節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中的應(yīng)用

王彬 景學(xué)青

摘要：隨著國家的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，但是在這期間，對于機(jī)械制造和自動化來說，由于其起步較晚，且受落后的研發(fā)觀念和制造工藝的影響，導(dǎo)致相比于國外企業(yè)，我國部分企業(yè)競爭力較弱。因此，國內(nèi)企業(yè)需要對國外相關(guān)企業(yè)的成功經(jīng)驗積極借鑒，同時在制造機(jī)械零部件期間充分運(yùn)用節(jié)能環(huán)保理念。

關(guān)鍵詞：節(jié)能設(shè)計理念;機(jī)械制造;自動化;應(yīng)用

引言

現(xiàn)階段，隨著我國科技水平的不斷提升，對于機(jī)械制造行業(yè)自動化發(fā)展提出了更高的要求。將節(jié)能設(shè)計理念積極的應(yīng)用于機(jī)械制造與自動化生產(chǎn)當(dāng)中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對資源的合理利用，而且還充分的滿足了可持續(xù)發(fā)展的理念。

1應(yīng)用節(jié)能設(shè)計理念的重要作用

雖然我國擁有十分豐富的自然資源和遼闊的地域，但受人們大面積使用和開采的影響，導(dǎo)致目前的資源狀況十分緊缺，怎樣使能源得到節(jié)約，促進(jìn)能源得到重復(fù)利用是現(xiàn)階段機(jī)械制造與自動化生產(chǎn)過程中面臨的關(guān)鍵問題，同時對該領(lǐng)域的發(fā)展存在較大的影響。應(yīng)用節(jié)能設(shè)計理念的重要作用主要體現(xiàn)在：（1）對于高機(jī)械產(chǎn)品來說，能夠促進(jìn)其質(zhì)量得到顯著提高。在機(jī)械制造和自動化中，衡量該系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)在于它的可靠性，若可靠性在一定程度上存在問題，那么整個系統(tǒng)的運(yùn)行將受到極大影響，嚴(yán)重時會出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓情況，同時能源消耗和設(shè)備可靠性之間也存在正比例關(guān)系，如果設(shè)備存在可靠性問題，將在使用能源過程中出現(xiàn)成本增加的情況，并使能源使用效率降低。（2）有利于企業(yè)競爭力提升。企業(yè)若想促進(jìn)自身競爭力提高，需要在發(fā)展過程中走節(jié)能環(huán)保道路;為提升綜合國力，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展期間，機(jī)械制造行業(yè)占據(jù)的份額較大，此外國家的科技實力是通過該系統(tǒng)的智能化、環(huán)保節(jié)能化程度充分體現(xiàn)的，因此，節(jié)能環(huán)保率的提高意味著國家競爭力的提高。

2機(jī)械制造與自動化節(jié)能方面的問題

2.1機(jī)械制造節(jié)能管控體系建設(shè)不到位

機(jī)械制造與自動化的節(jié)能管控體系在我國建設(shè)中存在許多問題，比如未按規(guī)定實行節(jié)能生產(chǎn)或污染排放數(shù)據(jù)造假等問題，這些問題的產(chǎn)生是由于機(jī)械制造自動化沒有建立完善的節(jié)能管控體系，相關(guān)法律法規(guī)對機(jī)械生產(chǎn)節(jié)能領(lǐng)域也沒有明確的規(guī)定，使得一些機(jī)械制造企業(yè)，在生產(chǎn)過程中沒有做好節(jié)能減排管理。同時，在機(jī)械生產(chǎn)中沒有明確的節(jié)能減排要求使得企業(yè)選擇違規(guī)排放污染物，其次，機(jī)械制造中的節(jié)能指標(biāo)和污染排放指標(biāo)沒有得到及時的更新，有些標(biāo)準(zhǔn)甚至好幾年都沒有進(jìn)行修訂，跟不上時代的發(fā)展，不能滿足現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的節(jié)能和環(huán)保要求。同時，一些機(jī)械制造企業(yè)由于經(jīng)濟(jì)上的問題，有些為了利益而偽造污染排放數(shù)據(jù)，有些則是沒有資金投入在節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)的改造上，造成機(jī)械生產(chǎn)中的高能耗和高污染，最終使機(jī)械制造達(dá)不到節(jié)能的要求。

2.2員工和生產(chǎn)工藝中的問題

機(jī)械制造需要生產(chǎn)人員具有很高的專業(yè)素養(yǎng)和技能水平，同時，也要具備扎實的理論基礎(chǔ)和設(shè)備操作能力。目前，我國具備合格技能的生產(chǎn)人員數(shù)量不多，大多數(shù)的機(jī)械生產(chǎn)人員存在專業(yè)技能不過關(guān)，缺乏必要的理論知識，在機(jī)械生產(chǎn)過程中自然無法做到節(jié)能生產(chǎn)的要求。同時，由于機(jī)械制造產(chǎn)品眾多，生產(chǎn)工藝和流程各不相同，其中的節(jié)能要求也是各不相同，因此，生產(chǎn)人員無法掌握不同產(chǎn)品的節(jié)能生產(chǎn)方法也是導(dǎo)致機(jī)械制造中無法有效控制節(jié)能減排的原因，這樣不僅降低了生產(chǎn)的效率也無法做到綠色環(huán)保生產(chǎn)的要求。

