摘要:因为人们对于资源环境方面越来越重视,所以节能的思想被运用到了各个生产行业的规划以及设计过程中。机械装置对于资源以及能源的消耗不可或缺,从节能的角度对机械制造以及自动化技术的应用进行改进和提高,实现保护资源环境的目的。
关键词:节能设计理念;机械制造;自动化应用;研究
1机械制造行业的发展过程以及发展趋势
1.1机械制造行业的发展过程
在人们的生产活动过程中,使用机械设备可以提高工作效率,同时做到人工没有办法实现的效果,但是内燃机等动力输出装置的出现,使得机械装置具有更大的动力。把电子以及电力技术运用于机械的制造过程中,不但提高了设备的性能,同时还转变了以往的工业生产方式,使得机械装置具有自动化控制的作用,能够实施更加精确的操作,给调节运动速度以及工艺参数方面提供了便利。20 世纪末,使用信息技术使得机械制造思想再一次出现了质的改变,使用智能化控制还有无线通信等技术,使得操作机械装置更加简单。在不断的发展以及进步过程中,资源环境状况在不断的恶化,但是工业生产的需求量不断增加,这让节能设计思想的作用表现的更加突出。
1.2机械制造与自动控制技术的发展趋势
现阶段,研发和生产机械制造行业的产品需要依靠自动化技术,不管是在设计的过程中还是生产的过程中,都与计算机的软件还有硬件有关,同时还涉及到有关科技成果的创新使用。第一,对于现代机械制造领域来说,在进行产品研发以及设置的过程中,如果想要符合各个生产环节对于机械装置性能的标准规范,就需要对市场要求有足够的了解,对产品实施相应的改进和提高。但是机械装置各个系统的集成化以及模块化设计,是符合市场要求的根本之处,除了需要改进和提高自动控制技术以外,还需要优化模块化的设计理念以及加工工艺设计,在这些过程中运用虚拟制造的思想,减小产品的研发成本,同时对节能技术的使用进行改进和提高。
2机械制造重要技术以及节能设计思想的关系
2.1自动控制技术
对于现代机械制造行业来说,自动控制技术具有的价值不但体现在提高运行效率以及增加产品作用上,更是改进生产工艺步骤和帮助设备运转的重要手段。所以,科学合理的使用自动控制技术对于实现机械制造企业的节能目标来说非常关键,同时也确定了产品使用方在生产活动过程中所消耗能量的水平。第一,自动化技术让机械装置在运行期间,能够在编程的基础上对有关操作实施准确的控制,按照产品加工所需要的工艺参数自动调整,强化生产过程中产品的质量,同时在不需要人工操作的条件下,将全部加工步骤落实到位。第二,自动化技术使得机械设备和生产线具有自动运行的作用,集成化的控制和生产管理系统可以精确的调整全部机电装置的运行状况,自动检测负荷的波动情况,同时提出最科学合理的解决措施,在根本上减少单位产能下总的能量消耗量。
2.2机械制造原材料的研究以及使用
工业生产原材料的研发对于环境资源保护来说非常关键,但是机械制造使用的材料不但和自然资源的科学合理运用有关,同时还需要利用对装置性能进行优化来实现节能的效果。第一,机械制造领域生产所使用的金属材料以及非金属材料与设备的性能有着密切的关系。比如,传动部件的材料决定了装置运行的稳定性,同时也决定了其在能量方面的损耗程度,使用具有优良工艺性能的材料,可以在很大程度上减小摩擦力,同时延长设备的使用期限,最大限度的减少设备在运行期间出现的能量损耗。第二,运用可循环利用的材料以及低耗能的材料,也可以在很大程度上减小机械制造以及装置运用方面所消耗的能量。
2.3信息技术在机械制造中的使用
现阶段,人工智能以及无线通信等现代化的技术都有了很大的发展和进步,这些技术的应用转变了所有行业的生产以及管理思想,在进行资源配置优化以及动态控制生产的时候,这些技术都表现出了非常突出的特点。
第一,使用信息化的技术可以对机械制造业的产品研发过程进行改进和提高,使用计算机软件对零部件的受力情况实施分析和模拟,不但能够减小研发所花费的时长,同时还可以将设计的步骤进行简化,避免很多不必要的过程,节约生产的能源以及材料,对企业的资源配置实施改进和提高。第二,将互联网技术以及自动控制等技术综合起来,可以对机械制造的整个过程实时动态的监控,并且使原材料供应以及工艺参数调整等步骤通过自动化的方式完成。在这个过程中,不但可以让机电设备的有功功率维持在最佳水平,同时还可以降低中间过程中对于人力资源的需求量,在动态智能化控制的基础上,最大限度的降低生产原料的消耗。
3节能设计思想应用措施
3.1产品结构的设计与功能改进
身为生产领域能量转换的关键部分,机械装置的构造决定了能源的利用率,同时也影响着资源的科学使用。所以,使用节能设计思想一定要从改进机械装置的构造以及功能出发,在减小设备耗能情况的基础上,对设计方案的科学合理性实施相应的分析和研究。第一,由于电机等动力设备的任务是对能量进行转化,同时驱动机械装置工作,所以需要按照设备具有的功能和特征对额定参数实施科学合理的选择。第二,在进行自动控制以及设备传动系统的设计期间,首先需要考虑的就是其能量的损耗程度,尽可能的选择能量损耗小,并且安全性和可行性强的技术方案。
3.2机械设备的加工技术
现阶段,机械装置生产的工艺步骤越来越复杂,生产资源和能源的消耗形式也有很多种情况,除了转变为被加工装置的零部件之外,还有材料以及能量等多种形式,在多个生产过程中,有的被消耗,有的则被排放到环境里,其中包含能量散失以及振动等机械的损耗。因此,建立在节能设计的思想上,使用自动化的技术对机械制造行业的加工工艺实施相应的改进和提高,可以在很大程度上掌控资源以及能量方面的损耗情况,节省零部件使用的加工材料量。第二,对表面处理以及冷却等技术实施相应的优化和创新,这样能够在很大程度上降低热能方面的损失,同时优化装置的性能,强化零部件的安全性和可靠性。
3.3新材料的研发以及应用
材料性能与机械装置的节能性能有着密切的联系,所以,需要对各种功能性材料的研究以及使用给予足够的关注,同时提高可循环利用材料的占比,这些都可以在很大程度上表现节能设计的思想。因为功能性材料具有力学方面的突出特点,所以能够符合设备使用的标准规范,因此在满足功能要求的基础上,尽可能的减小零部件的体积,节省材料的用量,强化设备运行的安全性和稳定性。
4结束语
在人类使用社会能源方面,机械装置基本上贯穿了整个过程的能量转换,因此,在进行机械装置制造以及使用的过程中,将节能设计的思想落实到位,一定能够在很大程度上提高能源的转换率,同时促进各个生产领域在产品加工工艺方面的优化,同时加大其对功能性材料的研发力度,不断推动绿色制造目标的实现。
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