节能设计理念在机械制造与自动化中的运用--中国期刊网

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节能设计理念在机械制造与自动化中的运用

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：高院涛

[导读] 摘要：机械生产由于管理、技术应用、设计等原因出现的质量问题屡见不鲜，不仅造成了生产资源的不必要浪费，严重情况下甚至会出现安全隐患问题。

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        摘要：机械生产由于管理、技术应用、设计等原因出现的质量问题屡见不鲜，不仅造成了生产资源的不必要浪费，严重情况下甚至会出现安全隐患问题。在自动化生产环节，应依照节能环保原则开展管理工作，一方面可以合理设计各生产环节的材料使用、工艺选择、整体生产方案等内容，实现不同制造工序的有效对接，确保自动化机械制造的综合效率。另一方面，节能理念作为可持续发展原则的重要内容，强调注重经济效益与生态效益的协调发展，关注环境的可持续发展，可以有效控制制造环节产生的污染影响，是机械自动化制造产业发展的重要方向。
        关键词：机械制造；自动化；节能设计
        虽然近几年中国的机械制造业发展飞速，但和其他国家相比，机械制造自动化的时间还较短，依然存在很多技术上的问题。当前，环保问题得到了社会各界的关注。机械制造业在发展过程中受多种因素的影响，会产生大量的废气、废水以及污染物的垃圾等，给周围环境造成了巨大影响，应当融入节能设计理念。因此，针对机械制造以及自动化中的节能设计进行探究，分析节能设计的优势，并介绍具体的应用情况。
        1机械制造及其自动化行业的发展现状
        在当前我国的经济产业结构中，机械制造行业至关重要，是我国经济稳定提升的重要基础。伴随当前我国科研水平的持续提高，机械制造行业的自动化程度不断进步。将自动化和机械有效结合，不但可以大幅度提升生产效率，而且可以提升整个机械行业的水准。但是，从当前我国的实际状况来看，机械制作行业并没有做到产业升级，生产过程效率低，存在能源消耗过高、产品产量过低的问题。在当前能源和资源极度不足的大环境下，各个行业都在进行节能环保升级，因此机械制造行业也应该升级目前的生产方式，把节能理念渗透到机械制造行业的各个流程，为机械制造行业的未来可持续化发展奠定基础，提升我国机械制造业的市场竞争力。
        2节能设计理念的特点
        2.1提升资源整体利用质效
        节能理念应贯穿于设计规划全过程中，从源头对生产资源进行合理配置，实现材料、人力、设备、能源等资源的科学利用。机械制造自动化中的节能设计理念在减少工业发展对环境污染程度的同时，也促进了人类文明与生态文明的共同发展。因此，机械生产领域的绿色发展理念推广，不仅影响了制造产业的现代化发展进程，能够有效缓解经济发展与生态保护之间的矛盾，同时也是推动国民经济健康、平稳发展的重要途径，对我国能源产业开发、生态环境治理等方面也有着一定的积极意义。
        2.2不断地对技术与产品进行创新
        要想真将节能设计理念真正的应用到机械制造与自动化的中，就必须进行不断的创新与开发，发展新型的生产与运营模式，通过与节能设计理念有效的结合，进一步加强环保意识，生产出符合环境保护的健康产品，进而协调机械生产与环境之间的关系。因此，技术的创新为节能理念与技术的进一步发展提供更多的可能。无论是使用环保材料，利用科学、合理的制作工艺，都要以技术为依托。对技术进行创新，可以有效的提高生产效益，并将节能环保的理念应用在实际的生产过程中，实现机械生产价值的最大化。
        2.3制作工艺低碳节能
        节能环保设计原则应落实到实际生产环节中，选择低能耗、污染性较低的制造工艺，依照节能设计规划，严格控制生产流程，优化加工工艺，贯彻节能减排、低碳低耗的设计目标。如在机械制造的过程中，可以结合机械使用要求尽量选择环保的加工工艺，热锻相较于冷锻来说，温锻工艺更环保、节能，因为利用温锻可以大大缩减对能源的消耗，而如果使用冷锻或者热锻，就会在进行锻造的时候浪费很多的热能。

