机械制造与自动化中节能设计理念的应用

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年第9期   作者:何鹏阳 郎俊
[导读] 自工业革命之后,凭借先进的科学技术,人们对于资源的利用效率得到了极大提高
        何鹏阳 郎俊
        杭州优迈科技有限公司  浙江  杭州   310000
        摘要:自工业革命之后,凭借先进的科学技术,人们对于资源的利用效率得到了极大提高,社会生产力得到了极大解放,人民群众的生活水平也在不断改善。但究其根本,人们生活的便捷,是建立在大量自然资源耗费上的,特别是在机械制造与自动化取得突破性进展之后,对于自然资源的索取更加剧烈,如果不加以遏制,采取可持续发展战略,势必会造成能源枯竭问题。在此基础上,节能设计理念应运而出,并被广泛应用于机械制造与自动化行业中,成为根本性的指导理念,但是由于应用体系还不够成熟,还需要进一步地打磨。
        关键词:机械制造;自动化;节能设计理念
        引言
        利用现有的节能技术对机械制造、自动化实行革新和改良,可以改善机械工程的环境保护和节能效果。文章对节能设计在机械制造与自动化中的应用优势、在节能概念下机械生产设计的应用优势,以及如何实现节能设计的原理进行了分析探究,总结出节能设计原理在机械制造与自动化中的实施策略。
        1节能理念下机械生产与自动化的应用优势
        1.1提升资源利用率
        节能设计理念要贯通于设计规划的全过程,在根源合理分配生产资源,实现对劳动力、原料、器械、能源等资源的合理运用。因此,在机械生产领域绿色发展的倡导理念,不仅影响制造业现代化的发展,还可以有效减少经济发展与生态环境保护之间的冲突,也是促进国民经济健康稳定发展,能源工业发展的重要途径。
        1.2原材料环保
        在进行选择原材料时,可以利用相关环保材料代替重污染,不可重复利用的材料。自动机械生产在处理材料时需要耗损一定的能源。所以,尽量减少对能够产生或者吸收大量热量的原材料的选择,可以尝试选择能够二次使用或完全分解的原材料。同时,节能的概念强调资源的有效利用,对未达标产品和破旧废弃零件进行无公害处理后,应筛选可二次使用的零件,从而减少对污染的污染,提升机械生产的整体效率。
        2机械制造与自动化的基本特征
        2.1更高的安全性
        在传统机械制造行业中,一方面,大多数操作都需要人工控制,需要工作人员进行一线操作,而机械制造流程中往往涉及较大的设备,较高的输出功率,一旦出现误差,就很可能对工作人员的生命安全造成严重威胁;另一方面,长时间的人工操作,会使得人脑产生疲倦性,有更大的可能出现错误操作,并由此引发严重的安全事故。而在机械制造与自动化行业中,不仅人员参与更少,绝大多数危险岗位都不需要人员进行一线操作,只需要依赖于数据控制或者自动化控制就可以了,并且,自动化的核心是信息技术,往往更加精密,出现差错的概率更小,即便是出现差错,也能够在第一时间被检测程序发现,并在第一时间中断运行。
        2.2更加广阔的应用范围
        相比较于传统机械制造行业来说,机械制造与自动化行业无疑更加精密,能够承担更多的工作内容,经过一段时间的演变之后,逐渐脱离了工业制造的范畴,逐渐向着医疗行业,甚至是计算机行业进行拓展,不仅有效扩大了自身的应用范围,也凭借自身的精密特性和量产特性,为诸多行业发展提供可靠助力,构建了“共赢”新格局。
        3机械加工工艺节能问题分析
        长期以来,机械在加工方面的问题都被公众忽视,尤其是机械加工的节能问题。传统观念认为,相对于热技术加工设备和大型的冷加工设备,传统机械加工所需要使用的设备能耗一般来说都比较低,导致机械加工设备的能耗被忽视,但是机械加工能耗虽然不能说正常,但至少,我们需要改进机械加工设备。

