節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的運(yùn)用

齊齊哈爾工程學(xué)院 王臣武

由于自然資源的有限性，在發(fā)展工業(yè)過程中對能源的消耗十分巨大，環(huán)境的日益惡化，環(huán)保節(jié)能理念也逐漸被運(yùn)用在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，包括對機(jī)械的制造與自動(dòng)化。為了減少能源的消耗，提高生產(chǎn)速率，節(jié)能性機(jī)械制造與自動(dòng)化在不斷更新優(yōu)化，進(jìn)而促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步以及環(huán)境的保護(hù)，其有效地運(yùn)用對人類的發(fā)展有著巨大的意義。

1 節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的優(yōu)勢

節(jié)能理念在機(jī)械制造和自動(dòng)化的有效運(yùn)用從不同程度上減少了能源的消耗，節(jié)能設(shè)計(jì)包含多個(gè)方面，其主要功能是在機(jī)械運(yùn)作時(shí)提高各個(gè)環(huán)節(jié)資源的利用率，包括廢物利用以及多次利用等。節(jié)能設(shè)計(jì)的基本要求是設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品要達(dá)到可回收、可拆裝的要求。然而，傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品制造時(shí)主要考慮的是機(jī)械的使用周期、機(jī)械的基本性能等。通過對市場的調(diào)研和分析后，再進(jìn)行產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)以及方案的具體構(gòu)建。除此之外，在進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)之前要通過設(shè)計(jì)理念和實(shí)行方案的最終優(yōu)化和審核。因此，傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期較長，且由于無法回收利用，導(dǎo)致了能源的嚴(yán)重浪費(fèi)。近年來，隨著相關(guān)部門的大力支持與宣傳，節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造和自動(dòng)化的有效結(jié)合，通過對原料和自然環(huán)境等因素的參考，使得產(chǎn)品既能夠充分發(fā)揮產(chǎn)品優(yōu)勢，又能達(dá)到節(jié)能減耗的效果，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)壞境的有效保護(hù)。

2 機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著工業(yè)的大力發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)達(dá)到了前所未有發(fā)展高潮，推動(dòng)了工業(yè)的進(jìn)步。在信息技術(shù)的不斷普及下，機(jī)械制造走上了自動(dòng)化的進(jìn)程，提高了工作效率。機(jī)械制造與自動(dòng)化的有效結(jié)合對各行各業(yè)的發(fā)展有重大意義，然而，機(jī)械制造與自動(dòng)化在我國出現(xiàn)的時(shí)間較晚，因此，與國外一些國家的技術(shù)相比還存在著一定的差異，管理制度也不夠完善，進(jìn)而造成產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)、生產(chǎn)速率較低等。

3 節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化的有效運(yùn)用

在機(jī)械制造過程中最重要的部分是機(jī)械設(shè)計(jì)，在構(gòu)建前期環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方案中通過現(xiàn)代化理念和技術(shù)進(jìn)而形成節(jié)能設(shè)計(jì)的理念，結(jié)合自然環(huán)境的特點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

3.1 對節(jié)能機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)的成本需求進(jìn)行研究

一個(gè)好產(chǎn)品的制作離不開前期的設(shè)計(jì)工作，在此期間要充分考慮回收利用的觀念，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)省資源。因此，在進(jìn)行節(jié)能理念機(jī)械制造與自動(dòng)化的成本分析時(shí)，要結(jié)合污染物的處理、廢物的回收利用以及各環(huán)節(jié)的資源利用率等各個(gè)問題，將節(jié)能理念貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)中，最終設(shè)計(jì)出節(jié)能減耗、生產(chǎn)效率高的機(jī)械產(chǎn)品，延長機(jī)械的使用壽命。

3.2 對節(jié)能機(jī)械的再利用與可拆裝設(shè)計(jì)的分析

對于節(jié)能性機(jī)械其標(biāo)準(zhǔn)就是可進(jìn)行拆裝以及產(chǎn)品的循環(huán)利用，因此，在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)要合理優(yōu)化可拆裝性能以及再利用性能，進(jìn)而更好地降低能源的損耗，避免不必要的資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

3.3 完善節(jié)能性機(jī)械制造與自動(dòng)化的數(shù)據(jù)

