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机械设计制造及其自动化的节能设计思想探讨孟祥野

发表时间：2021/9/3 来源：《建筑科技》2021年9月中作者：孟祥野

[导读] 近年来，随着工业的飞速发展，我国的经济在上升中也在推动着机械制造和自动化生产行业的进步。但是，机械制造工业的进步并不是没有代价的，加剧了相应资源的消耗和浪费，从而引起能源紧张、环境污染等问题。为了确保我国的工程行业得到进一步发展，机械制造的节源理念也就应运而生，这为我国工程行业的进一步发展提供了保障。

七台河市第二建筑工程有限责任公司孟祥野黑龙江七台河 154600

摘要：近年来，随着工业的飞速发展，我国的经济在上升中也在推动着机械制造和自动化生产行业的进步。但是，机械制造工业的进步并不是没有代价的，加剧了相应资源的消耗和浪费，从而引起能源紧张、环境污染等问题。为了确保我国的工程行业得到进一步发展，机械制造的节源理念也就应运而生，这为我国工程行业的进一步发展提供了保障。为更好地推进机械制造发展，达到节能目的，本文对节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入提供部分参考。
关键词：节能设计；机械制造；自动化设计
        一、引言
        节能设计是在传统设计的概念之上进行相关设备及零部件的针对性优化，旨在减少机械制造过程中造成的能源损失和污染物排放的问题。与传统设计相比，节能设计不仅要在设计过程中实现机械的正常制造，同时还要考虑到生态自然和人居环境等问题。因此，企业需在不断实践进步中更新设计理念，加强节能减排，科学、有效、合理的利用有限的资源，减少废弃物的产生与排放，进一步实现资源的可持续发展。
        二、机械制造与自动化发展的现状与趋势
        随着计算机科学技术在各个行业的融入，机械制造业与自动化技术也进行了完美的融合，融合之后的机械设计对生产效率和相应的生产安全方面具有重要作用。在机械制造和整个自动化发展过程中，要积极吸收并引进先进而且适合我国机械工业现状的节能环保技术，加强我国在工业生产领域的发展。对于企业来说，减少工业生产成本，降低生产能耗，这是企业在长远发展途中一直所追求的目标。随着环保节能理念的不断探索实践，各个领域的节能技术也在陆续被实现，这种情况在一定程度上不仅促进了我国机械制造业的发展，也在促进着我国相关工业的经济健康发展和可持续性发展。
        三、机械环保节能设计应遵循的主要原则
        1、节能环保原则
        传统的设计在一定程度上无形的增加了现有资源的消耗和浪费。一方面，这种方式产生的废弃物基本都是进行填埋等粗糙处理，无法很好的处理，而且会对周围环境造成严重污染和破坏；另一方面，无论是可再生资源还是无法再生资源对于现在高速发展的时代来说都是无比宝贵的，传统的设计工艺会造成资源浪费，这也将对我国机械和国家未来发展产生不利影响。因此，在机械设计时，必须更加注重环保和节能，并将其作为设计的主要核心思想。
        2、经济原则
        在机械设计时，成本也是必须要考虑的，成本如何关乎着企业的发展，要做到坚持以经济为原则。通过科学合理的设计，不仅要达到降低成本、提高质量的目标，同时也要提升企业的经济效益。这样的设计不仅可以提高企业的生产效率，而且可以利用该设计的优势来提升公司在同类市场中的竞争地位，进一步提升我国机械设计制造方面的整体水平。
        3、实用性、适用性原则
        重量轻、适用性强、应用广泛是节能机械设计的基本要求。首先，质量轻，不仅仅是高科技发展的体现，质量轻的设备可有效减少设备运行带来的损失，降低设备运行所需的能源；其次，适用面广可以提高机械设备的性能及应用范围，减少实际生产中更换设备的频率，使原材料得到充分利用。应用范围广也可以起到扩大市场，扩大销售范围的作用。

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        四、机械设计制造及其自动化节能设计理念应用策略
        1、优化材料选取
        在设计的初期阶段，机械制造所用材料尽可能选用可再生材料，而且不得选用含有有害物质的材料，这样不仅可以做到尽量减少资源消耗，有效减少废水、废气、废料的排放，还能降低工业生产对环境的破坏程度。而在机械的相关零部件选料方面，也要尽可能的选用环保类型材料，做到以长寿命、低消耗为节能理念。如果材料选用低污染物质，在保证节能的基础上会降低材料成本。
        2、优化节能设计
        为了节能环保的理念在工业机械设计中能够完美实现，除了选择合适的材料外，设计也是重中之重。节能概念的引入可以优化机器制造的产品，避免产品能源的浪费。如果生产过程不同，对资源的消耗也会大有不同，无论是前期设计还是后期处理，都应尽量减少能耗。设计人员必须通过机械自动化设计实践，来提高生产效率不断减少生产过程，以最大限度的减少能源消耗。
        3、优化机械结构
        一般来说，机械的组成结构与最终使用所展现出来的成果呈正相关，机械的组成部件与机械性能息息相关。为了提升机械内部结构的合理性和科学性，需对机械的内部部件进行优化，以确保每个零件的质量达到相应的节能标准。确保在机械发挥最大功效的标准内，不仅能支持机器的正常运行，有效降低能耗，而且还能提高设备的生产效率。在实际应用中，如：在外墙的保温及装饰中的EIFS系统、建筑保温绝热中的SIPS系统和隔热水泥模板中的ICFS外墙系统等，都是通过优化设备内部结构来实现节能环保目标的。
        4、选用节能发动机
        发动机是机械设备整体中最主要的部分，也是机械设备中消耗能量最多的设备。因此，在选择发动机时，尽量选择污染少、耗能少的发动机。这不仅可以减少设备运行对周围环境的影响，而且还能实现充分利用各个环节的能源，减少机械设备污染物的排放，实现节能生产、环保生产、高效生产的目标。比如：发动机在选择型号时候需要符合GB18613-2012标准，在柴油发动机方面，目前的水冷增压柴油机是最佳选择。
        五、机械制造节能设计的发展前景
        节能环保是当前机械设计发展的主要目标，也是符合未来的发展前景。目前，自动化技术与机械制造行业的科学结合，将机械制造各个环节的工作联系了起来，不仅提高了机械设备的性能，而且也使得许多节能目标的实现成为可能。随着环保理念的不断深入，人们认识到节能理念在机械制造与自动化运用中也具有很大的互通性，完全可以通过减少废气废水等的排放量，降低能源消耗来实现环境保护理念。
        六、总结
        科技的发展为人们的生活生产提供了很大的便利，未来要以实现高量生产、环保生产、高效生产为目标，从机械设计环节入手，设计人员要以在质量保证为前提下，节能环保为原则，对其进行整体性优化调整，尽可能减少甚至消除各种影响因素，使得机械产业朝着节能、绿色的方向发展。
参考文献：
【1】李晓宁.浅析机械设计及自动化节能设计理念[J].南方农机，2019，50（01）
【2】杨旭峰.节能技术在机械工厂设计中的应用[J].石化技术，2018，25（09）
【3】郭丽莉.机械制造与自动化中的节能设计理念分析实践思考[J].内燃机与配件，2018（11）
【4】杨冬.试论节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J]. 南方农机, 2018