節能設計理念在機械制造與自動化中的運用

齊齊哈爾工程學院 王臣武

由于自然資源的有限性，在發展工業過程中對能源的消耗十分巨大，環境的日益惡化，環保節能理念也逐漸被運用在人們生活的各個領域，包括對機械的制造與自動化。為了減少能源的消耗，提高生產速率，節能性機械制造與自動化在不斷更新優化，進而促進了社會的進步以及環境的保護，其有效地運用對人類的發展有著巨大的意義。

1 節能設計在機械制造與自動化中的優勢

節能理念在機械制造和自動化的有效運用從不同程度上減少了能源的消耗，節能設計包含多個方面，其主要功能是在機械運作時提高各個環節資源的利用率，包括廢物利用以及多次利用等。節能設計的基本要求是設計出的機械產品要達到可回收、可拆裝的要求。然而，傳統的機械產品制造時主要考慮的是機械的使用周期、機械的基本性能等。通過對市場的調研和分析后，再進行產品的具體設計以及方案的具體構建。除此之外，在進行產品的生產之前要通過設計理念和實行方案的最終優化和審核。因此，傳統的機械產品設計周期較長，且由于無法回收利用，導致了能源的嚴重浪費。近年來，隨著相關部門的大力支持與宣傳，節能設計理念在機械制造和自動化的有效結合，通過對原料和自然環境等因素的參考，使得產品既能夠充分發揮產品優勢，又能達到節能減耗的效果，進而促進企業經濟的發展，實現壞境的有效保護。

2 機械制造與自動化的發展現狀

隨著工業的大力發展，機械制造行業達到了前所未有發展高潮，推動了工業的進步。在信息技術的不斷普及下，機械制造走上了自動化的進程，提高了工作效率。機械制造與自動化的有效結合對各行各業的發展有重大意義，然而，機械制造與自動化在我國出現的時間較晚，因此，與國外一些國家的技術相比還存在著一定的差異，管理制度也不夠完善，進而造成產品質量不過關、生產速率較低等。

3 節能設計理念在機械制造與自動化的有效運用

在機械制造過程中最重要的部分是機械設計，在構建前期環節的設計方案中通過現代化理念和技術進而形成節能設計的理念，結合自然環境的特點，最終實現節能減耗的可持續發展目標。

3.1 對節能機械制造與自動化設計的成本需求進行研究

一個好產品的制作離不開前期的設計工作，在此期間要充分考慮回收利用的觀念，進而實現節省資源。因此，在進行節能理念機械制造與自動化的成本分析時，要結合污染物的處理、廢物的回收利用以及各環節的資源利用率等各個問題，將節能理念貫穿于整個設計中，最終設計出節能減耗、生產效率高的機械產品，延長機械的使用壽命。

3.2 對節能機械的再利用與可拆裝設計的分析

對于節能性機械其標準就是可進行拆裝以及產品的循環利用，因此，在進行機械產品的設計時要合理優化可拆裝性能以及再利用性能，進而更好地降低能源的損耗，避免不必要的資源浪費，實現可持續發展戰略。

3.3 完善節能性機械制造與自動化的數據

在節能性機械制造與自動化的設計過程中，其參考數據是設計的重要信息。數據庫能夠有效地對數據進行總結和分類，與此同時，設計人員應該及時備份制造時的重要數據，并對數據進行分析。以便在以后的機械設計過程中直觀詳細地了解到關于機械產品的詳細信息，更好地將節能理念運用到機械制造與自動化中。

4 節能性機械制造與自動化材料的選擇

設計人員在對機械產品進行設計時要充分考慮環保材料的使用，將可再生、可回收、易分解的材料作為首要選擇，在零件中盡量減少稀有金屬、貴金屬的使用。這樣，面對機械的損壞就可以降低其維修成本，同時也有利于零件的回收處理，通過再次加工，使零件能夠被再次利用，減少資源的浪費，經過多次的利用實現資源利用率的最大化。與此同時，要充分考慮材料在大自然界的降解速率，進而降低對大自然的損害程度。因此，材料作為產品的基本組成元素，更要考慮其環保因素，在科技進步的同時，要將更多更環保的材料運用在機械制造與自動化中，從根源上解決環境污染、能源消耗的問題。

5 節能設計理念在機械制造工藝中的應用

制造一個產品時需要多種加工方式，然而不同的加工工藝所消耗的能源也會有所差異，科學合理的加工工藝能夠提高零件的利用率，實現機械的使用性能最大化。因此可以通過調配加工儀器，增強儀器的使用效率，降低機械運行時的能源損耗，提高工作效率，節省工作時間。首先，要選擇科學合理的加工方式。在加工零件的過程中應充分考慮加工方式的能源消耗問題，在進行全面篩選后，再進行加工，進而減少能源的消耗。其次，要選擇合理的工藝參數。由于工藝參數對能源消耗的影響作用比較大，在產品加工的過程中要全面考慮能源參數。例如，毛坯形狀的不同會造成不同程度的能源損耗，以及加工余量的大小程度對資源的利用率有著嚴重的影響。最后，選擇合理的冷卻加工方式。由于目前我國機械的冷卻模式大多數為冷卻液冷卻，這種冷卻方式有利于節能減耗，然而相關設計人員應探索創新先進的冷卻模式，將零件運作時產生的熱量合理利用，避免利用其他能源的消耗來進行零件的冷卻，進而更符合節能理念，實現能源的再次利用。

6 機械制造與自動化的發展方向

隨著我國工業化水平的不斷提高，將計算機技術與機械制造的有效結合提高了機械的工作效率。但是目前計算機的發展制約了機械制造與自動化的發展。機械制造與自動化技術的發展逐漸國際化和規范化，與此同時，計算機技術的發展與網絡技術的進步為機械制造與自動化提供了良好的基礎，進而提高市場競爭率，實現資源的可持續利用，促進社會經濟的發展。

7 結語

簡而言之，當前我國機械制造與自動化的不斷發展，促進了工業的進步，提升了人類的生活質量，與此同時，在機械制造與自動化的設計過程中要逐漸貫穿節能減排的理念，進而減少污染物的產生，通過對機械產品的材料選擇，工藝選擇以及數據分析等實現產品的優化，實現其可拆卸性能以及可回收性，減少了對環境的污染。目前我國節能性機械制造與自動化技術仍不夠成熟，需要相關技術人員不斷的開發與探索。