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同时，在机械设计方面，可以在保证基本使用功能的基础上，尽量简化结构、控制体积，降低自动化生产所需的能源消耗。
        3节能设计理念应用在机械制造与自动化中
        3.1驾驶室的设计
        在设计驾驶室时，要在保证安全的基础上遵循节能理念，提升整体的制作效率，改善驾驶室内部的环境。司机长期处于驾驶室内部，如果驾驶室设计的安全环保符合人机工程学的原理，那么能够缓解司机的疲劳感。在具体设计时，可以引入人性化的服务模式，为驾驶室内部设计电子监控装置。驾驶室内部的玻璃要选择全封闭安全性较高的材料，防止紫外线和电辐射。此外，在设计驾驶室的时候，一定要针对座位和手柄进行特殊设计。为了提升驾驶员的舒适度，可以把单向手柄设计为功能集成型，把座位设计成全方位调节，有效改善驾驶人员的工作环境，提升工作的效率。
        3.2对机械设计进行优化
        在机械制造与自动化生产中应用节能设计理念时，首先要完善机械结构的设计。要想在机械制造生产过程中做到节能减排，以达到环境保护的目的，就必须对机械结构进行合理、科学的设计。首先，是对发动机进行选择。在对发动机进行选择时，要选择污染小、耗能低、工作效率高的发动机。在机械制造中，发动机是核心部件之一，如果发动机没有良好的环保性能，其排放的废气、噪音会对环境造成极为严重的影响。使用环保型的发动机不仅会减少废气与噪音的污染，还可以减少对资源的消耗，进而降低机械制造对环境的影响，提高其工作效率，进一步促进机械制造与自动化的可持续健康发展。其次，对液压系统进行设计。液压系统的正常运行，对机械制造生产有着最为直接的影响，要使液压系统可以正常的运行，必须注重对油料的控制，在进行液压系统设计时，工作人员应及时对油液中的杂质进行处理，保证其清洁程度。同时，换油的时间间隔要增加，以此降低液压系统发生故障的概率，进而使更换配件的次数减少，增加其使用期限，将液压系统对环境的影响降到最低。因此，在对液压管进行选择时，尽量选择硬管，降低液压管的废弃量，减少环境污染。
        3.3提高机械设备的自动化程度
        机械设备的自动化程度可以直接影响能源的消耗高低，提高机械设备的自动化程度，使企业的生产工人更易控制机械设备，从而提升工作效率。目前，生产工人不但能够手动操控机械设备，还可以利用单片机原理和接口技术全自动化操控机械设备。在机械设备设计的过程中应用单片机原理和接口技术，可以提升机械设备自动化操控功能的稳定性，降低设备的无用工作，提升生产效率，降低机械设备在使用过程中的耗损，使生产工作过程更加节能环保。另外，减轻生产工人的劳动强度，提高生产企业对机械设备的管控效率。
        结语
        机械生产领域的集成化、自动化发展，在提升了我国机械制造产业综合生产效率与质量的同时，也带来了一系列的能源、环保问题。将节能理念合理地引入机械设计与生产过程中，可以有效提升设备生产的资源利用质效，降低对环境的影响，实现节能降耗的目标。生产制造企业应立足于机械自动化设计、加工、生产管理等环节的实际情况，在机械制造全过程中贯彻环保理念，优化加工流程，控制生产能耗，选择环保制造材料，推进机械自动化生产产业的可持续、绿色发展。
        参考文献
        [1]丁建建，徐齐，徐慧.机械设计制造及自动化技术中节能理念的渗透[J].设备管理与维修，2018，(16):155－156.
        [2]李宏业，李瑞鹏，唐建勇.节能设计理念在机械制造与自动化中的有效应用[J].黑龙江科学，2018，9(18):54－55.
        [3]赵佳怿.机械制造与自动化中节能设计理念的应用研究[J].明日风尚，2019，(08):89－90.