机械制造及其自动化中的节能高效设计理念--中国期刊网

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机械制造及其自动化中的节能高效设计理念

发表时间：2020/11/5 来源：《基层建设》2020年第21期作者：裴磊

[导读] 摘要：近年来，机械制造业为我国经济发展贡献了重要力量，要想让机械制造业经济常态发展，势必要落实设备自动化节能设计工作，尽可能提高设备性能，降低设备故障率。

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        摘要：近年来，机械制造业为我国经济发展贡献了重要力量，要想让机械制造业经济常态发展，势必要落实设备自动化节能设计工作，尽可能提高设备性能，降低设备故障率。当前我国机械制造业自动化水平有待进一步提高，并且机械设备节能设计效果不够优化，导致机械设备运行阶段出现能耗高、故障频发等现象。对此要分析节能高效设计理念与机械制造及自动化的融合策略，大大加快机械制造业发展步伐。
        关键词：机械制造及其自动化；节能高效设计理念
        1自动化及节能设计基本介绍
        1.1自动化
        自动化是高新科技发展的产物，自动化技术为社会经济发展提供推动力。目前，自动化在多个领域应用，并且自动化技术与电力网络、信息网络相统一，这既能扩大技术应用空间，为应用行业稳健发展带来利好，又能更好地为市场经济发展提供服务，真正提高生产力和创新力。因为生产行业在数量、质量两方面提出较高要求，单凭人力难以及时满足市场需求，并且市场经济低缓发展。基于此，各行业领导者应从全局角度出发，顺应自动化发展趋势，争取将设备自动性全面体现。虽然设备自动化逐步实现，但设备操作主体仍为人，所以要引导操作主体树立自动化意识，并提升其自动化技能，将自动化优势全面发挥。
        1.2节能设计
        节能设计指的是，设计主体在节能设计理念引导下充分利用资源、减少环境污染的设计实践。以机械设计为例，在节能设计理念未树立之前，机械设计环节很少考虑资源循环利用、环境保护等内容，这从选材、加工、回收利用等方面能够看出，这既会增加机械制造业经济成本，又会阻碍机械制造业发展。在节能减排战略背景下，节能设计理念适用范围较广，但节能设计环节存在一定阻力，具体表现在安全问题、技术问题两方面。部分设计人员盲目追求工作效率，所设计的机械设备在安全方面得不到可靠保障，导致设备运行阶段存在较高风险，并极易因设备故障频发而弱化节能效果。此外，节能设计效果与技术升级、材料创新式应用等内容息息相关，实际上，科技创新、材料发展、新能源应用与节能设计实践相脱节，最终节能技术应用效果不尽如人意，不利于资源利用和经济发展。
        2机械制造及其自动化中节能高效设计理念应用的策略
        2.1树立节能意识
        机械制造与自动化设计中，无论是设计人员，还是工作人员，都应渗透节能意识，强化节能理念，当设计思想端正后，节能高效设计实践才能规范化，确保节能设计理念在机械自动化制造各个环节有效体现，将节能效用淋漓尽致发挥。从应用角度来看，有利于提高机械制造效率，将生产成本最大限度把控，直到节能目标实现。当前，节能意识在发动机、液压系统、平台操作等环节均有渗透，以液压系统设计工作为例，正是因为节能思想发挥引导作用，使得液压油质量达标，进而液压系统能够稳定运转，一定程度上减少能源损耗，并降低故障率。此外，液压管在设计、安装等步骤得到节能理念指导，这既能顺利完成安装任务，又能提高液压管环境适用性，最终液压管平稳运行。从中能够看出，节能意识正确树立，这能为机械制造及其自动化进行方向指导，所以与时俱进地创新节能高效设计理念是十分必要的。
        2.2优选节能材料及设备
        机械制造对象之一即机械材料，材料质量对机械制造自动化水平有关键性影响，并反映节能设计理念实践效用发挥水平。选材过程中，加强节能环保理念的指导，与高信誉度厂商建立长期合作关系，确保优质材料按时供应。但材料质量得不到保证，即劣质材料进场，则机械制造成品性价比大幅降低，并且会产生环境污染问题，导致节能设计理念流于形式。基于此，材料采购员应与节能设计人员良性沟通，优选环保型材料，确保所选材料达到质量标准，减少后期返工现象，避免产生不必要的经济损失，使节能高效设计理念与设计实践相结合。从加工角度来看，优选可回收利用类材料，因为这类材料能够减少废气废水排放量，进而环境污染问题能够有效解决，并且机械制造成本管控的有效性会大幅提高。

