杨海源
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摘要：在机械制造与自动化不断发展的过程中，其发展所带来的能源消耗量也在不断增大，世界各地都发生了能源短缺的问题。因此，节能设计理念的发展是必然的。基于此，本文就机械制造与自动化中节能设计理念的应用展开探讨，希望通过研究，能够为相关人士提供参考。
关键词：设计理念；生产设计；环保材料；加工工艺
引言
在机械制造发展的过程中，各种能源并非取之不尽用之不竭。因此，能源的消耗问题是当前发展过程中需要考虑的主要问题。应实施节能设计理念，从而保证未来牵涉机械制造的相关产业能稳定运行。同时，提升能源的利用效率，最终进一步提高其经济效益。
1.机械制造与自动化的发展现状
机械制造及自动化产业的发展也在随着我国国民经济的不断转型而改变其发展方向，机械制造业作为制造产业结构之中非常关键的组成部分，其对于我国的生存意义十分重大。目前，科学技术对机械制造业的影响主要表现在机械制造业的自动化转型上。在此基础上通过机械技术，提升了机械制造业的效率，从根本上提高了机械制造业的整体发展水平。而另一方面，其改变还不彻底。其转型的理念和发展状态展现出相对老旧的发展模式。目前，世界能源消耗很大，而新的能源理念也在被不断地提出。为了增进机械制造业的转型和发展，必须将节能设计理念带入机械制造和自动化设计之中。通过节能技术来节约能耗，同时提升机械制造及机械的效率，同时，也能增进产业的竞争力的稳定增长，最终构建整体发展的体系。节能理念的最终目的是达到节约资源的目的。能源设计师的概念可从字面之上解读为环境保护设计或生态保护设计。从更高的层次的内涵分析，其概念的渗透可使有所不同类型的资源在机械产品的制造过程之中进行循环以减少环境污染，从而大大降低能源消耗。而与传统的机械产品设计相对，以能源设计理念设计机械产品必须符合可拆除、可销毁的设计要求。其不仅要考量到传统机械产品的功能性和其使用寿命，还需根据当前市场发展的需要，制订恰当的制造方案。
2.节能设计在机械制造及其自动化中的应用
2.1树立节能意识，优化机械设计
（1）设计结构时，工作人员应树立良好的节能意识。在整个机械系统中最为重要的部件就是发动机，其对机械系统有着重大影响。因此，在设计结构时，一定要融入节能理念，才能明显提高机械的运行效率，并有效减少能源的损耗。当设计的工作人员有了节能意识，能减少发动机的耗油量，不仅节省了资源，还能保护生态环境，社会效益也随之增长。如果在机械制造工艺中投入液压系统，将会影响产品质量，为了让机械制造稳定、高效生产，就需要强大的液压系统作为支撑。在设计液压设备时，应当体现其节能设计，对液压油提出明确的要求，保证其纯净度，只有这样才能大大提高液压系统的稳定性，避免系统超负荷，还能保证液压油中不会出现杂质，从而加大对液压油的保护力度。在设计液压管时，也要确保质量达标，避免液压管出现裂隙，从而影响使用。在安装液压管时，工作人员要全力保护，不能让其破碎，以使其稳定、可靠地运行。
（2）操作平台也需要引进节能设计，这不仅能科学地处理设备，而且可提高其减震效果，从而保证系统和设备的正常运行，彼此之间互不干扰。在使用设备后，工作人员需要长时间维护设备，并且做好保养工作。例如，定时给设备加润滑油，保证设备长期运行的稳定性。设备在工作前，润滑油主要是通过人工注入，这种方法的工作量很大，而且还会耗费不少时间，并且工作人员不能出现任何疏忽，一旦有所疏忽，机械设备就会出现故障，致使机械不能正常生产运转，进而影响工作。此外，如果工作人员控制不好注入量，导致注入量过多，不仅会浪费资源，而且会严重污染周围的环境。
因此，机械制造企业应当采取有效的节能设计，在设备上添加相匹配的加油装置，既可保证设备在正常使用时有润滑油，还能避免不必要的浪费，机械设备也能正常稳定地运行。
（3）在机械零件设计过程中，应注意对机械结构、机械零件进行优化，尽可能采用“通用性”设计原则，便于局部零件出现损坏之后，能够更好地进行更换维修。
2.2在制作工艺设计中增加节能环节
（1）在制作工艺设计中充分考虑外部环境因素的影响，基于现场设备匹配度，设计合适的制作工艺，以达到节能降耗的目的。如果在对单个零件进行制造加工的过程中，常用的锻造工艺通常有热锻压工艺、冷锻压工艺以及温锻压工艺。相对而言，热锻压工艺在能源利用效率上较低，而冷锻压工艺又会在一定程度上降低锻造环节的效率。因此，在进行制作工艺设计时，如果现场设备条件满足，适宜选用温锻压工艺。
（2）在完成机械产品结构设计、制作工艺设计后，应对其做进一步优化。首先，应对机械产品结构进行优化设计，在保证机械产品基本性能的前提下，尽可能简化其结构，降低零件数量，通过该方式能使机械产品对原材料的损耗大幅减少，从而达到较好的节能效果。其次，应对制作工艺展开优化，制作加工的工艺顺序不同，不仅会影响加工生产质量，而且会影响加工过程生产中能源的损耗，进而影响整体的生产效率。为此，在当前实际的机械产品加工制作过程中，设计制作工艺时可借助于3DMAX、3DCAD等计算机信息技术，利用其展开仿真加工，从而对制作工艺进行优化。机械产品结构设计优化和制作工艺设计优化都有助于提升企业生产效率，使之在市场环境中具备更高的竞争力。
2.3优选环保材料
（1）在材料选用中融入环保理念。为了促进行业的可持续性发展，当前在机械制造加工生产过程中，选用环保材料是一个十分重要的环节，在实际选用时可关注所选材料的可回收性、可再生性、可降解性等特点，尽量选择无毒、无害的材料进行生产，降低所用材料对环境造成的不良影响。同时，通过回收重复利用的方式，降低资源损耗，达到节能的目的。
（2）在材料选用中应坚持轻重量、低能耗、长寿命的原则。适当减轻机械产品的原材料重量，能对制作过程中的搬运、装配产生便利，降低各生产环节能源消耗量，同时应用一些质量较轻的材料，也能降低机械产品自身在运转过程中的能量损耗，以达到较好的节能效果。此外，在选用材料时还应综合考虑强度、耐磨损性能等参数，确保其在实际运行使用过程中能够具有较长的使用寿命，降低机械产品的报废率，间接达到节能降耗的目的。
（3）在材料选用中还应充分考虑零件报废之后的处理问题，这也是当前机械制造及其设计在生产中常常忽视的问题。在进行材料选用时应尽可能选择一些低环保负荷、综合成本较少的材料，降低对难降解、难回收，且对环境污染较为严重的材料利用。
3.结语
综上所述，机械制造及其自动化便利了人们的生活，提升了人们的生活水平，但在制造和使用的过程中，对环境产生了严重的破坏，致使环境污染问题层出。因此，机械制造及其自动化生产的首要重点就是节能设计，这样不仅能节约能源消耗，还能减少各种工业生产产生的污染物。此外，还应积极遵循节能设计的相关要求，规范地净化人们的生活环境、保护地球家园。
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