機(jī)械制造及自動化中的節(jié)能高效設(shè)計(jì)理念

王謙 張迎祥

1.東營市特種設(shè)備檢驗(yàn)所 山東東營 257091；2.東營區(qū)城市建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司 山東東營 257091

新世紀(jì)以來計(jì)算機(jī)技術(shù)、環(huán)保思想、全面發(fā)展理念在社會和機(jī)械制造與自動化領(lǐng)域獲得了普遍的應(yīng)用和長足的發(fā)展，特別在機(jī)械制造與自動化行業(yè)正在形成踐行生態(tài)文明、物種文明的基本趨勢。由于機(jī)械制造與自動化在我國成型較晚、發(fā)展較慢，客觀地看無論是在機(jī)械制造與自動化的總體水平，還是在機(jī)械制造與自動化的業(yè)態(tài)表現(xiàn)上都表現(xiàn)出不足和缺憾，在節(jié)能、環(huán)保生態(tài)目標(biāo)的建設(shè)上還存在很多不足，值得機(jī)械制造與自動化業(yè)者的共同關(guān)注。

1 機(jī)械制造與自動化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的優(yōu)勢

1.1 提高傳統(tǒng)設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)從產(chǎn)品的基本屬性著手考慮分析，理解市場情況，再對機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后對設(shè)計(jì)理念與方案進(jìn)行優(yōu)化。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，機(jī)械制造的設(shè)計(jì)到生產(chǎn)周期長，降低了工作效率。利用節(jié)能設(shè)計(jì)理念對傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行相應(yīng)改變，主要考慮產(chǎn)品的性能，尋找合適的材料對原有工藝進(jìn)行改良，可以有效縮短機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的周期，提高了設(shè)計(jì)工作效率。

1.2 促進(jìn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與節(jié)能理念的結(jié)合

將節(jié)能理念融入到傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念后，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)會充分考慮到材料的使用效率，在設(shè)計(jì)時(shí)會促進(jìn)材料使用效率提高，同時(shí)注意機(jī)械性能的提升，減少對能源的消耗，有利于提高對能源與材料的使用率，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

1.3 促進(jìn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與環(huán)保理念的結(jié)合

節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用將環(huán)保與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合到一起，促進(jìn)機(jī)械制造與自動化環(huán)保性能的提升?；诠?jié)能理念，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)會充分考慮到生產(chǎn)原料、生態(tài)環(huán)境以及機(jī)械回收再利用的問題，利用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，機(jī)械在使用過后可將其回收利用，從而實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，大大提高了資源的利用率，也實(shí)現(xiàn)了對生態(tài)的保護(hù)，避免機(jī)械報(bào)廢后對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，進(jìn)而推動我國機(jī)械制造與自動化方面實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[1]。

2 機(jī)械制造及自動化中的節(jié)能高效設(shè)計(jì)理念應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 在工藝中的應(yīng)用

在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念可以促使設(shè)計(jì)人員優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、簡化產(chǎn)品構(gòu)造，有利于減少產(chǎn)品零件的整體數(shù)量，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)目的。機(jī)械產(chǎn)品零件的形狀會對整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大影響，因此應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)人員可以對機(jī)械的零件的形狀進(jìn)行改變。在不改變產(chǎn)品基本功能的基礎(chǔ)上，優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)來改變機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。通過調(diào)整部分零件的結(jié)構(gòu)，一方面可提高機(jī)械拆裝的靈活性，延長機(jī)械整體的使用壽命；一方面可以優(yōu)化零件的構(gòu)造，促進(jìn)機(jī)械構(gòu)造的簡化，節(jié)約生產(chǎn)資料。所以在生產(chǎn)工藝方面，施工人員必須與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行有效溝通，對機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。機(jī)械的加工工藝對生產(chǎn)材料與能源的應(yīng)用影響較大。應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)者會對加工工藝進(jìn)行改良，結(jié)合相應(yīng)的制造環(huán)境促進(jìn)工藝水平的提高，從而降低生產(chǎn)時(shí)對材料與能源的消耗。節(jié)能設(shè)計(jì)理念會指引設(shè)計(jì)人員對機(jī)械制造工序進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。如在冷軋薄板施工中必須考慮優(yōu)化生產(chǎn)工序，促進(jìn)繁瑣成型的工序的效率得到提高，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)效果。為此，設(shè)計(jì)人員必須統(tǒng)籌規(guī)劃制造加工工序，促進(jìn)加工工序標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化，提高工序安排的合理性與科學(xué)性。

