節(jié)能設計理念在機械制造及自動化應用中的滲透研究

山東省特種設備檢驗研究院濰坊分院 山東濰坊 261100

機械設備制造和運用過程中，要全面落實節(jié)能設計理念，節(jié)能理念運用之間關系到我國機械生產能源利用率。同時促進各個區(qū)域生產經營過程中，產品信息加工工藝優(yōu)化，功能性材料研發(fā)水平，運營成本管理等方面的創(chuàng)新。從而充分實現(xiàn)綠色制造目標。

1 關于機械設計制造及其自動化節(jié)能設計理念的意義

機械設計制造和自動化技術的運用范圍逐漸擴大，能耗高的產業(yè)要順應當前社會經濟發(fā)展的需要，積極運用節(jié)能設計理念。首先，我國發(fā)展過程中不應該以犧牲環(huán)境為代價，青山綠水就是金山銀山。通過積極做好環(huán)保工作，降低環(huán)境污染情況，從而為人們提供安全健康的生活環(huán)境。因此該產業(yè)發(fā)展過程中，需要花費很多的人力和物力資源，因此，需要充分運用節(jié)能設計理念，不斷優(yōu)化和完善產業(yè)結構，降低環(huán)境污染程度。其次，節(jié)能設計理念可以在極大程度上提高整個產業(yè)的質量，還能夠減少資金的投入，為自身帶來更好的經濟效應。隨著機械設計制造及其自動化產業(yè)的快速發(fā)展，相關企業(yè)的發(fā)展模式逐漸朝著國際化的方向發(fā)展，有的企業(yè)還實現(xiàn)了跨區(qū)域及跨國界的發(fā)展，而要實現(xiàn)這一點，要求這些企業(yè)必須具備較強的市場競爭力。這些企業(yè)還應樹立起良好的環(huán)保理念，通過對相應技術進行恰當改變，盡可能減少機械設計制造及其自動化產品的消耗，從而促使整個產業(yè)的蓬勃發(fā)展[1]。

2 節(jié)能設計理念在機械制造及自動化應用中的滲透

2.1 樹立節(jié)能意識，優(yōu)化機械設計

設計結構時，工作人員應樹立良好的節(jié)能意識。在整個機械系統(tǒng)中最為重要的部件就是發(fā)動機，其對機械系統(tǒng)有著重大影響，所以在設計結構時，一定要融入節(jié)能理念，才能明顯提高機械的運行效率，并有效減少能源的損耗。當設計的工作人員有了節(jié)能意識，能減少發(fā)動機的耗油量，不僅節(jié)省了資源，還能保護生態(tài)環(huán)境，社會效益也隨之增長。如果在機械制造工藝中投入液壓系統(tǒng)，將會影響產品質量，所以為了讓機械制造穩(wěn)定、高效生產，就需要強大的液壓系統(tǒng)作為支撐。在設計液壓設備時，應當體現(xiàn)其節(jié)能設計，對液壓油提出明確的要求，保證其純凈度，只有這樣才能大大提高液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免系統(tǒng)超負荷，還能保證液壓油中不會出現(xiàn)雜質，從而加大對液壓油的保護力度。在安裝液壓管時，工作人員要全力保護，不能讓其破碎，以使其穩(wěn)定、可靠地運行[2]。

2.2 產品結構設計與功能優(yōu)化

工業(yè)企業(yè)生產技術能源轉換過程中，機械電子設備結構之間關系到能源利用效率。對資源合理運用有著非常重要的意義。所以，節(jié)能設計理念應用過程中需要不斷優(yōu)化結構和機械設備的函數(shù)，減少能耗大的設備運用，從而有效提升資源利用率。首先，根據(jù)電機等動力設備的具體狀況，實現(xiàn)能源轉化，同時可以驅動機械技術設備穩(wěn)定運行。所以，要依據(jù)設備功能結構設計的具體要求和外界環(huán)境情況，明確電機和燃油發(fā)動機的具體類型，同時需要選擇其額定參數(shù)。然后，在設計過程中要重視傳輸設備和自動控制系統(tǒng)設計，選用能力消耗比較低的設備。

2.3 優(yōu)選環(huán)保材料

（1）在材料選用中融入環(huán)保理念。為促進行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，當前在機械制造加工生產過程中，選用環(huán)保材料是一個十分重要的環(huán)節(jié)，在實際選用時可關注所選材料的可回收性、可再生性、可降解性等特點，盡量選擇無毒、無害的材料進行生產，降低所用材料對環(huán)境造成的不良影響。同時，通過回收重復利用的方式，降低資源損耗，達到節(jié)能的目的。

（2）在材料選用中應堅持輕重量、低能耗、長壽命的原則。適當減輕機械產品的原材料重量，能對制作過程中的搬運、裝配產生便利，降低各生產環(huán)節(jié)能源消耗量，同時應用一些質量較輕的材料，也能降低機械產品自身在運轉過程中的能量損耗，達到較好的節(jié)能效果。

（3）在材料選用中還應充分考慮零件報廢之后的處理問題，這也是當前機械制造及其設計在生產中常常忽視的問題。在進行材料選用時應盡可能選擇一些低環(huán)保負荷、綜合成本較少的材料，降低對難降解、難回收，且對環(huán)境污染較為嚴重的材料利用。

2.4 工藝流程的優(yōu)化

機械設計過程中要依據(jù)具體狀況，根據(jù)外在環(huán)境確定具體加工工藝。針對于單個零件加工需要全面考慮到各個設備之間的配合。如：在鍛壓零件過程中需要依據(jù)具體的情況選用加工工藝。因為熱鍛壓工藝的資源利用率比較低，然而冷鍛壓工藝的污染情況比較嚴重，因此需要綜合分析，嘗試應用溫鍛壓工藝。針對于當前機械結構不斷優(yōu)化完善，未來降低機械制造過程中能源消耗，設計人員可以運用比較容易操作的運行結構。在機械自動化節(jié)能設計過程中，設計人員需要優(yōu)化加工工藝，更顯加工方法，從而實現(xiàn)節(jié)能目標[3]。

2.5 開發(fā)和使用新材料

材料的性能對機械設備的能效有著決定性的影響，因此，重視各種功能材料的開發(fā)和應用，提高可回收材料的比例，是體現(xiàn)節(jié)能和節(jié)能設計理念的良好途徑。基于使用的投影機械性能，例如，在軸承、密封件等關鍵零配件的加工中選用不同方面進行，使用一個具有卓越的耐磨、耐腐蝕等性能的新興材料，可以通過達到節(jié)能和改進設備以及使用網絡性能的目的。

3 結語

總而言之，機械設計制造及自動化發(fā)展過程中，很容易出現(xiàn)資源消耗比較大的問題，其主要是由于機械制造過程中各種材料的運用。因此，有關企業(yè)需要充分運用節(jié)能設計理念，積極開展機械產品節(jié)能設計，有效的減少資源浪費問題。