在机械加工设备改进的过程中,大部分企业只关注产品生产的数量和质量,注重生产产品本身,没有重视降低产品加工的能源消耗。这一问题在当前许多机械生产企业中都存在,在机械产品生产中首先需要考虑机械设备生产产品的合理性,其次再考虑机械设备生产产品的能源消耗,并且对不同机械生产设备之间的产能消耗进行平衡,进而找出最佳的生产方案。在实际生产过程中,管理人员不能擅自对机械加工设备的参数进行调整,增加设备能耗。在能耗调整过程中,由于能耗没有被作为首要的考虑因素,无疑不可避免地造成了巨大的能源浪费。
        4节能设计在机械制造与自动化中的实现策略
        4.1使用节能类发动机
        发动机是机械生产工程中最大的应用装置,这部分对四周环境会产生巨大的影响,所以,在选择用于机械制造的发电机时,努力选择高效,低能耗,污染少的类型。目前,水冷涡轮增压柴油机无法满足现实需求,所以针对未满足要求的装置不能私自使用。
        4.2将节能设计理念贯彻到材料选取上
        归根结底,从本质上来讲,机械制造与自动化行业属于制造行业的一种,材料在行业中占据举足轻重的作用,材料上的耗费,也往往是机械制造与自动化行业能源耗费的大头所在。故而,要想在机械制造与自动化行业中深入贯彻节能设计理念,就要在材料上取得突破,首先,要坚持可持续发展原则,在材料的选取上优先使用可再生材料,只有在无可再生材料替代的情况下,才可以选用不可再生材料,不仅可以实现材料的重复利用,提高资源使用效率,还可以有效减少废物排放,缓解环境保护压力;其次,机械制造设备使用频率较高,如果采取不适当的材料,很可能会在短期内报废,不仅会拖累生产进度,还会造成严重的资源浪费现象,机械制造设备零件应当采取高强度的环保资源;最后,要保障材料的低污染性,降低材料对自然环境的破坏力度,即便是在某些环节,必须要使用某些高污染材料,也必须要做好防护处理工作。
        4.3将节能设计理念贯彻到生产工艺上
        在机械制造与自动化行业中,生产工艺也具有极其重要的作用,不仅能够在一定程度上代表生产水平,决定产品质量,还能够影响材料应用效率,越高超的生产工艺,越能够在最大程度上发挥出材料性能,从而用更少的材料完成任务,侧面降低能源消耗,达成节能减排的战略目的。在将节能设计理念贯彻到生产工艺中的过程中,不仅要注重工业流程的优化,应当加强对信息技术优化的重视程度,只有掌握更加高超的信息技术,才能够有效增强自动化技术的精密程度,对于生产材料进行更加精细的操作,能够有效降低生产废料的产生。
        4.4优化绿色节能设计方案
        机械设计方案时机械制造的基础,也是机械制造的前提,在机械设计方案中加入绿色设计理念,可以从源头上降低机械产品的成本,最大限度减少能源的浪费,相关设计人员要立足于“从摇篮到坟墓”的制造方式,立体全面的衡量经济性和环保性,提高社会资源的转换效率,降低生产废弃物的影响。为降低二氧化碳对全球气候造成的影响,中国碳排放结构中,近90%来自电力、工业、交通运输三个部门。为实现碳中和目标,一方面能源结构势必进行优化,风电、光伏、核电等可再生新能源的供电占比将大幅提高,另一方面,工业领域的节能减排改造将加快,低排放工程机械也将迎来快速发展,系列相关设备制造企业具备长期投资价值。
        结语
        在设计计划,设备制造和后处理等方面机械性能的损失得到合理控制。特别是要实现“节能减排”的目标,就要联系机械设计,设计人员应依据“节能设计”、“绿色概念”等要求对高能耗的相关检测系统进行检查分析。
        参考文献
        [1]王永玉.节能设计在机械制造及其自动化中的应用[J].造纸装备及材料,2020,49(04):63-64.
        [2]沈明祥.基于节能理念的机械制造和自动化设计[J].电脑知识与技术,2019,15(02):258-259.
        [3]王慧萍,聂海燕.机械制造及自动化中的节能高效设计理念[J].内燃机与配件,2018(23):207-208.
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