摘要：传统的机械制造过程中,考虑的是产品的寿命和质量。所以,在设计前要做好市场分析,最后修改、确定图纸。但是,生产的很多产品难以拆卸,不仅回收难度大,而且往往无法回收利用而浪费大量的资源,对环境产生巨大的负面影响。面对这种情况,必须在机械制造自动化中引入节能理念。基于此，本文就节能设计理念在机械制造与自动化中的运用进行了探讨。
关键词：节能设计理念；机械制造；自动化；运用
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节能理念下机械生产设计规划应用优势
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绿色无公害
基于低碳环保理念的自动化机械生产流程设计的显著优势是绿色无公害。设计人员在现代环保生产理念的指导下，对自动化制造过程中产生的能源消耗、污染影响、制造成本等进行控制，在对制造流程产生的各项消耗进行精细化管理的基础上，优化设备使用性能，生产出符合产品使用需求与标准的机械，通过对能源的循环、高效利用，最大限度地对能源损耗进行管理，降低生产成本。
2.3材料环保
在材料的选择方面，可以使用环保材料替代高污染、不可回收的材料。自动化机械生产在对材料进行加工时，需要消耗一定的能源，因此，在选择时应该避免使用过程中产生或者吸收过多热量的材料，同时应该尽量选择可以重复利用或者充分分解的材料。同时，节能理念强调对资源的高效利用，对各生产不合格、废旧零件进行无公害处理后，应对能重复利用的部分进行筛选，在降低污染影响的同时，提高机械生产的整体效益。
2.4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。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节能设计理念在机械制造与自动化中的运用
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低公害的机械发动机
在机械制造过程中,发动机是较大的部件,其质量会影响一个工程的环境质量。所以,如果在发动机制造过程中引入节能环保理念,不仅能够降低发动机的噪音,还能够解决噪声污染。节能的发动机耗油量较少,排放比较低,不会对周围环境造成污染。
3.3机械制造材料的节能设计
为了更好地保护能源,选择环保型材料非常必要。如果能够保证材料的质量,那么将大大提升产品的质量。引入节能技术不仅能够减少能源的消耗,还能够减少对环境的污染。在加工过程中选择可回收材料,不会产生过多的废气废水。为了提升机械材料的再生率,所选择的结构用零件必须是可拆卸、无毒无害的,尽量减少产生的材料浪费。例如,在机械制造与自动化设计时,要减少树脂石棉成分的材料使用,因为这些材料在使用废弃后会产生大量污染。所以,在选择材料时应当遵循节能理念,要以材料处理较为简单、环保为主。
3.4制作工艺流程更优化环保
设计阶段,最重要的是材料和结构的设计。为了把节能理念融入设计的全过程,必须要从制作工艺产品设计等多个方面进行改进,减少产品在制造过程中产生的能源消耗。这需要技术人员调整优化当前的技术,因为不同的加工工艺会产生不同的能源消耗,需优化当前的加工工艺顺序。此外,要尽可能降低加工载荷,因为机械生产设备在载荷运行情况下使用效率更高,也不会产生能源的浪费。所以,从设计阶段开始,设计人员既要考虑制造的生产效率和质量,又要考虑到资源的节约。以加工方式为例,热锻和冷锻相对于温锻消耗的热能更多,浪费的热能也多。虽然在技术不断改进的现在,很多热能都能够被回收利用,但是使用利用效率依然比不上温锻。所以,可以引入冷却工艺,最大程度地回收热能。为了降低机械制造产生的能源消耗,也可以采取优化零件结构或是缩小零件体积等方法。
3.5虚拟化的机械设计
虚拟化的机械设计简单来讲就是在计算机以及自动控制的基础上进行产品的模拟制造。这种方式能够减少资源的浪费,直接利用计算机模拟制造产品发现产品的缺陷,并在虚拟的情况下调整产品,之后再次模拟生产,在产品符合规格后才开始进行实体生产。这个过程能够降低次品率,提升整体的产品质量,是一个企业提升竞争力的好方法。这种虚拟化机械设计的方式弥补了传统图纸设计和样品制造的弊端,在设计环节就能减少样品的浪费,在修改环节也不会造成资源的浪费。设计后能够直接传输数据,按照数据的要求设计出符合规格的产品,极大地缩短了制造时间,节省了工程的工期。
4结束语
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。
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