节能设计理念在机械制造与自动化中的运用

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第14期   作者:王超
[导读] 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
        王超
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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。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对节能设计理念在机械制造与自动化中的运用提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:节能设计理念;机械制造;自动化;运用
引言
        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。
1、机械自动化的特点
        机械制造自动化技术在目前的工业发展中广泛使用,一方面是因为这种技术机械制造的效率能大幅提供,另一方面还能在提高生产效率的同时保障产品的质量。因此机械制造自动化技术的出现对工业的发展带来了巨大的帮助,促进了整个工业经济的进步。机械制造自动化设备对于传统的机械制造设备而言,具备智能化和自动化的优点。例如在机械制造自动化设备运行中,如果发生故障等问题,机械制造自动化设备会自动暂停,并发出警报,提醒工作人员通知维修部或维修人员进行查看,而一些程序上的问题,或者流程上的故障,机械制造自动化设备会记录故障并自行修复问题,减少了修复的时间,保证了制造流程的顺利进行,相比之下的传统机械制造设备,一旦出了问题,必须要耗费大量的时间进行修复,不仅降低了工作效率还对工厂造成了一定的经济损失。
2、机械制造与自动化现状分析
        随着我国社会的不断进步,科学技术的不断发展,机械制造技术和自动化技术也逐渐的完善和成熟起来。近些年,机械制造业的生产效率不断的提高,不仅为企业节约了不少的制造成本,也让企业获得了一定的经济利益。但是机械制造技术和自动化技术的发展还不够完善,主要是因为我国机械化制造和自动化技术的出现比较晚,在很多技术方面还不够成熟,在使用的过程中,虽然对生产效率的提高产生了一些作用,对环境的污染和可持续发展也带来了一系列的不良影响。因此,在这样的情况下,转变设计理念,把节能设计的理念贯穿到机械制造和自动化的生产过程中,是目前我国机械制造业实现可持续发展的迫切问题。
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。
        3.3材料选取
        对于机械制造自动化设备的制造上应当选取环保型的材料,做到低功耗、低排放等节能、环保的要求。选取的材料不能一味的以低功耗为主,还需要考虑到材料的实用性、耐用性,比如环保材料的弹性、硬度、耐久等指标都需要着重考虑,经过严格的分析筛选之后,选取最适合的环保材料进行制造。此外,为了发挥节能设计的理念,对于设备的回收也需要进行考虑,例如针对设备材料的二次回收再利用等,通过材料的选取方面对机械制造自动化设备的节能进行考虑。
        3.4选择节能性发动机
        机械设备中发动机的节能机能直接影响整套设备的节能机能。因此,在机械设备的前期设计阶段,设计人员应当选择能量消耗低、废气排放少、工作效率高的发动机作为设备的动力来源。一旦发现发动机无法满足机械设备环保节能的要求,一定要及时在候选表中删除这种发动机。
        3.5让机械设备的设计与加工工艺更加合理
        在机械设备的设计与加工过程中,因为使用的工艺不尽相同,所以致使资源的消耗各不相同。机械设备的工艺更加合理,能够有效提升设备的使用性能。比如,零件的处理工艺分为冷处理、热处理和常温处理3种方法,而冷处理和热处理对环境的影响较大,能源消耗也会增大,因此应当选择常温的处理工艺。此外,应该合理规划生产的工艺工序。使用不同的工艺工序,对机械设备生产的结果也不尽相同。因此,在机械设备的使用过程中,务必要选择恰当的工艺工序,以提升设备的节能效果。
        3.6协调自动化生产的生态效益与经济效益
        基于节能环保发展理念的设计制造方案,应合理选择可回收、具备环保效益的节能材料,同时,加强清洁能源、可再生能源的研究与应用。尽量在设计过程中使用污染性较小的环保材料,不仅可以提升机械自动化生产的生态效益,降低污染处理的成本,提高机械制造产品的使用质量,同时,还能够有效控制生产过程中产生的污染,推动机械制造产业的平稳、低碳、可持续发展。具体来讲,一方面,在节能理念指导下,进行制造设计工作时,应禁止使用有害成分超标、能源密集、不易降解的材料,应选择耐久性、低能耗、无公害或污染性较低的材料,控制制造材料的可回收比例。另一方面,在自动化节能生产设计过程中,对于不可回收的报废零件,要做到在最小化加工成本的前提下,进行合理的处理,且不能污染环境,全面落实节能生产、环保设计的原则。
结束语
        综上所述,机械制造自动化技术需要结合节能理念不断的完善,节能设计融入之后,将对企业、工业发展带来巨大的帮助,为我国环境保护和降低能源消耗上做贡献,推动我国可持续目标的实现,促进经济的发展。
参考文献
[1]崔海鹏.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].湖北农机化,2019(24):70.
[2]崔海鹏.机械制造与自动化设计中的节能设计理念探析[J].湖北农机化,2019(23):64.
[3]尹华东.试论机械制造与自动化中的节能设计理念[J].轻工标准与质量,2019(06):116-117.
[4]赵晓雷.机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].内燃机与配件,2019(23):231-232.
[5]陈禹睿.机械制造自动化中节能设计理念的应用[J].绿色环保建材,2019(12):49.
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