淺析機(jī)械制造與自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)

屈青珩 李曉慶 李宏宇

摘 要：現(xiàn)階段，機(jī)械制造業(yè)的能源消耗嚴(yán)重，而節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的應(yīng)用有效的節(jié)約了資源，引起了人們的廣泛關(guān)注。本文簡(jiǎn)要的介紹了機(jī)械制造與自動(dòng)化及其主要特征，詳細(xì)的說(shuō)明了節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械制造與自動(dòng)化中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，期望能為日后機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)的研究提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造與自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)；應(yīng)用；

引言

機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展給人們帶來(lái)了便利的生活，但同時(shí)也帶來(lái)一定的問(wèn)題，它加劇能源的消耗，污染了環(huán)境。而面對(duì)這一困境，我們必須引入節(jié)能設(shè)計(jì)理念才能更好的解決。故而，對(duì)機(jī)械制造與自動(dòng)化及其主要特征、節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械制造與自動(dòng)化中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)、機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)指引我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重要的意義。

一、機(jī)械制造與自動(dòng)化及其主要特征

（1）機(jī)械制造與自動(dòng)化

機(jī)械制造與自動(dòng)化，是一門利用計(jì)算機(jī)及其相關(guān)設(shè)備來(lái)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)，它涉及了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、機(jī)械設(shè)備的安裝調(diào)試、工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)及管理等內(nèi)容。與傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)相比較，機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)確保了工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，提升了生產(chǎn)的效率，滿足了國(guó)內(nèi)與國(guó)際市場(chǎng)的需求，促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展。

（2）機(jī)械制造與自動(dòng)化的主要特征

安全性。與傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)相比，利用機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)可以通過(guò)遠(yuǎn)程操控來(lái)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，機(jī)械設(shè)備可以自動(dòng)的識(shí)別在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配等環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問(wèn)題，并進(jìn)行分析處理，避免影響生產(chǎn)流程中其他的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和出現(xiàn)安全事故，保證了機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行和工業(yè)生產(chǎn)的安全。這是傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備和人工所無(wú)法達(dá)到的。

效率高。當(dāng)前，機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)在一定的程度上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的智能生產(chǎn)，工作人員只需要操作械制造與自動(dòng)化的智能系統(tǒng)，就可以進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造，且相比于人工生產(chǎn)相比，機(jī)械設(shè)備根據(jù)操作指令進(jìn)行生產(chǎn)的，生產(chǎn)的速度和產(chǎn)品的質(zhì)量都可以得到保證。

應(yīng)用廣。傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)的自動(dòng)化、智能化水平較低，只是在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用。而機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)已廣泛的應(yīng)用到了電子計(jì)算機(jī)、醫(yī)療等行業(yè)，極大的便利了人們的生產(chǎn)生活，應(yīng)用前景非常廣闊。

微型化。相比于傳統(tǒng)的大型機(jī)械設(shè)備，現(xiàn)代機(jī)械制造與自動(dòng)化的相關(guān)設(shè)備更加的小巧靈活，更利于工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用。

二、機(jī)械制造與自動(dòng)化中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)械制造與自動(dòng)化的技術(shù)有了飛躍的進(jìn)步，正朝著自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。但相較于國(guó)際的先進(jìn)水平，我國(guó)機(jī)械制造與自動(dòng)化的技術(shù)還存在一些問(wèn)題有待完善。其中機(jī)械生產(chǎn)中能源消耗的嚴(yán)重就是一項(xiàng)主要的問(wèn)題，這加重了我國(guó)的能源危機(jī)，也不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，且加重了企業(yè)的生產(chǎn)成本，降低了企業(yè)的核心市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。為改變之一困境，節(jié)能設(shè)計(jì)理念急需廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是先了解產(chǎn)品的市場(chǎng)情況，再開始機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、優(yōu)化，比較注重的是機(jī)械產(chǎn)品的基本屬性和功能的多樣性，整個(gè)生產(chǎn)周期耗時(shí)較長(zhǎng)，而這有可能出現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品被設(shè)計(jì)制造后而無(wú)法適應(yīng)新的市場(chǎng)環(huán)境的情況。而機(jī)械制造與自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)更注重考慮的是機(jī)械產(chǎn)品的整體性能，這可以有效的縮短機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的整個(gè)周期，提高了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的效率。