2.2 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中滲透節(jié)能意識

（1）發(fā)動機(jī)作為機(jī)械系統(tǒng)的骨干部件，在結(jié)構(gòu)中起主要作用，設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能理念，選擇油耗低、排量小、運(yùn)行效率高而平穩(wěn)的發(fā)動機(jī)，不僅節(jié)省生產(chǎn)資源，也保護(hù)生態(tài)資源，降低環(huán)保投入，提高企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)和社會效益的同步提高。

（2）機(jī)械制造工藝中，液壓系統(tǒng)也是重要的構(gòu)成部分。因此，液壓設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，對液壓油液的純凈度做出具體的要求，力求液壓油純凈，增加液壓系統(tǒng)的滿負(fù)荷工作能力，減少油液雜質(zhì)引發(fā)的油壓設(shè)備損害故障。同時(shí)，對液壓管的設(shè)計(jì)要求也滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，必須具備密封好、防老化和抗腐蝕的功能。對設(shè)備安裝和移動過程可能引起的液壓管碰撞破裂和變形的情況也要有充分的估計(jì)。

（3）機(jī)械制造的運(yùn)行系統(tǒng)，需要定期保養(yǎng)維護(hù)，加注潤滑油脂，確保機(jī)械設(shè)備健康運(yùn)行。傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)就是人工注入，由于注入不及時(shí)，可能造成設(shè)備的功能衰減較快，或者油脂溢出，造成資源浪費(fèi)污染環(huán)境。應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，就是加裝自動加油裝置，按機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)要求，定期加潤滑脂，確保設(shè)備質(zhì)量。

2.3 將節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用到機(jī)械制造和自動化能源與材料方面

材料是機(jī)械制造與自動化領(lǐng)域不可或缺的原料，同時(shí)材料也是造成能耗和污染的重要因素，只有在材料設(shè)計(jì)、選擇和應(yīng)用中體現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的意圖，機(jī)械制造與自動化在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能和綠色的目標(biāo)。在材料設(shè)計(jì)和選擇中應(yīng)該立足于機(jī)械制造與自動化領(lǐng)域突出可再生能源和可回收材料的優(yōu)先選擇地位，這樣的選擇有利于能源的再次利用和材料的順利開發(fā)，不但有利于降低機(jī)械制造與自動化的基本成本，而且有利于適應(yīng)綠色節(jié)能社會的建設(shè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械制造與自動化產(chǎn)業(yè)要具備全周期使用壽命的思想，要將節(jié)能設(shè)計(jì)理念內(nèi)化在機(jī)械制造與自動化產(chǎn)品的壽命設(shè)計(jì)之上，要考慮到機(jī)械制造與自動化產(chǎn)品生產(chǎn)、使用和回收，減少高污染、高危害、難降解材料的應(yīng)用，從設(shè)計(jì)的源頭和立意上做到對節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的維護(hù)，這是機(jī)械制造與自動化實(shí)現(xiàn)節(jié)能理念的重要表現(xiàn)[2]。

3 結(jié)語

機(jī)械制造行業(yè)的重點(diǎn)研究內(nèi)容就是機(jī)械制造與自動化的結(jié)合，在這個(gè)過程中將節(jié)能設(shè)計(jì)理念與機(jī)械制造與自動化結(jié)合也會是機(jī)械制造的發(fā)展方向，我國發(fā)展還存在一些問題，所以需要仔細(xì)研究，不斷進(jìn)行改革與創(chuàng)新。