3節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造及自動化中的應(yīng)用策略

3.1設(shè)計階段的節(jié)能措施

節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造及自動化中涉及多個領(lǐng)域，在機(jī)械制造及自動化技術(shù)設(shè)計階段，采取合理節(jié)能措施非常關(guān)鍵，主要包括對整個機(jī)械制造系統(tǒng)整體規(guī)劃，在設(shè)計階段，應(yīng)著重考量節(jié)能設(shè)計理念合理性，確保機(jī)械制造及自動化設(shè)計階段節(jié)能理念對提升機(jī)械系統(tǒng)能源利用效率具有一定促進(jìn)作用，例如機(jī)械制造中發(fā)動機(jī)和液壓系統(tǒng)是最為常見的動力系統(tǒng)，如何選擇節(jié)能動力系統(tǒng)就是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，高效的環(huán)保發(fā)動機(jī)對于能源消耗量過大問題可以進(jìn)行合理解決，在此基礎(chǔ)上也可以削減排放系統(tǒng)負(fù)荷;而針對液壓系統(tǒng)，節(jié)能設(shè)計理念中最為關(guān)鍵的一步就是保持傳動液壓油清潔度，減輕液壓油對環(huán)境污染，以此來保障機(jī)械系統(tǒng)環(huán)保性。

3.2材料選擇以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

節(jié)能設(shè)計理念作為一種新型技術(shù)能夠解決能源問題，推動工業(yè)發(fā)展。在機(jī)械制造及自動化技術(shù)中，材料選擇對節(jié)約能源效果起決定性作用，設(shè)計人員應(yīng)選擇環(huán)保以及可回收相關(guān)材料，機(jī)械制造業(yè)中傳統(tǒng)設(shè)計理念以保障機(jī)械設(shè)備功能與壽命為主，所以通常選擇良好的材料以及厚重的結(jié)構(gòu)。隨著對機(jī)械制造業(yè)發(fā)展，在了解機(jī)械構(gòu)件受力以及機(jī)械構(gòu)件受力特點情況下，可以對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，降低材料選擇標(biāo)準(zhǔn)或者材料使用量，比如在機(jī)械制造業(yè)中，受扭矩圓柱狀結(jié)構(gòu)，通過對該構(gòu)件受力分析，可以了解到構(gòu)件承受力都集中在圓柱狀結(jié)構(gòu)外圍，中心位置并沒有受到強(qiáng)度扭力，所以設(shè)計人員可以針對這一特點，利用空間結(jié)構(gòu)替換圓柱，在保障扭力不變情況下，降低機(jī)械材料使用量。除此之外，機(jī)械制造業(yè)結(jié)構(gòu)所應(yīng)用零件也需要選擇相對容易裝配與分解的模塊結(jié)構(gòu)，同時保證材料可回收、可再生性，避免在機(jī)械加工過程中產(chǎn)生危害。

3.3改善生產(chǎn)工藝

按照節(jié)能設(shè)計的要求來改進(jìn)機(jī)械加工制造生產(chǎn)工藝能夠極大程度地提升產(chǎn)品質(zhì)量和減少能耗和污染排放，因此，可以從以下幾個方面進(jìn)行生產(chǎn)工藝的改善：（1）優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。越簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)需要的零部件越少，加工方法也越簡單，在生產(chǎn)制造的過程中耗能和產(chǎn)生的污染也會減少。因此，在改善生產(chǎn)工藝之前先要對產(chǎn)品進(jìn)行充分的調(diào)研，在確保功能性的前提下，進(jìn)行結(jié)構(gòu)和形狀的優(yōu)化，通過優(yōu)化形狀和結(jié)構(gòu)降低加工難度，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。（2）根據(jù)加工材料合理選擇加工工藝。根據(jù)不同原材料需要選擇適合的加工工藝，同一種原材料有不同種類的加工方法，需要根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的加工設(shè)備和節(jié)能減排的要求來選擇適當(dāng)?shù)募庸すに?，比如鍛壓是常見的零件加工方法，有冷、溫和熱鍛?種方式，其中，熱鍛壓的能源利用率低于前2種，但是冷鍛壓工藝比后兩者造成更多的環(huán)境破壞，因此，要選取溫鍛壓工藝進(jìn)行零件加工。（3）合理安排加工順序?qū)τ诠?jié)能也十分重要，在機(jī)械制造中合理的加工工序不僅能夠減少設(shè)備的空置時間，降低無效用能耗，也能夠提高機(jī)械生產(chǎn)效率，因此，基于節(jié)能設(shè)計的理念需要對傳統(tǒng)的加工順序進(jìn)行改善。比如在冷軋薄板的生產(chǎn)中需要合理安排加工順序，將復(fù)雜形狀的加工放在退火處理之后進(jìn)行，這樣可以提高加工的效率。（4）運(yùn)用精益生產(chǎn)思想進(jìn)行改善現(xiàn)場管理。運(yùn)用5S技術(shù)對生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行改善，提高生產(chǎn)環(huán)境的整潔性減少污染的排放，用看板管理提升生產(chǎn)效率，在生產(chǎn)中盡可能做到零庫存，這樣可以大幅度降低原料的浪費(fèi)和中間環(huán)節(jié)的資源占用。（5）嚴(yán)格生產(chǎn)管理體系建設(shè)，提高生產(chǎn)過程的監(jiān)督考核，杜絕隨意浪費(fèi)原料和污染隨意排放的問題，確保每個工序環(huán)節(jié)都進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。

結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前隨著社會的不斷發(fā)展，對于當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求。在過去的一段時間里，由于缺乏機(jī)械制造與自動化節(jié)能設(shè)計理念，因此導(dǎo)致了大量能源的浪費(fèi)。在這種情況下，我們就要積極的采取一系列有效措施，積極的融入節(jié)能設(shè)計理念，在實現(xiàn)節(jié)能降耗的同時，提高企業(yè)核心競爭力，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]焦軼.機(jī)械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計理念分析[J].能源與節(jié)能，2018（5）：66-67.

[2]吳芳.淺談節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（10）：70.

[3]崔爭第.節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中的有效應(yīng)用[J].化工管理，2018（12）：21-22.