將節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用到機(jī)械制造與自動(dòng)化中，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造中，工作人員會(huì)更加充分的考慮所設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的使用原料、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行對(duì)環(huán)境的影響，會(huì)優(yōu)先的選擇可以回收利用、易分解的可再生的環(huán)保材料。也會(huì)注意機(jī)械產(chǎn)品使用后的二次回收利用問(wèn)題，有利于資源的循環(huán)利用和環(huán)境的保護(hù)，降低企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)的成本，優(yōu)化企業(yè)的資源配置，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，可以更好的推動(dòng)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

將節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用到機(jī)械制造與自動(dòng)化中，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，工作人員也會(huì)更加注重機(jī)械的通用性、拓展性、使用壽命等內(nèi)容，這樣可以有效的提升機(jī)械產(chǎn)品的使用時(shí)長(zhǎng)，減少產(chǎn)品的報(bào)廢數(shù)量，更加的節(jié)能環(huán)保。

三、節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的應(yīng)用

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)是機(jī)械系統(tǒng)中的主要部件，是提供機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力的源泉。而在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)出耗油低、運(yùn)行效率高、排量小、噪音低，且穩(wěn)定運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以最大限度的節(jié)約工業(yè)生產(chǎn)的資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)可以保證機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定的進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，在其設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)，可以通過(guò)選擇純凈度合適的液壓油，減少機(jī)械器件的磨損與故障，延長(zhǎng)液壓油的使用時(shí)間，提高液壓系統(tǒng)的工作能力，避免液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。傳統(tǒng)的機(jī)械制造中，在產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)、優(yōu)化中，需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來(lái)制作樣品，而設(shè)計(jì)方案的不斷優(yōu)化改進(jìn)，就需要重新的進(jìn)行制作樣品，這樣整個(gè)生產(chǎn)周期就會(huì)比較耗時(shí)。而應(yīng)用化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行所設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案的模擬，得到和現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品具有同樣性能的模型，再使用計(jì)算機(jī)技術(shù)在設(shè)計(jì)的模型中進(jìn)行試行，不斷的進(jìn)行優(yōu)化。這樣不僅可以縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期，還可以減少資源的消耗，避免產(chǎn)品生產(chǎn)中出現(xiàn)問(wèn)題。

（2）制造工藝

選擇合適的制作工藝。傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝常常使用冷鍛壓工藝和熱鍛壓工藝，而無(wú)論是冷鍛壓工藝還是熱鍛壓工藝都需要進(jìn)行二次加熱，且所要求的溫度都很高，這就明顯的增加了能源的消耗。而溫鍛壓工藝，對(duì)溫度的要求不高，可以節(jié)約大量的資源。所以應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)的理念，在機(jī)械制造的過(guò)程中，采取合理的制作工藝，可以避免能源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。

優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。在工業(yè)生產(chǎn)中，通常機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，使用的能源和浪費(fèi)的能源就比較少。所以在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，要充分的結(jié)合節(jié)能設(shè)計(jì)的理念，在不影響產(chǎn)品使用的青提下，去掉不必要的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，最大限度的節(jié)約能源。且產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要選擇容易進(jìn)行裝配和分解的模塊化設(shè)計(jì)，這樣比較方便產(chǎn)品的運(yùn)輸。

（3）材料的選擇

傳統(tǒng)的機(jī)械制造原材料的選擇中，很多的企業(yè)并不是綜合各種情況合理的選擇材料，而是會(huì)傾向選擇比較符合企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)效益的材料。這不利于節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境。在材料的選擇中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)的理念，就需要我們?cè)诓牧系倪x擇中要選擇一些節(jié)約型（可以減少能源的使用，材料可再生的，可以進(jìn)行回收而二次循環(huán)使用）、實(shí)用型（材料的重量輕，使用壽命長(zhǎng)）、環(huán)保型（材料對(duì)環(huán)境的影響程度小，報(bào)廢處理時(shí)污染處理的成本低）的材料，避免資源的浪費(fèi)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，提高了企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。但與此同時(shí)，現(xiàn)有的機(jī)械技術(shù)能源消耗嚴(yán)重，加重了我國(guó)的能源危機(jī)，也造成了一定程度的環(huán)境污染。故而，我們必須在機(jī)械制造中的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作工藝等流程中中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)，這樣才能更好的節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，保證機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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