在節(jié)能性機(jī)械制造與自動(dòng)化的設(shè)計(jì)過程中，其參考數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)的重要信息。數(shù)據(jù)庫能夠有效地對數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和分類，與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該及時(shí)備份制造時(shí)的重要數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。以便在以后的機(jī)械設(shè)計(jì)過程中直觀詳細(xì)地了解到關(guān)于機(jī)械產(chǎn)品的詳細(xì)信息，更好地將節(jié)能理念運(yùn)用到機(jī)械制造與自動(dòng)化中。

4 節(jié)能性機(jī)械制造與自動(dòng)化材料的選擇

設(shè)計(jì)人員在對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮環(huán)保材料的使用，將可再生、可回收、易分解的材料作為首要選擇，在零件中盡量減少稀有金屬、貴金屬的使用。這樣，面對機(jī)械的損壞就可以降低其維修成本，同時(shí)也有利于零件的回收處理，通過再次加工，使零件能夠被再次利用，減少資源的浪費(fèi)，經(jīng)過多次的利用實(shí)現(xiàn)資源利用率的最大化。與此同時(shí)，要充分考慮材料在大自然界的降解速率，進(jìn)而降低對大自然的損害程度。因此，材料作為產(chǎn)品的基本組成元素，更要考慮其環(huán)保因素，在科技進(jìn)步的同時(shí)，要將更多更環(huán)保的材料運(yùn)用在機(jī)械制造與自動(dòng)化中，從根源上解決環(huán)境污染、能源消耗的問題。

5 節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造工藝中的應(yīng)用

制造一個(gè)產(chǎn)品時(shí)需要多種加工方式，然而不同的加工工藝所消耗的能源也會(huì)有所差異，科學(xué)合理的加工工藝能夠提高零件的利用率，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的使用性能最大化。因此可以通過調(diào)配加工儀器，增強(qiáng)儀器的使用效率，降低機(jī)械運(yùn)行時(shí)的能源損耗，提高工作效率，節(jié)省工作時(shí)間。首先，要選擇科學(xué)合理的加工方式。在加工零件的過程中應(yīng)充分考慮加工方式的能源消耗問題，在進(jìn)行全面篩選后，再進(jìn)行加工，進(jìn)而減少能源的消耗。其次，要選擇合理的工藝參數(shù)。由于工藝參數(shù)對能源消耗的影響作用比較大，在產(chǎn)品加工的過程中要全面考慮能源參數(shù)。例如，毛坯形狀的不同會(huì)造成不同程度的能源損耗，以及加工余量的大小程度對資源的利用率有著嚴(yán)重的影響。最后，選擇合理的冷卻加工方式。由于目前我國機(jī)械的冷卻模式大多數(shù)為冷卻液冷卻，這種冷卻方式有利于節(jié)能減耗，然而相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)探索創(chuàng)新先進(jìn)的冷卻模式，將零件運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的熱量合理利用，避免利用其他能源的消耗來進(jìn)行零件的冷卻，進(jìn)而更符合節(jié)能理念，實(shí)現(xiàn)能源的再次利用。

6 機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展方向

隨著我國工業(yè)化水平的不斷提高，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械制造的有效結(jié)合提高了機(jī)械的工作效率。但是目前計(jì)算機(jī)的發(fā)展制約了機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展。機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展逐漸國際化和規(guī)范化，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步為機(jī)械制造與自動(dòng)化提供了良好的基礎(chǔ)，進(jìn)而提高市場競爭率，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

7 結(jié)語

簡而言之，當(dāng)前我國機(jī)械制造與自動(dòng)化的不斷發(fā)展，促進(jìn)了工業(yè)的進(jìn)步，提升了人類的生活質(zhì)量，與此同時(shí)，在機(jī)械制造與自動(dòng)化的設(shè)計(jì)過程中要逐漸貫穿節(jié)能減排的理念，進(jìn)而減少污染物的產(chǎn)生，通過對機(jī)械產(chǎn)品的材料選擇，工藝選擇以及數(shù)據(jù)分析等實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其可拆卸性能以及可回收性，減少了對環(huán)境的污染。目前我國節(jié)能性機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)仍不夠成熟，需要相關(guān)技術(shù)人員不斷的開發(fā)與探索。