節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造及自動化應(yīng)用中的滲透研究

楊帆

摘要：現(xiàn)當(dāng)今，隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)在生產(chǎn)能力和自動化應(yīng)用方面也有了明顯的進(jìn)步，有力地推動了我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。與此同時，機(jī)械制造行業(yè)作為傳統(tǒng)的高能耗型行業(yè)，其在生產(chǎn)制造以及自動化應(yīng)用的過程中不僅會消耗大量的能源，而且還會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，而這也是制約我國機(jī)械制造行業(yè)實現(xiàn)長期可持續(xù)性發(fā)展的一個關(guān)鍵因素。因此必須從機(jī)械制造的設(shè)計環(huán)節(jié)入手，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的綠色發(fā)展。

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

近年來，我國機(jī)械制造業(yè)迎來了較大的發(fā)展機(jī)遇，而對于當(dāng)代機(jī)械制造工作來說，單是因機(jī)械生產(chǎn)過程中的資源浪費問題便足以困擾機(jī)械制造設(shè)計人員。對此，本文結(jié)合節(jié)能設(shè)計理念，詳細(xì)分析了在節(jié)能設(shè)計理念下應(yīng)用企業(yè)機(jī)械自動化生產(chǎn)的發(fā)展模式，旨在為廣大機(jī)械制設(shè)計人員提供幫助，促進(jìn)我國機(jī)械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1節(jié)能設(shè)計理念的優(yōu)勢

在機(jī)械制造中進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，可以有效節(jié)約各種所需資源，對機(jī)械產(chǎn)品所需的資源進(jìn)行合理的利用，減少對環(huán)境造成的不利影響。在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計時，應(yīng)滿足可拆卸、可回收的要求。傳統(tǒng)的機(jī)械制造的設(shè)計、制造的周期都較長，產(chǎn)品生產(chǎn)后的拆卸也比較困難，且回收難度較大，部分產(chǎn)品報廢后無法回收利用，這造成了較大的能源浪費，甚至還會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步推廣節(jié)能設(shè)計理念，節(jié)能設(shè)計可以對原材料、自然環(huán)境等進(jìn)行科學(xué)、和選擇進(jìn)行，使傳統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)勢得到充分的發(fā)揮，還可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的，使資源得到充分、合理、有效、科學(xué)的使用，這樣還有利于機(jī)械生產(chǎn)廢棄物的回收、利用，進(jìn)而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的要求。

2機(jī)械制造與自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)械制造及自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也在隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷轉(zhuǎn)型而改變其發(fā)展方向，機(jī)械制造業(yè)作為制造產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之中非常關(guān)鍵的組成部分，其對于我國的生存意義十分重大。目前，科學(xué)技術(shù)對機(jī)械制造業(yè)的影響主要表現(xiàn)在機(jī)械制造業(yè)的自動化轉(zhuǎn)型上。在此基礎(chǔ)上通過機(jī)械技術(shù)，提升了機(jī)械制造業(yè)的效率，從根本上提高了機(jī)械制造業(yè)的整體發(fā)展水平。而另一方面，其改變還不徹底。其轉(zhuǎn)型的理念和發(fā)展?fàn)顟B(tài)展現(xiàn)出相對老舊的發(fā)展模式。目前，世界能源消耗很大，而新的能源理念也在被不斷地提出。為了增進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，必須將節(jié)能設(shè)計理念帶入機(jī)械制造和自動化設(shè)計之中。通過節(jié)能技術(shù)來節(jié)約能耗，同時提升機(jī)械制造及機(jī)械的效率，同時也能增進(jìn)產(chǎn)業(yè)的競爭力的穩(wěn)定增長，最終構(gòu)建整體發(fā)展的體系。節(jié)能理念的最終目的是達(dá)到節(jié)約資源的目的。能源設(shè)計師的概念可從字面之上解讀為環(huán)境保護(hù)設(shè)計或生態(tài)保護(hù)設(shè)計。從更高的層次的內(nèi)涵分析，其概念的滲透可使有所不同類型的資源在機(jī)械產(chǎn)品的制造過程之中進(jìn)行循環(huán)以減少環(huán)境污染，從而大大降低能源消耗。而與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計相對，以能源設(shè)計理念設(shè)計機(jī)械產(chǎn)品必須符合可拆除、可銷毀的設(shè)計要求。其不僅要考量到傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的功能性和其使用壽命，還需根據(jù)當(dāng)前市場發(fā)展的需要，制訂恰當(dāng)?shù)闹圃旆桨?。在此基礎(chǔ)上還需要不斷變更和審批設(shè)計方案。有關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)必須在獲得核準(zhǔn)之后方可展開，從而符合安全節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)的機(jī)械制造設(shè)計理念相對，能源設(shè)計理念可明顯地縮短機(jī)械制造和設(shè)計的周期，使其產(chǎn)品的性價比更高，而通過這樣的節(jié)能設(shè)計的理念，可對其中所消耗的能源進(jìn)行節(jié)省。因此，節(jié)能的設(shè)計理念在機(jī)械制造業(yè)中有著其不可忽視的作用。進(jìn)一步通過資源的節(jié)省，使所制造的機(jī)械產(chǎn)品具備可持續(xù)性的特點，最終增進(jìn)機(jī)械制造業(yè)和機(jī)械產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，增強產(chǎn)業(yè)的活力。

3節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中的應(yīng)用方法

3.1選擇節(jié)能制造發(fā)電機(jī)

