節能理念在機械制造與自動化中的實踐應用探究

　　摘  要 ：近年來，隨著社會的進步和科學技術的發展，工程生產效率呈上升趨勢，推動了機械設計制造和自動化的發展。然而，盡管如此，環境污染問題日益嚴重，機械制造與自動化設計應結合節能環保理念，克服傳統工藝和產品體積的缺陷和不足，從而降低產品的使用效率和可持續發展，從而提高產品的使用效率和市場競爭力。本文結合當前企業在機械制造及自動化方面的應用，提出節能設計理念，供行業相關人員參考。

　　關鍵詞 ：節能設計理念 ;機械制造 ;自動化 ;應用

　　機械制造與自動化設計的出現與廣泛應用有效克服了傳統機械制造存在的不足問題，無論是在生產效率，還是在應用質量方面均取得了較好的成果。 結合目前來看，越來越多的工廠選用自動化程度高的生產線取代傳統生產線操作模式， 目的在于減輕人為操作負擔、提高生產準確率、規避人工操作失誤問題等。但是從環保角度上來看， 機械制造與自動化生產線在生產過程產生的廢水、廢氣等物質并未得到妥當處理就排出，無疑是給生態環境造成一定程度的威脅。 為及時解決這一問題，研究人員提出了基于節能設計理念的機械制造與自動化生產方案， 力求從多個生產方面加強控制力度， 并及時將節能理念滲入到各個生產環節當中。

　　一、機械制造與自動化發展現狀及趨勢

　　近年來，隨著計算機技術與信息化技術的不斷發展，促使各大傳統行業無論是在生產模式， 還是管理模式上均發生顯著改變。 以機械制造與自動化發展為例，傳統機械制造業通過應用現代化信息技術設備， 在一定程度上實現了自動化升級與改造要求。 根據當前應用情況來看，機械制造與自動化技術不僅有效減輕了工人工作負擔，同時還提高了機械產品生產質量，利于促進企業安全生產效率的全面提升。

　　最重要的是，機械制造與自動化技術的出現與廣泛應用，為我國工業機械制造領域的長足發展提供了內在驅動力。 然而，機械制造與自動化發展領域對于節能設計理念的應用缺乏重視。如與發達國家相比， 國內機械制造領域涉及到的原料浪費問題與能源浪費問題較重。 針對于此，建議機械制造領域應該適當調整發展方向，嚴格按照國家可持續戰略目標內容，秉承節能設計理念優化機械生產過程， 以期可以規避生產過程原料浪費與能源浪費嚴重問題。

　　二、節能設計理念在機械制造與自動化中的應用

　　2.1 節能設計理念的要求

　　首先，對于大多數的機械裝備而言，其體積和重量都很大，相應的能量消耗就很多，因此，應當首先考慮對機械等設備進行輕量化處理，減小重量和體積，在一定程度上能延長設備的使用壽命，最終能減小大型設備的生產量，并能減少機械的報廢量，從而減少了因制造大型機械生茶設備而產生的能源和原材料等資源的消耗，有利于可持續發展，節省能源消耗。

　　2.2 對環保材料的應用

　　機械設備是一個復雜而龐大的機械系統，其中既包括機械結構部分，同時還包括電氣部分、液壓部分、冷卻部分等眾多分系統，因此，構成機械設備的材料多種多樣，具有許許多多的零部件所組成，因此，應當在保證機械質量的前提下，盡可能的使用相對環保的材料，尤其是在機械結構中容易磨損或損壞的零部件，從而在很大程度上減少能源消耗。如使用一些可回收、可再生、對大氣和環境等沒有污染的新型復合材料，盡量減少重金屬的應用量。這些措施都能在一定程度上減少能源的消耗，大大的增加環境的友好性，堅固可持續發展的正確道路。

　　三、節能設計理念在機械制造及自動化中的應用策略

　　3.1　設計階段的節能措施

　　節能設計理念在機械制造及自動化中涉及多個領域，在機械制造及自動化技術設計階段，采取合理節能措施非常關鍵，主要包括對整個機械制造系統整體規劃，在設計階段，應著重考量節能設計理念合理性，確保機械制造及自動化設計階段節能理念對提升機械系統能源利用效率具有一定促進作用，例如機械制造中發動機和液壓系統是最為常見的動力系統，如何選擇節能動力系統就是十分關鍵的環節，高效的環保發動機對于能源消耗量過大問題可以進行合理解決，在此基礎上也可以削減排放系統負荷;而針對液壓系統，節能設計理念中最為關鍵的一步就是保持傳動液壓油清潔度，減輕液壓油對環境污染，以此來保障機械系統環保性。