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需注意的是，少用添加树脂石棉成分的材料，这类材料应用理念与节能环保理念相背离。此外，对生产不合格、废旧零件进行无公害处理，对能重复利用的部分严格筛选，在降低污染影响的同时，提高机械生产的整体效益。选用机械制造设备时，应考虑设备性能，通过渗透节能设计理念完成性能制造设计任务。对于设备生产厂家来讲，会在性能节能设计方面占据竞争优势，并且机械设备故障率大幅降低，这对机械制造业成本稳定把控有重要意义。
        2.3提高自动化水平
        2.3.1变压器节能设计
        机械制造及其自动化中，针对变压器部件自动化设计，即运用节能思想来选择低能耗、高质量材料，以此提升变压器性能，实现节能减排目标。从某种意义上来讲，变压器材质参数影响变压器运行稳定性和安全性，并因能耗高低而关乎到经济效益。一般来说，优选铜制材料，并参照质量要求和节能要点来控制材料厚度，以便为自动化运行提供条件，全面优化节能效果。从变压器连接方式来看，针对多个变压器并联处理，这既能减少能耗，又能在短时间内顺利、高效完成工作任务。
        2.3.2电力装置节能设计
        自动化设计环节离不开电力自动系统支持，然而这一系统的主要部件即电力装置，其中电力装置用来供应电能，使得机械自动化制造工作稳定开展。节能设计时，既要考虑电力装置运行原理，又要保证机械设备安全性，通过合理调整电能传输通道、标准化设计负载量进行节能。对此，安装在线监测系统，针对实际负载量实时监测，一旦电力装置超负荷运行，则预警系统会自动提示，这时工作人员会立即采取应急措施，确保电力自动系统平稳运行，避免高能耗、高成本、高风险等问题严重化。
        2.4工艺合理化设计
        2.4.1优选工艺工序
        机械制造及其自动化中，应视情况选择相应的工艺，使能耗控制工作高效落实，最终节能效益能够最大化。从另一个角度来看，工艺工序调整后，机械设备性能大幅提升，进而节能水平能够迈上新台阶。一般来说，根据生产规划选择冷、热、常温工艺，大大减少能源消耗量，但三种加工工艺比较而言，冷温工艺、热温工艺的热能耗量多于常温工艺的消耗量。即便科技不断创新，技术改进工作逐步落实，但常温工艺仍在节能方面占据重要地位，备受大多机械制造企业认可。当应用热锻工艺时，适当联用冷却工艺，尽可能回收热能，提高热能利用率。
        2.4.2规划加工工艺
        节能高效设计理念指导机械生产、机械加工操作，在此期间，管理人员、技术人员加强沟通，协商制定节能设计方案，针对节能设计不当之处及时修正，保证节能设计方案的合理性和可行性，最终为资源高效配置提供正确指导。需注意事项总结为：零件设计、加工环节遵循简一原则，以此优化产品质量、提升产品性能，将节能效果全面优化；基于工艺要求适当调整生产节奏、细化生产目标，在保证产品质量前提下，使节能工作达到标准。举例来说，海运机械设备——冷轧板制造时，设计人员在节能理论指导下精细规划加工工艺，并落实各环节质检工作，由于冷轧板生产、加工步骤细化，并且过程繁琐，待板材硬化程度达标后，方可退火加工，接下来执行系列化质检任务，直到节能高效设计思想在加工全过程惯用。从中可以看出，要想将节能理念融入设计的全过程，必须要从制作工艺、产品设计多个环节入手，以此减少机械制造及其自动化的能耗。
        结论
        综上所述，与发达国家相比，我国机械制造业发展时间较短，自动化制造、节能设计等方面仍存在不足之处，从另一个角度来看，我国机械制造自动化实践的进步空间较大。从国内机械制造业资源匮乏、环境污染等现状来看，应探究节能设计理念应用路径，通过树立节能意识、优化设计流程、调整内部构造、合理设计节能技术等措施促进机械制造业进步，为国家经济稳定发展助力。
        参考文献
        [1]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.