基于節(jié)能設(shè)計理念的機械自動制造系統(tǒng)的設(shè)計與應用

郭望淵　黃旭東

摘要：改革開放以來，國家的機械工程取得了快速的發(fā)展，社會對這一領(lǐng)域的機械產(chǎn)品需求量大大增加。但在這一快速發(fā)展的背后，資源的消耗與環(huán)境的代價成為襯托其發(fā)展的墊腳石，這一方面目前極大的影響著我國的經(jīng)濟發(fā)展，資源的儲存量與環(huán)境保護目前也進入了一個發(fā)展的艱難時期。文中將從節(jié)能減排的理念出發(fā)進行分析，設(shè)計一種廣泛應用于機械自動制造系統(tǒng)的裝置，通過實現(xiàn)二次利用來實現(xiàn)機械工程中的節(jié)能減排，論述其原理后分析在今后的發(fā)展應用。

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排;溫度補償;自動化設(shè)備;循環(huán)利用

中圖分類號：TH16

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）02-0020-02

0引言

隨著社會的不斷發(fā)展，在生產(chǎn)力逐漸提高的背景下，能源的利用與環(huán)境成為新時代發(fā)展的兩大熱點話題。尤其是能源結(jié)構(gòu)方面，我國有著儲存量極高的一次能源，但缺少充分的應用，尤其是煤炭的使用，燃燒不充分造成的利用率低，而且在廢氣污染物排放方面遠遠超出了全世界的平均水平。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計：我國工程機械柴油消耗比國際先進水平高5%，而排放水平比國際水平低1-2個檔次。利用率低，污染代價高不僅僅制約著我國的經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，同時對企業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展存在諸多不利因素。在這樣的現(xiàn)實環(huán)境中，我國的工程機械產(chǎn)業(yè)及其附屬的能源產(chǎn)業(yè)均開始進行轉(zhuǎn)型發(fā)展，將會把企業(yè)的生產(chǎn)過程想著節(jié)能減排的方向中發(fā)展。這一轉(zhuǎn)變理：念基礎(chǔ)是在工程機械周期性的生產(chǎn)過程中牢牢樹立科學發(fā)展、節(jié)能減排的理念。

1機械工程在生產(chǎn)過程中的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1機械制造節(jié)能的重要意義

習近平總書記在工作總結(jié)大會中提到：“我們不要金山銀山也要綠水青山，因為綠水青山就是金山銀山”這就要求我們在整個的機械工程領(lǐng)域中要充分考慮環(huán)保的因素，在保證生產(chǎn)質(zhì)量與效率的同時，最大限度的實現(xiàn)節(jié)能減排在這一領(lǐng)域的應用。既要考慮到設(shè)備的實際生產(chǎn)需求，還要盡可能的減少機械損壞導致的質(zhì)量下降和產(chǎn)生的能量損耗導致的資源浪費，實現(xiàn)其真正的可持續(xù)化發(fā)展”。

1.2目前在機械工程中存在的問題

我們現(xiàn)在最多采用的是一次能源作為動力驅(qū)動設(shè)備的運行，但在該過程中一次能源的燃燒不充分，或燃燒后的污染性氣體無法得到有效的處理;另一方面，燃燒過程產(chǎn)生大量的熱無法被設(shè)備充分利用，而設(shè)備在使用過程中會產(chǎn)生大量的熱量停留在柜體內(nèi)，不進行排出，易于對電力自動化設(shè)備造成損壞。另一種經(jīng)常出現(xiàn)的情況是某一設(shè)備需要降溫則通過外界空氣制冷，待需要升溫時重新燃燒能源，這樣的生產(chǎn)過程導致產(chǎn)生的熱量未進行二次利用，浪費部分資源，從而資源利用率較低。整體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)屬于一個線性環(huán)節(jié)，各部分之間是相互獨立的。傳統(tǒng)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2節(jié)能減排理念在機械工程中的設(shè)計應用

2.1節(jié)能降溫裝置的設(shè)計理念

在進行節(jié)能減排過程中的設(shè)計，為保證機械設(shè)備運轉(zhuǎn)的可靠性與持續(xù)性，對其生產(chǎn)過程進行改進。將生產(chǎn)的設(shè)備劃分為四大部分，使用大數(shù)據(jù)云計算技術(shù)進行計算機控制，監(jiān)測四個部分每一時刻的溫度變化，若第一部分需要降溫處理，則將第一部分存儲下來的熱量吸出供給其余三部分中需要進行升溫處理的部分，反之亦然，將其余部分儲存起來的熱量吸出后供給需要升溫的第一部分設(shè)備。通過這一技術(shù)可以使熱空氣再次利用，并且無需安裝空調(diào)設(shè)備，避免了空調(diào)對環(huán)境以及設(shè)備造成的不良影響，從而使得機械制造流程更加節(jié)能、環(huán)保。也大大降低了對能源的消耗，符合可持續(xù)發(fā)展的節(jié)能設(shè)計理念。具體設(shè)計方案見圖2所示。

該設(shè)計理念是從TRIZ理論中的快速原理和重量補償原理中進行應用的。對于可能會造成設(shè)備破壞或資源浪費現(xiàn)象的過程讓其快速進行，縮短這一時間段運行的時間;同時利用物質(zhì)本身具有的特性，去抵消相反的特性，（用熱量去抵消降溫的性質(zhì)）實現(xiàn)“重量”的補償。

2.2實證研究

在對企業(yè)生產(chǎn)進行循環(huán)處理后，采取了幾家企業(yè)進行樣本處理研究，與以前傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程相比，在進行上述方案的設(shè)計后，完成同等工作量下需要的資源量與成本對比分析。其中以1，3，5三個等級為劃分依據(jù)，1等級表示少，3等級表示一般，5等級表示相當多。

（其中1，3，5等級為相對設(shè)置，無具體的計算指標）

（生產(chǎn)效率為完成相同工作量前提下所耗費時間的比值）

由表1中的數(shù)據(jù)結(jié)論可知，在進行節(jié)能減排處理后，不僅生產(chǎn)的社會價值增多，對環(huán)境保護的貢獻也超出了傳統(tǒng)模式。同時，降低了生產(chǎn)成本，使用同樣的成本量可為企業(yè)造就更大的價值，符合機械工程基礎(chǔ)企業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展的理念。

3結(jié)束語

隨著我國科學技術(shù)的發(fā)展，我國工業(yè)的生產(chǎn)模式在不斷發(fā)生改變，最直接的體現(xiàn)就是自動化控制技術(shù)、信息等技術(shù)的出現(xiàn)與應用。另一方面就是社會，我國的能源結(jié)構(gòu)體系也在不斷發(fā)生變化，即可供使用的能源不斷減少，合理的在各個行業(yè)推廣節(jié)能的設(shè)計理念，不僅能夠使當前能源消耗的形勢危機得以緩解，更是今后很長一段時間內(nèi)世界各國的發(fā)展要求。通過對企業(yè)進行節(jié)能減排式的管理，采用合適的設(shè)計理念，促使企業(yè)早日實現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展，淘汰不符合發(fā)展要求的企業(yè)，為今后綠色產(chǎn)能的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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