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摘要:目前,随着国民经济的快速发展和进步,机械设计及其自动化领域在发展过程中消耗了大量的能源,已经不能满足绿色和可持续发展的要求。基于此,为了有效地解决这一矛盾,促进机械设计制造及其自动化行业的稳定和长期发展,我们必须积极运用节能设计理念,尽可能地降低能源消耗。
关键词:机械设计制造;自动化节能;设计理念
引言
随着机械化制造及其自动化技术的广泛应用,传统的人力生产变成了机械生产模式,提高了工作效率和收益,降低了制造成本,但是,随着工厂规模的扩大,大量的使用机械自动化设备,传统的机械自动化设备对能源的消耗较高,初期的机械制造自动化设备仅仅考虑的是自动化操作,忽略了对能源的节能设计。
1自动化的优势
机械制造及自动化的运用存在着较多的优势,首先优于传统的制造理念,这种新的理念在保护环境方面得到了确切的实施,同时实现对资源的节约,这种新的理念体现在机械制造及自动化的每一个环节。其自动化优势主要体现了以下特点:(1)产能高,现在的制造流程都是采用高精度化机械设备,全部由机械自动化流水线生产,高效快捷的同时还大大减少了人为操作不当带来的失误,在上线生产过程里,由控制操作人员进行启动设备,设备会根据系统识别开始设定好的程序进行操作,这种模式优势在于产能很高并且有效率还能提高工作质量。(2)安全,在整个设备组成中都配置了安全防护系统,自动检查程序等功能,如果遇到状况或者事故,系统会自动启动防护安全措施来最大化的避免造成人员的伤亡,从而大大提高了生产中的安全,同时自动化设备组成一般都是电子元件,对比传统的机械设备优势明显,它完全没有机械设备在运作中会消耗机械磨损,从而能提高使用寿命。(3)工作形式转变,随着工厂内自动化程序的普及,对员工的能力需求也发生了转变,之前大家都是从事大量的体力劳动,而现在需要大量的脑力劳动,对劳动者的知识学习能力要求逐渐变高,慢慢的将劳动者变成技术专业型,彻底改变了制造形式也是新时代工业发展走向现代化的一个重要趋势。(4)能源损耗少,随着时代的发展,高级计算机技术的水平上升了一个高度,从而使机械制造业中的自动化设计达到了更高的水平,自动化大大优化了能源利用率。(5)应用广泛,在产品生产中运用的自动化技术,不仅仅可以运用到机械制造中去,同样还可以广泛的运用到农业、建筑业等领域中去。最近几年中我国在机械节能设计上重点投入研究,在这样的大环境之下,逐渐在机械制造及其自动化的设计过程中引入节能设计理念,从而实现两者之间的完美融合,使资源能得到科学、合理、高效的利用。
2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。
3机械设计制造及其自动化节能设计理念的具体应用
3.1结构设计全面优化
对于机械设计制造及其自动化企业而言,在融入节能设计理念时必须全方位的考虑优化结构设计。
具体做到以下几点:(1)发动机的优化,该部件作为机械设计制造及其自动化中消耗资源最大的部件,企业必须应用功率比较低的发动机,若选择功率效果较高的发动机,势必会阻碍到节能设计利用的有效融入,加上在机械系统的具体运行效率中发动机产生的影响相对比较小,所以可以选择具有一定环保性能的发动机,如水冷增压柴油发电机等,这类发动机具备能耗低、效率高与低排放的优势,既能够在极大程度上减少污染的问题,降低空气中污染气体的排放量,还能够减小能耗,在一定程度上提高加工的效率及质量;(2)液压系统的优化,针对液压系统的设计,为确保系统的安全稳定运行,设计人员必须确保系统自身清洁性,必须定期清理液压系统中存在的微尘及一些磨损物;同时,需延长换油的周期,这样能够尽量避免液压系统发生故障情况。由于传统的机械制造设备极易发生因液压油渗漏而导致资源浪费及环境污染的问题,针对这一情况,设计人员必须重视液压系统的防漏环节设计,需在确保液压油量与液压元件质量的基础上,进行科学合理地密闭式设计,尽量杜绝外界环境灰尘进入系统内部,这样能够确保系统的正常运转。
3.2机械设计制造自动化的改善
机械制造自动化设备在制造出来之前往往先对其进行设计。因此,在设计的时候,就需要对能源、耗材、效率等方面进行多方位的考虑,在设计方面做到预先判断,降低能源消耗、耗材等,提高设备的运行效率。例如,对于发电机的选取上面,优先选用油耗低、高效率的设备。液压系统的设计需要注意可能发生的渗漏问题对环境的影响,避免出现此类情况。在油耗上的设计考虑也需要选择环保油料,进而对整个液压系统的管道起到有抗腐蚀的作用,避免使用劣质、普通油料导致管理老化、产生泄露等。在设计完之后,可以利用计算机的虚拟化实验,模拟运行机械制造自动化设备,防止机械制造自动化设备在投入生产的时候才发现缺陷,带来不必要的经济损失。
3.3当的加工方式
为更好地实现节能减排的目标,在机械设计制造及其自动化中融入节能设计理念时,需做到以下几点:(1)在确保机械设备功能正常实现的前提条件下,对加工方式进行不断优化,如:机械生产制造过程中应用最为广泛的锻压技术——冷锻压加工方式、热锻压加工方式等,相关调查显示,这些加工方式的能源利用率过于低,并不适用;(2)选择温锻压方式来开展材料的生产与加工工作,这样能够有效降低资源的消耗。
3.4高效的时间安排
在机械设备生产过程中,往往需要大量的人员,并需要这些人员的彼此配合与长时间交流,这就还会导致大量人力、物力与财力的消耗。在机械设计制造及其自动化生产过程中,企业若没有合理安排工作时间,势必会导致人力与物力的浪费,并严重影响到工作效率与工作质量,延长机械的生产时间,严重情况下导致机械制造产品质量大大降低。针对这样情况。因此,企业必须对各个工作人员的时间进行恰当安排与调整,结合自身实际情绪、人员需求来加以切实可行地、系统地时间规划;同时,作为设计人员,应立足于阶段性发展的具体状况,有效进行自我统筹规划,对切实有效的工作计划进行制定,在确保功能稳定的前提条件下,尽可能减少机械制造工作时长,使得工作效率进一步提升,并有效保护环境。
结语
在机械制造及其自动化设计过程中,把节能设计理念有效融入其中是机械行业不断发展的基础。为了有效提高工作效率,降低对能源的使用量,需要对机械设备进行自动化节能升级,不断提升生产效率。
参考文献:
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