淺談節(jié)能設(shè)計理念在機械制造與自動化中的應用

高奔 劉易簡 薛猛 何鵬飛

摘 要：行業(yè)存在著高能耗和高污染的問題，因此，需要在機械制造與自動化領(lǐng)域引入節(jié)能設(shè)計的理念幫助傳統(tǒng)機械制造業(yè)進行轉(zhuǎn)型和升級，推動我國工業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。對于此，本文對節(jié)能設(shè)計理念在機械制造與自動化中的應用展開探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：機械制造與自動化;節(jié)能設(shè)計理念;應用分析

1機械制造與自動化發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展方向

1.1機械制造與自動化發(fā)展現(xiàn)狀

我國當前機械制造與自動化的發(fā)展十分迅速，在我國的工業(yè)制造領(lǐng)域具有舉足輕重的地位，機械制造與自動化的狀況將會影響制造業(yè)的發(fā)展。近年來隨著計算機技術(shù)的廣泛應用，機械制造自動化的水平朝著更快的未來發(fā)展，能夠提高整個機械制造業(yè)的發(fā)展，引導我國的各個行業(yè)不斷向前發(fā)展。當前我國機械制造的起步較晚，一些技術(shù)并不夠成熟，在操作中也存在很多問題，對理論的認知不夠透徹，機械發(fā)展水平仍然處于初級階段，與發(fā)達國家相比存在較大差距。由于我國當前各方面技術(shù)的不夠完善，機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，因此設(shè)計人員要不斷吸收發(fā)達國家機械制造自動化的經(jīng)驗，不斷創(chuàng)新統(tǒng)籌發(fā)展，提高技術(shù)的革新能力，提升整個產(chǎn)品質(zhì)量。面對機械制造與自動化的現(xiàn)狀，正視其中的問題，取長補短提升整體技術(shù)水平。

1.2機械制造與自動化發(fā)展方向

在機械制造不斷推進的過程中，我國制造業(yè)要更新運營模式，在一定程度上促進我國與發(fā)達地區(qū)之間的交流，增加機械制造企業(yè)之間的合作。未來我國機械制造業(yè)想要在國際地位上占有一席之地，就要不斷提升技術(shù)水準，嚴格檢查機械制造產(chǎn)品質(zhì)量，引入綠色環(huán)保的理念，達到資源的可持續(xù)發(fā)展。在機械制造與自動化的發(fā)展過程中，應當積極引入節(jié)能環(huán)保技術(shù)，在能源工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域不斷加強能源支持，實現(xiàn)自動化發(fā)展的步伐，既可以做到環(huán)保節(jié)能無污染同時全面提高生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。企業(yè)也要縮小相關(guān)工業(yè)成本，降低對工業(yè)生產(chǎn)的能耗，與相應的工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)給予支持。隨著環(huán)保理念加強，相應的節(jié)能技術(shù)在一定程度上會促進機械制造業(yè)的發(fā)展。

2節(jié)能設(shè)計理念在機械制造與自動化中的應用

2.1節(jié)能理念應用的思路

機械制造與自動化的節(jié)能設(shè)計主要是對于機械生產(chǎn)中各個環(huán)節(jié)而言，從產(chǎn)品設(shè)計到制成成品各個環(huán)節(jié)都需要運用節(jié)能設(shè)計。在產(chǎn)品的設(shè)計階段要注重產(chǎn)品的可回收性，即產(chǎn)品達到使用壽命之后是否具有可回收價值，這樣可以減少對環(huán)境的污染。在產(chǎn)品的制造中節(jié)能設(shè)計一方面要考慮使用清潔能源作為機械生產(chǎn)的主要能源，比如用太陽能、風能等清潔能源發(fā)電代替火力發(fā)電，用自然光照明取代電燈照明等手段來降低能源消耗和浪費。另一方面在機械制造生產(chǎn)過程中，要通過節(jié)能設(shè)計來改善生產(chǎn)工藝流程，減少生產(chǎn)過程中的原材料浪費，同時，要提高生產(chǎn)優(yōu)良率和降低廢品率，以此來提高原材料的使用率和生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)交付使用之后，則要注重產(chǎn)品的可回收性，不僅能夠降低廢棄物對環(huán)境的破壞，也能回收原材料用于生產(chǎn)，達到節(jié)能減排的目的。

