淺析機械設計中的節能設計理念

【摘要】 本文針對節能設計理念的特點和優勢，以及我國機械制造自動化的現狀進行分析，并且詳細介紹機械制造自動化過程中的主要節能設計途徑，最后闡述機械自動化節能設計的具體應用，以供參考。

【關鍵詞】 機械設計;自動化;節能;環保

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.05.042

Analysis of the Energy Saving Design Concept in Mechanical Design

XU Chun-yuan

（Nanyang Vocational College of Agriculture，Nanyang 473000，China）

Abstract： This article analyzes the characteristics and advantages of energy-saving design concepts and the status quo of machinery manufacturing automation in China，and introduces in detail the main energy-saving design approaches in the machinery manufacturing automation process，and finally explains the specific application of mechanical automation energy-saving design for reference.

Key words： mechanical design;automation;energy saving;environmental protection

由于機械設計制造及其自動化技術在我國發展時間較短，和國外發達國家相比還存在較大差距，所以很多設備和研究都處于落后狀態。目前，我國機械設計制造及其自動化應用還處于初級階段，能源消耗大的問題十分突出。因此機械設計中節能設計理念應運而生。

1 機械環保節能設計遵循的原則

1.1 經濟和成本原則

成本一直是機械設計需要考慮的重要因素。企業通過對機械進行合理設計，將成本控制在一定范圍內，不僅能提升產品質量，還能提高產品收益，這同樣是經濟原則。但對于企業來說提高我國機械設計水平是提高市場地位的重要方式。

1.2 節能環保原則

企業在實施機械設計過程中，由于節能環保的設計理念，存在機械產品報廢的概率。大量機械報廢產品不僅污染了生態環境，還無法達到環保的要求，對我國能源和資源造成嚴重浪費，不利于我國經濟的可持續發展。因此節能環保在機械設計中占據重要地位，相關企業也要將這一原則作為機械生產的核心部分。

2 節能理念下機械生產設計規范應用優勢

企業要將節能理念融入設計規劃環節，從生產的源頭對其進行合理規范，從而實現整體的合理應用。機械生產企業實施綠色發展理念，有效解決生態環境保護和經濟發展兩者之間的聯系。在機械自動化節能設計理念中，相關設計人員在現代信息化技術背景下，將環保生產理念融入自動化機械制造當中，從而有效控制污染影響、制造成本、能源消耗等環節，深入了解流程環節精細化管理，優化設備使用性能，加強能源循環利用，嚴格管理能源消耗，實現企業可持續發展[1]。

3 實現機械節能設計的相關舉措

3.1 選擇節能性發動機

發動機作為機械設計當中重要環節，在機械運行過程中占據能源損耗的大部分。因此，在機械設計及自動化節能設計過程中，要針對發動機問題進行優化處理，盡量選擇節能性能較高的發動機。節能性發動機相比傳統的發動機具有避免能源浪費的作用，從而降低對周邊生態環境的污染，達到機械運行的效率。為了能達到節能效果，相關人員在機械運行前要做好發動機檢查工作，從而提高發動機工作效率[2]。

3.2 優化制作工藝流程

為確保節能理念能夠有效實施，設計人員將機械生產技術和節能設計理念相融合，根據企業的實際生產情況，對設計做出合理調整，從而達到優化資源整體結構的作用。在確保較高質量產品的情況下，盡量減少不必要的零部件，讓機械設備能達到最好設計效果。而且根據生產設備的工藝順序，合理的安排生產時間、生產計劃、生產目標等，嚴格把控產品質量檢測工作，確保其符合我國相關法律法規，避免出現大量浪費情況，從而導致能源被極大消耗[3]。

3.3 合理規劃，優化機械生產的設計流程

在機械生產設計環節，要時刻注意機械設備的生產管理、制造特點、制造成本，盡可能選擇具有穩定性強、運行效率高、性能較好的自動化生產設備。在實際機械設備生產過程中，內部零件的數量和性質是能耗的重要因素，并且零部件數量越多、形狀越復雜，他們之間存在的阻力就越大，和能耗產生的影響成正比。因此，在機械設計環節，設計人員盡可能選擇一些零部件較少、形狀簡單的設備，在確保生產質量的同時，減少能源消耗，完成節能減耗的目標。但由于機械設計及自動化節能設計很容易受到外界因素的影響，比如溫度、濕度、含氧量等，為了確保生產環境穩定性，相關人員要嚴格管理生產環境，并在設計過程中的每個環節，都要對設備的能耗和環境影響進行分析和控制，從而最大程度提高能源利用率。

3.4 協調自動化生產的生態效益和經濟效益

在機械設計制造過程中，選擇材料時，禁止采用能源密集、不易降解、有害成分超標等材料，盡量選擇節能、良好耐久性、污染較低的材料，將機械設備制造的材料控制在可回收范圍內。設計環節選擇污染性小的環保材料，不但實現機械化生產生態效益，還有利于降低污染處理成本，將生產過程中出現的污染控制在一定范圍內，從而促進機械制造業的可持續發展，并且在自動化技能生產設計時，對具有不能回收的報廢零件，企業要在加工成本最小化的同時，對其進行合理運用，既不能污染生態環境，還要徹底實施節能生產、環保設計原則。

4 總結

將節能設計理念融入機械設計和生產當中，不僅能提高設備生產資源利用率，還能減低機械生產對生態環境的影響，從而實現降低能耗的作用。生產制造企業要注重機械自動化加工、生產、設計等環境的實際情況，優化加工流程，選擇環保能力較強的材料，促進機械自動化生產和設計的可持續發展要求。

【參考文獻】

[1] 呂洋.關于節能設計理念在機械制造與自動化中的應用探討[J].中外企業家，2020（2）：150.

[2] 葉宜凡，黃糧山.礦山機械制造與自動化設計中的節能設計理念的相關探索[J].科技風，2020（23）：117.

[3] 蔣秀龍，周鐵樁，王慧，等.MTO催化劑旋轉閃蒸干燥及節能技術的開發及工業應用[J].現代化工，2020（4）：208-211.

【作者簡介】

許春園，女，1987年出生，助理工程師，碩士，研究方向為機械設計及其自動化。