机械制造与自动化中的节能设计理念 张锐

发表时间:2021/2/19   来源:《电力设备》2020年第31期   作者:张锐 张伟
[导读] 摘要:随着我国工业制造业的发展,机械制造和自动化设计的不断进步,推动了各行各业的发展,但同时在机械制造和自动化发展的背后是大量的能源消耗和浪费。
        (中实洛阳重型机械有限公司  河南省洛阳市  471003)
        摘要:随着我国工业制造业的发展,机械制造和自动化设计的不断进步,推动了各行各业的发展,但同时在机械制造和自动化发展的背后是大量的能源消耗和浪费。长期以来,能源危机是所有国家都必须面对的重要问题,将节能理念和节能技术融入机械制造业是非常必要的。因此,国内企业需要对国外相关企业的成功经验积极借鉴,在机械制造与自动化中充分运用节能环保理念。
        关键词:机械制造;自动化;节能设计理念
        1 前言
        传统机械制造业的高污染、高能耗问题严重阻碍了自动化和机械制造业的健康发展,因此,在机械制造及自动化行业发展的现状下,将节能设计理念应用于机械制造及自动化设计势在必行。节能设计理念在机械制造中的应用可以有效避免资源的浪费,不仅在短时间内提高生产效率,而且对环境保护也具有重要意义。
        2 机械制造与自动化发展现状
        计算机和互联网的普及使人们的生产生活变得更为高效便捷,为各行业发展带来了新的生机。在这种条件下,机械制造业也逐渐转变生产模式,大力引进计算机技术和自动化技术,利用先进的设备实现生产的自动化改造。机械制造业自动化水平的提升,不仅降低了人力成本,更提高了机械制造的水平,使机械产品参数更加精准,生产效率大大提升。传统的机械制造行业存在着极为严重的资源浪费和能源损耗问题,无法满足节能减排需要,对行业发展不利;虽然这一现象在机械制造自动化水平提高后有所缓解,但是仍然存在较大弊端。目前,机械制造与自动化中的节能设计理念应用率低,生产中的不必要损耗过多;这也导致了即便企业生产效率提升,经济效益也难以提高,与发达国家的同类型企业相比显得竞争力不足[1]。所以,为了推进行业发展,提高企业竞争力,必须在机械制造与自动化中应用节能设计理念。
        3 机械设计制造及其自动化节能设计理念应用
        3.1选择节能环保材料
        ①在设计机械工程系统的过程中,相关设计人员尽可能的选择可回收、可再生材料。而机械制造与自动化材料选择同样应当严格遵守这一原则,而选择此类材料,极大的解决了生产加工中有毒物质的排放问题,降低了有害物质的排放量,在很大程度上减少了对环境的危害。此外,在结构设计过程中,尽可能的选择可拆卸、可回收、无毒的材料,以此来提高材料的再生率,这对于材料的节约具有重要的现实性意义。②在设计机械工程系统时,相关设计人员要严格执行低能耗、长寿命的原则。通常情况下,要想降低机械产品的报废了,就需要强化对产品设计,提高产品的使用寿命,但机械产品产量则相对减少了。由于降低了机械产品的能耗,这也意味着污染问题得到了减低,极大的保障了环保效率。基于降低材料能耗的角度分析,适当的减轻机械产品的重量,根据环境负荷对机械要求进行设计,使其满足环境通用标准提出的要求,以此来实现机械构件的通用性。③选择综合性价比较高的材料:机械材料选择是否得当,在很大程度上影响着环境问题。因此,相关设计人员必须给与机械材料选择足够的重视,在机械制造与自动化设计过程中,部分企业并没有意识到机械材料报废后污染处理的重要性,往往忽视了当前这一环节的工作,致使污染问题没有得到切实有效的解决。基于此,要想实现节能环保,降低材料的综合成本,则尽可能的选择综合成本低、污染小的机械材料。避免使用氟利昂、石棉、及树脂等类型机械材料。
        3.2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。
        3.3机械结构转换设计
        发动机的关键部件之一与机械制造系统的操作直接相关,并且对环境的生产具有更大的影响。原因是当发动机运转时,仍会有一些污染物或噪音产生。因此,使用环保发动机代替传统发动机,可以有效地降低燃料消耗和排量,提高生产效率,还能够有效地减少污染物或噪音。从机械内置构造的角度来看,随着产品配件的精简,环保机械制造设备的内部结构相对更加简单,也就使得产品的制造过程变得更加容易。这样也就能够在简化机械设计的同时降低对能源的消耗。因此,机械自动化设备的部件设计必须遵守适当的要求和规定,以确保机械装置能够在正常操作中进一步实现节能和优化的目的。同时,要确保机械制造自动化的液压系统也应尽可能地采用节能设计。在设计机械自动液压系统时,必须选择具有抗老化功能,强耐腐蚀性和良好密封效果的液压管,以减少操作期间机械设备失效的可能性。而液压系统内部的节能设计主要基于其清洁程度,因此,相关工作人员要及时对液压系统内部进行定期清洁。同时,如果在系统运行期间出现问题,必须由适当的人员及时妥善处理,且能够保障机械自动化系统正常运行,避免液压油的损失,造成安全隐患。同时,在设计液压系统时,还应选择封闭式设计,确保机械系统能够稳定运行,防止灰尘进入液压系统,造成液压系统的各个零部件负荷负载,造成不必要的浪费和安全隐患。
        3.4科学合理的选择加工工艺
        为了实现节能减排的目的,基于节能设计理念背景下,机械制造加工的工作人员在实际的工作过程中,要结合加工产品类型和特点,科学合理的选择加工工艺,以及有针对性地选择加工所需的设施设备。此外,要尽量优化加工产品的结构,从而使机械设备的内部结构等可以得到最大限度地简化,使能源得到有效的利用和保护,所以,要结合实际情况有针对性的简化机械设备零部件的结构,在确保产品各方面性能达标的同时,使机械设备处于最理想的工作状态。最后,机械设计的工作人员要对设计的各个方面统筹安排、周密部署,包括,设计工序、设计方案等,从而实现节能减排的最终目标。如在进行港口机械设备加工制造的过程中,一般要进行冷轧薄板的生产,但它的生产比较的烦琐,如退火环节、钢板结晶要处于过硬的状态等,所以,机械制造加工的工作人员要根据实际生产情况合理的设计加工工序,使资源得到最大程度的利用,从而缓解机械设备在生产过程中对环境造成的污染。
        4 结语
        综上所述,当前随着社会的不断发展,对于当前机械制造业的发展提出了更高的要求。在过去的一段时间里,由于缺乏机械制造与自动化节能设计理念,因此导致了大量能源的浪费。在这种情况下,我们就要积极的采取一系列有效措施,积极的融入节能设计理念,在实现节能降耗的同时,提高企业核心竞争力,促进机械制造业的可持续发展。
        参考文献:
        [1]郑立爽,王惠芳,刘玲玲.节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入[J].南方农机,2019(8):29.
        [2]魏青.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].节能,2019(4):158~159.
        [3]王修正.探讨机械设计制造及自动化优势与发展前景[J].科技风,2019(12):124.
        [4]梁利军.机械制造与自动化中节能设计理念的应用研究[J].时代农机,2019(2):28~29.
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