對于機(jī)械制造工作來說，發(fā)電機(jī)往往是必備設(shè)備，對此，可首先著手于發(fā)電機(jī)本身，盡可能選用更加符合節(jié)能設(shè)計理念的發(fā)電機(jī)進(jìn)行日常生產(chǎn)。其中，發(fā)電機(jī)選擇原則可遵循以下兩點：一方面，要盡量選擇低能耗發(fā)電機(jī)，充分發(fā)揮節(jié)能設(shè)計理念在減輕資源問題層面的應(yīng)用價值，借助低耗、高效的發(fā)電機(jī)設(shè)備有效在機(jī)械制造工作根源上進(jìn)行節(jié)能創(chuàng)新;另一方面，要盡可能選用低排放水冷增壓柴油發(fā)電機(jī)，借助較少的污染排放有利用污染源頭控制環(huán)境污染問題，但要注意的是，在選擇低排放發(fā)電機(jī)時，要盡可能避免使用冷卻油，即要就發(fā)電機(jī)熱量進(jìn)行巧妙回收利用，最終在確保冷卻效果的同時提高發(fā)電機(jī)的利用率。

3.2液壓系統(tǒng)的設(shè)計理念

在大型的機(jī)械設(shè)備中，液壓系統(tǒng)的作用必不可少，成為機(jī)械系統(tǒng)中不可或缺的一部分，良好的液壓系統(tǒng)對機(jī)械設(shè)備的損耗小，有理由機(jī)械設(shè)備的高效運作，但同時，由于液壓油泄露產(chǎn)生的環(huán)境污染及設(shè)備損壞等現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)盡量避免，該現(xiàn)象在造成環(huán)境污染的同時使得設(shè)備磨損加快，動力不足，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致事故的發(fā)生。為此，首先應(yīng)當(dāng)保證液壓傳動系統(tǒng)中液壓油質(zhì)量的好壞，同時保證油量充足，加入液壓系統(tǒng)液壓油防漏檢測系統(tǒng)，防止液壓油的泄露;其次應(yīng)當(dāng)做好密封工作，盡量避免發(fā)生由于密封不好導(dǎo)致液壓油受到污染從而使得各液壓部件之間的磨損加重的現(xiàn)象。

3.3改善機(jī)械加工工藝流程。在節(jié)能設(shè)計的過程之中，恰當(dāng)

變更工藝流程，改進(jìn)工藝方法，可以更好地達(dá)到節(jié)約能源設(shè)計的目的。具體操作如下：首先要恰當(dāng)選取加工方式。在加工零件時，要研究不同的加工方法所導(dǎo)致的能耗問題，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過合適的比對再選擇加工工藝，這樣有助于節(jié)約能源。不同的加工方法也許造成不同的環(huán)境問題。在選取的時候，環(huán)境保護(hù)應(yīng)當(dāng)放到第一位。其次要選取恰當(dāng)?shù)墓に噮?shù)。工藝參數(shù)對加工過程之中的能耗也有關(guān)鍵影響，如有所不同的毛坯形狀會造成不同的能耗，如加工余量的大小會影響資源的利用率，此時一個自然科學(xué)的參數(shù)將大大節(jié)省能源和材料。最后就要恰當(dāng)?shù)剡x取冷卻工藝。目前的冷卻方式大多仍然冷卻液冷卻，這回消耗大量的資源。研究人員應(yīng)當(dāng)研究一種冷卻方式，其可以最大程度上減少資源的浪費。以此來達(dá)到節(jié)能設(shè)計理念的要求。

3.4對制作工藝進(jìn)行優(yōu)化升級

節(jié)能設(shè)計理念在應(yīng)用與機(jī)械制造與自動化中時，必須注重構(gòu)造與材料的設(shè)計。此外，為提高節(jié)能減排的效果，還要注重對制作工藝進(jìn)行優(yōu)化。第一，對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。通常情況下，機(jī)械設(shè)備的部件越少，機(jī)械的結(jié)構(gòu)就越簡易，其在生產(chǎn)制造的過程，所需的能源就越少。此外，相關(guān)設(shè)備零件的外形也對能源消耗有一定的影響。所以，節(jié)能設(shè)計理念在具體應(yīng)用時，要在零部件質(zhì)量得到保證的前提下，減少零部件的大小與使用數(shù)量，使機(jī)械結(jié)構(gòu)得到有效的優(yōu)化。第二，工藝工序的設(shè)置要科學(xué)合理。由于各個工藝產(chǎn)品對能源的需求都不相同，因此在產(chǎn)品加工的過程中，要對產(chǎn)品的加工工序進(jìn)行合理、科學(xué)的設(shè)置，使機(jī)械生產(chǎn)設(shè)施可以有效的運作，使機(jī)械設(shè)備的工作效率得到進(jìn)一步的提高，并減少對能源的而消耗，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

結(jié)語

機(jī)械設(shè)備幾乎參與人類社會能源使用過程中的所有能量轉(zhuǎn)換，所以在機(jī)械設(shè)備的制造與應(yīng)用環(huán)節(jié)踐行節(jié)能設(shè)計理念，必然可以對能源的轉(zhuǎn)換率產(chǎn)生重要影響，而且能推動各個生產(chǎn)領(lǐng)域的產(chǎn)品加工工藝改進(jìn)、功能性材料研發(fā)以及運營管理理念的創(chuàng)新，實現(xiàn)綠色制造的目標(biāo)。

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