機械制造與自動化中節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用探求

吳金光

摘 要：機械制造是各個行業(yè)生產(chǎn)利用、實現(xiàn)節(jié)能發(fā)展以及自動化創(chuàng)新改造的一種方式，它的利用能夠提升機械工程的環(huán)保功能與節(jié)能型功能，并為社會發(fā)展提供更多的綠色產(chǎn)品。文章首先分析了機械制造與自動化當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r，然后闡述節(jié)能設(shè)計理念在機械制造與自動化中的應(yīng)用形式，以保證機械制造與自動化產(chǎn)業(yè)能夠得到更好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機械制造；自動化；節(jié)能設(shè)計；應(yīng)用

中圖分類號：TD404 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）24-0061-02

在工業(yè)發(fā)展中，常常會出現(xiàn)能源的浪費現(xiàn)象，在機械制造與自動化發(fā)展的同時，能源浪費現(xiàn)象也同樣存在。在這種發(fā)展形勢下，要保證工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，就要做到節(jié)能減排，并將節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)用到機械制造與自動化中，以降低耗能現(xiàn)象，促進其現(xiàn)實發(fā)展。

1 節(jié)能設(shè)計理念在機械制造中的表現(xiàn)特征

在傳統(tǒng)的制造模式中，節(jié)能性的機械制造體現(xiàn)了一定的現(xiàn)代發(fā)展特征，主要是因為機械制造節(jié)能設(shè)計理念包括自然環(huán)境、生態(tài)發(fā)展效益以及生活環(huán)境等。利用這些內(nèi)容將資源反復(fù)、循環(huán)的利用到機械制造中，能夠最大程度的體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計理念。在這種發(fā)展形式下，不僅降低了城市環(huán)境中存在的污染狀況，還提高了人們在生活中的居住環(huán)境質(zhì)量。因為節(jié)能性的機械制造設(shè)計能夠緩解能源消耗嚴重問題，所以，各個國家對該方面更為重視，資源的短缺現(xiàn)象已經(jīng)成為社會發(fā)展與制造行業(yè)面臨的主要問題，所以，機械制造行業(yè)應(yīng)認識到節(jié)能設(shè)計理念的重要性，并對其實現(xiàn)整合運用，不僅要保證機械制造設(shè)計的綠化效果，還要將綠色理念積極貫徹到機械設(shè)計指標體系中去。如：在機械制造綠色評價指標體系中，可以分為三個部分，技術(shù)指標、環(huán)境資源指標以及經(jīng)濟指標。對于技術(shù)指標，可以體現(xiàn)出技術(shù)使用的功能性發(fā)展、先進性以及創(chuàng)新性發(fā)展；對于環(huán)境資源指標，可以體現(xiàn)出對能源消耗的情況、對大氣和水土、人體的影響等；對于經(jīng)濟指標，可以包括設(shè)計工作、制造過程以及處置過程中存在的成本因素。

2 機械制造與自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

我國在改革開放以來，機械制造技術(shù)已經(jīng)得到飛速發(fā)展，并在工業(yè)生產(chǎn)中占有較大地位。隨著科學(xué)技術(shù)以及信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，各個生產(chǎn)行業(yè)開始利用計算機技術(shù)促進其發(fā)展與進步。在機械制造行業(yè)，利用計算機技術(shù)實現(xiàn)了自動化運行，并保證了產(chǎn)品制造的安全性與效率性，從而為機械制造行業(yè)提供有利的生產(chǎn)工具?，F(xiàn)有的機械制造與自動化系統(tǒng)中具有更高的安全性與效率性，在機械制造技術(shù)與自動化技術(shù)有效結(jié)合基礎(chǔ)上，還提升了我國機械制造行業(yè)的發(fā)展水平[1]。

近幾年，我國的機械制造行業(yè)向國際化領(lǐng)域發(fā)展，并增強了國際之間的交流與溝通，該形式的進步與發(fā)展提升了我國的經(jīng)濟發(fā)展水平。所以，機械制造行業(yè)開始擴大規(guī)模、提高其機械制造與自動化運行水平，從而提高企業(yè)在社會上的發(fā)展地位。

但隨著能源消耗的不斷增加，我國開始提出節(jié)能減排的發(fā)展理念，并在機械制造與自動化系統(tǒng)中開始貫徹節(jié)能環(huán)保設(shè)計理念，從而在社會地位上得到更多關(guān)注。將該理念應(yīng)用到機械制造與自動化系統(tǒng)中具有重要的發(fā)展意義，因為在現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展中，節(jié)能環(huán)保技術(shù)能夠嚴格控制機械制造過程，并促進節(jié)能設(shè)計理念的有效應(yīng)用，從而保證機械制造與自動化系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

3 機械制造與自動化中節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用

3.1 優(yōu)化機械的結(jié)構(gòu)設(shè)計

將節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)用到機械制造與自動化系統(tǒng)中，首先，就要改善機械的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式，并保證其節(jié)能環(huán)保，從而使整個機械制造設(shè)計都能提高運行的環(huán)保效果。所以，優(yōu)化機械制造結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，將節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)用其中需要遵循幾方面內(nèi)容。

3.1.1 發(fā)動機的選擇

發(fā)動機要選擇低污染、無公害的。因為發(fā)動機是整個機械設(shè)備中最關(guān)鍵的一個部件，它運行中產(chǎn)生的噪音以及氣體都會影響外部環(huán)境[3]。所以，選擇環(huán)保型的發(fā)動機不僅能降低運行中的噪音、氣體，還能有效降低發(fā)動機的油耗能以及排量，以提高設(shè)備的加工效率，降低機械設(shè)備在運行期間對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污染現(xiàn)象。