2.2優(yōu)化機械設(shè)計

（1）使用環(huán)保型發(fā)動機。發(fā)動機作為機械制造中重要的設(shè)備，其能耗和污染對外部環(huán)境有巨大的影響，因此，選用環(huán)保無公害的發(fā)動機可以有效降低油耗，對于減少噪聲污染和環(huán)境污染有重要的幫助。（2）液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計。液壓系統(tǒng)是確保機械系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的保障，因此，要在液壓系統(tǒng)的設(shè)計中融入節(jié)能設(shè)計來延長液壓系統(tǒng)的使用壽命和工作效率。一方面在油液的選擇上要有嚴格的要求，不能含有絲毫雜質(zhì)，確保液壓系統(tǒng)的整體清潔，從而降低液壓元件的磨損，另一方面對液壓系統(tǒng)的管線設(shè)計要注重選材，優(yōu)先選擇密封性能和不易老化的材料，這樣不僅能夠提高液壓系統(tǒng)的使用壽命，也可以減少連接管線的破壞導致油液溢出造成環(huán)境污染。（3）自動加脂裝置的節(jié)能設(shè)計。傳統(tǒng)手動加脂存在一些問題，比如加脂效率低下，耗費大量時間和人力，在加脂的過程中還有可能造成油液的溢出污染環(huán)境，因此，要設(shè)計自動加脂裝置來節(jié)能減排，實現(xiàn)設(shè)備定時自動加脂?？梢酝ㄟ^設(shè)計一個自動潤滑系統(tǒng)來解決以上問題，通過設(shè)置在各鉸銷位置的傳感器來檢測黃油含量，一旦低于設(shè)定值，傳感器接收到信號使自動潤滑系統(tǒng)工作，計算出具體的黃油需求量來實現(xiàn)自動加脂，既能夠精準控制加脂的時機也能夠控制加脂量，防止過多溢出造成污染或過少無法起到潤滑的作用。（4）駕駛室的節(jié)能設(shè)計。對駕駛室進行人體工學改造有利于保持駕駛員的工作狀態(tài)，降低勞動辛苦程度，從而實現(xiàn)工作效率的提升。

2.3改善生產(chǎn)工藝

（1）優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。越簡單的機械結(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)品進行充分的調(diào)研，在確保功能性的前提下，進行結(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?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，將復雜形狀的加工放在退火處理之后進行，這樣可以提高加工的效率。（4）運用精益生產(chǎn)思想進行改善現(xiàn)場管理。運用5S技術(shù)對生產(chǎn)環(huán)境進行改善，提高生產(chǎn)環(huán)境的整潔性減少污染的排放，用廣告牌管理提升生產(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和中間環(huán)節(jié)的資源占用。（5）嚴格生產(chǎn)管理體系建設(shè)，提高生產(chǎn)過程的監(jiān)督考核，杜絕隨意浪費原料和污染隨意排放的問題，確保每個工序環(huán)節(jié)都進行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。

3 結(jié)語

綜上所述，我國當前社會的工業(yè)發(fā)展是比較迅速的，機械制造與自動化的發(fā)展為我國的經(jīng)濟發(fā)展帶來一定的保障，能夠帶動我國多個行業(yè)和領(lǐng)域的進步。機械制造與自動化具有輕便性以及高效性的特點，能夠進一步的推動我國工業(yè)的發(fā)展，將節(jié)能的理念應用其中，可以進一步的促進工業(yè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，推動我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：

高奔（97.11.03），性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：江蘇省揚州市，當前職務(wù)：無，當前職稱：學生，學歷：本科，研究方向：金屬材料.