　　3.2　材料選擇以及結構優化

　　節能設計理念作為一種新型技術能夠解決能源問題，推動工業發展。在機械制造及自動化技術中，材料選擇對節約能源效果起決定性作用，設計人員應選擇環保以及可回收相關材料，機械制造業中傳統設計理念以保障機械設備功能與壽命為主，所以通常選擇良好的材料以及厚重的結構。

　　隨著對機械制造業發展，在了解機械構件受力以及機械構件受力特點情況下，可以對結構進行優化，降低材料選擇標準或者材料使用量，比如在機械制造業中，受扭矩圓柱狀結構，通過對該構件受力分析，可以了解到構件承受力都集中在圓柱狀結構外圍，中心位置并沒有受到強度扭力，所以設計人員可以針對這一特點，利用空間結構替換圓柱，在保障扭力不變情況下，降低機械材料使用量。除此之外，機械制造業結構所應用零件也需要選擇相對容易裝配與分解的模塊結構，同時保證材料可回收、可再生性，避免在機械加工過程中產生危害。

　　3.3　選擇合理的工藝

　　節能設計理念在機械制造及自動化中的應用需要相關人員選擇合理的工藝，對可循環能源進行充分利用，減少資源浪費現象。傳統機械制造工作人員會選擇冷鍛與熱鍛工藝，冷鍛工藝在低溫下進行，具有尺寸精度高、表面特征良好以及生產率高等特點，但工藝加工過程中會出現金屬變形抗力大的問題，需要在中間階段進行退火處理，從而保障工藝完整性;熱鍛工藝溫度需要保持在結晶溫度以上，并選擇相對應的設備對工藝材料進行加熱鍛造。

　　通過對兩種工藝分析，可以認識到冷鍛工藝和熱鍛工藝都具有加熱流程，這會導致能源消耗。基于節能考慮，相關人員運用溫鍛工藝最為合適，在制造工藝中選擇適當溫度，避免工藝二次加溫，不僅可以降低生產成本，而且可以降低能源損耗。為了保證節能設計理念在機械制造及自動化技術中長遠發展，相關企業也可與其對應生產廠商進行合作，利用上一階段余熱對材料進行加工，避免二次加工產生的能量耗損，達到節能目的。

　　3.4 加工工藝的優化設計

　　在機械行業中，機械加工工藝的好壞直接關系到所加工生產的零部件的質量的好壞，同時也會導致能量消耗的差異。因此，應當合理設計機械加工工藝路線，選擇合適的加工方式從而有效減小機械能能量的消耗。合理安排加工工序，使得各加工工序可以有條不紊的進行，從而減少因工序等待所產生的資源浪費。

　　3.5液壓系統的設計理念

　　在大型的機械設備中，液壓系統的作用必不可少，成為機械系統中不可或缺的一部分，良好的液壓系統對機械設備的損耗小，有理由機械設備的高效運作，但同時，由于液壓油泄露產生的環境污染及設備損壞等現象應當盡量避免，該現象在造成環境污染的同時使得設備磨損加快，動力不足，嚴重時甚至導致事故的發生。

　　為此，首先應當保證液壓傳動系統中液壓油質量的好壞，同時保證油量充足，加入液壓系統液壓油防漏檢測系統，防止液壓油的泄露;其次應當做好密封工作，盡量避免發生由于密封不好導致液壓油受到污染從而使得各液壓部件之間的磨損加重的現象。

　　機械工程師論文范例：現代工程機械設備的管理及維護保養措施研究

　　結語:

　　由于我國在這方面與國外還有很大差距，將節能設計理念有效地應用于機械制造和自動化領域，可以有效地減少不必要的人力、物力和財力的消耗，縮小我國與其他國家的差距，為中國經濟的發展做出了重要貢獻。

　　參考文獻：

　　[1]甘璐.試論節能設計理念在機械制造與自動化中的應用[J].農家參謀,2020(05):170.

　　[2]呂洋.關于節能設計理念在機械制造與自動化中的應用探討[J].中外企業家,2020(02):150.

　　[3]張玲玲.節能設計理念在機械制造與自動化中的應用探究[J].中國金屬通報,2019(08):154-155.

　　作者：張健

轉載請注明來自發表學術論文網：http://www.zpfmc.com/jzlw/24724.html