3.1.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計

液壓系統(tǒng)的選擇與設(shè)計也要保證其節(jié)能性，因為在機械設(shè)備中的液壓系統(tǒng)會影響到整個機械的運行效果，要保證液壓系統(tǒng)的高效運行，就要重視液壓系統(tǒng)的清潔程度，嚴格控制油料的選擇。所以，設(shè)計人員在對液壓系統(tǒng)進行設(shè)計期間，要不斷對油液中的磨損物質(zhì)、雜質(zhì)垃圾進行處理，并增加換油時間，降低零部件的更新率，從而使設(shè)備的使用壽命延長，保證對液壓系統(tǒng)中的污染物嚴格控制。

其次，在對液壓系統(tǒng)進行設(shè)計期間，應(yīng)保證系統(tǒng)具有較強的抗腐蝕性、防老化性。從而降低零部件的損壞程度，降低對周圍環(huán)境的污染現(xiàn)象[4]。

3.1.3 駕駛室的改良

對機械工程中的駕駛室進行改良設(shè)計，因為駕駛室是整個機械工程中主要的操作室以及控制室，所以在對其進行改良與設(shè)計期間，應(yīng)利用防輻射、減震的密封性材料，以保證駕駛室的安全、環(huán)保。其中，可以利用環(huán)保無氟性空調(diào)，并根據(jù)人體設(shè)計原理充分利用，以保證駕駛室內(nèi)部的環(huán)境設(shè)計具有多元化、合理化特點，在能夠保障駕駛室的安全性能前提下，還能緩解人們的視覺疲勞，改善周圍的工作環(huán)境，從而提高實際的工作效率。

3.2 利用節(jié)能環(huán)保材料

3.2.1 利用回收、再生材料

在對機械設(shè)備進行設(shè)計期間，要選擇能夠回收、可以再生的材料。因為在機械設(shè)備生產(chǎn)與運行過程中，常常會出現(xiàn)一些有毒物質(zhì)，從而造成較嚴重的環(huán)境污染現(xiàn)象[5]。

所以，在對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計期間，盡量選擇能夠拆卸的零部件，并利用能夠回收、能夠再生的材料，以提高機械材料的利用效率，從而保證在機械生產(chǎn)過程中減少材料的浪費現(xiàn)象。

3.2.2 長壽命、低效能的設(shè)計原則

機械工程中的運行系統(tǒng)在設(shè)計期間，要保證壽命、低效能的設(shè)計原則。在一定程度下，延長產(chǎn)品自身的使用性能能夠降低機械產(chǎn)品的報廢率。而且，還能減少機械產(chǎn)品使用總量。因為機械產(chǎn)品在使用期間所消耗的能量會加大對環(huán)境的污染，從而加大了社會上的環(huán)保任務(wù)。

所以，降低材料使用的能耗，不僅要使用重量比較輕的機械產(chǎn)品，還要根據(jù)機械產(chǎn)品產(chǎn)生的負荷現(xiàn)象，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計的各個方面。在這種設(shè)計形式下，不僅能促進機械產(chǎn)品利用中符合標準的運行環(huán)境，還會提高機械產(chǎn)品的通用性使用[6]。

3.2.3 使用污染小的材料

在對機械設(shè)備設(shè)計期間，要盡量選擇綜合成本小、污染小的材料。因為機械制造與自動化系統(tǒng)的設(shè)計過程中，企業(yè)對一些已經(jīng)報廢的材料不會有效處理，從而在以后生產(chǎn)過程中造成嚴重的環(huán)境污染現(xiàn)象。

因此，為了使節(jié)能設(shè)計理念有效貫徹，并滿足綜合成本材料的使用，就要不斷增加對低環(huán)保材料、綜合成本小材料的使用，并盡量減少樹脂、氟利昂等機械材料的使用。

3.3 優(yōu)化制作工藝

在對機械制造與自動化系統(tǒng)設(shè)計期間，其中最重要的設(shè)計理念為結(jié)構(gòu)與材料，但為了在發(fā)展中能夠?qū)⒐?jié)能效果體現(xiàn)到設(shè)計全過程，需要優(yōu)化制作工藝。

3.3.1 優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

對現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，因為在機械制造與自動化系統(tǒng)中，如果機械零部件少以及機械結(jié)構(gòu)比較簡單，制造的機械設(shè)備運行中的耗能就會越低[7]。

而且，在制造期間，受零部件形狀的影響，也會產(chǎn)生一些耗能，所以，在對機械制造與自動化系統(tǒng)進行期間，不僅要保證產(chǎn)品設(shè)計的性能，還要簡化零部件，保證零件數(shù)量與機械體積，以促進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

3.3.2 合理安排工藝工工序

因為不同的工藝產(chǎn)品在運行中的耗能也不同，所以，相關(guān)工藝在對產(chǎn)品進行加工期間，需要對運行的工藝工序合理安排，并將節(jié)能設(shè)計理念增加到加工工藝中，使機械設(shè)備在生產(chǎn)過程中能夠保持負荷運行形式，這樣不僅能提高設(shè)備的使用效率，還能降低能源的浪費現(xiàn)象。

4 結(jié) 語

我國的機械制造與自動化發(fā)展在不斷進步，但同時也出現(xiàn)了大量的能源消耗問題。所以，各個機械行業(yè)應(yīng)將節(jié)能環(huán)保理念放在發(fā)展首位，并保證在環(huán)境保護的同時促進企業(yè)經(jīng)濟水平的快速提升。

參考文獻：

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[5] 高宏偉.機械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計理念[J].城市建設(shè)理論研究

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[6] 王恩雙，陽開華.機械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計理念[J].商品與質(zhì)量，

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[7] 趙偉，李哈達，劉興茂，等.機械制造與自動化中的節(jié)能設(shè)計理念[J].城市 建設(shè)理論研究（電子版），2015，（3）：693-694.