节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入

张学敏

摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。随着我国的科技进步与科学技术的飞速发展，机械设备成为社会生产生活中重要的生产工具。随着机械制造及其自动化设计技术的发展，社会生产力也在不断提高。由于机械设备在自动化设计中引起能耗和污染问题日益严重，造成了大量生产资源的浪费，而我国能源资源在日益枯竭。为了遵循国家可持续性发展理念，在机械设备自动化设计中引入节能设计理念已经迫在眉睫。本文就节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入展开探讨。

关键词：机械制造;自动化;节能;设计理念

引言

随着时代的进步和人民日常生活水平的提高，机械制造及自动化设计中节能设计的理念也随之变得更加重要。除此以外，根据国家的能源消耗战略要求，工厂的设备必须要节约能源的消耗，据此，进行相关分析。

1机械制造与自动化的特征分析

作为一种先进的现代化生产工艺，机械制造与自动化融入了大量的工程技术、信息技术等，以期更好地提升整体作业效率，更好地提升生产效能和机械产品生产质量，推动机械制造行业持续稳定发展。机械制造与自动化有其自身的显著特征，主要表现在：一是安全性能高。机械制造与自动化技术和传统的机械生产模式相比在安全性方面进行了进一步升级，围绕机械生产制造各个环节可以进行流程的优化和全面自动化修复，进而更好地提升运行的安全性，降低风险。二是适用范围广。机械制造与自动化技术不同于传统的机械制造模式，不仅可以在工业生产领域得以应用，同时在医疗卫生以及电子计算机等领域应用也比较广泛，发挥着重要的功能。此外机械制造与自动化技术进行了微型化改造，不占用多大的空间，便于携带和操作、移动等，从而提升了应用的便捷性。

2節能设计理念在机械制造及其自动化设计中融入的意义

机械制造及其自动化设计是适应时代经济发展和生产生活需要而新兴的一门学科，以自动化控制技术和机械制造技术为核心，以电脑软件编程和转换技术为辅助支持，是工业发展及当代科学技术进步的基础。就现代社会发展而言，社会生产与人们生活已经离不开自动化机械设备。由于互联网和物联网技术的支持，机械设备已经慢慢代替了人工作业，成为生产生活中必不可少的重要力量。但是，由于我国机械制造及其自动化设计行业起步较晚，一些专业技术还不够成熟，导致能耗问题和污染问题相对于发达国家较为严重。从现阶段的能源开发与利用来看，我国工业产业所需的能源不是取之不尽、用之不竭的。能源衰竭问题在工业事业发展中变得尤其严重。所以，国家以及生产企业对节能设计的重视程度日益增加。节能设计理念是以环保节能为原则，以减少环境污染、减少原材料浪费为目的的设计思维，是当前社会行业机械制造转型的升级需要，是时代发展的需求，对生产生活中机械制造及其自动化设计具有重大意义。

3节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入

3.1环保型材料的使用

在现阶段机械制造过程中应用传统的铸造材料已经不能够提升机械自身的吸引力，如今非常多的机械制造都向着轻量化的方向发展。轻质的铝镁合金在很多汽车的发动机上都有使用，特别是宝马公司生产的直列六缸发动机都是采用的轻质铝镁合金，能够在保证发动机功率的基础上进一步减少机械制造自身的材料使用以及机械本身的重量。这种材料在实际的应用过程中不仅仅存在着质量轻、高效率的特点，最为重要的是能够实现机械制造的节能减排。

3.2优化产品结构

设计人员要将节能设计理念充分渗透到产品结构的设计中来，从而通过优化机械产品结构来实现节能减排的目的。机械产品零部件的设计对于机械装备的生产加工以及自动化应用中的能源消耗都有十分密切的关系，因此设计人员在确定机械制造以及自动化应用方案时应尽量简化机械设备的结构，减少零部件数量，这样可以有效提高节能效果，减少能源的消耗。同时在设计机械产品的零部件结构时，设计人员要在保证机械设备各项功能能够正常发挥的基础上尽量采用比较简单的形状结构，这样可以明显降低机械零部件在生产加工过程中消耗的能源，同时也可以有效提高机械设备在自动化应用过程中的稳定性和可靠性，从而降低故障发生率，延长机械设备的使用寿命，实现节能设计的目的。

3.3加强机械设备配件等优化购置，提升使用性能

在机械制造与自动化领域除了材料的控制以外还需要对机械化设备进行控制，要统筹考虑生产需要，对各类机械设备等进行性能分析，在设备的购置方面要统筹规划，尽量选择通用性强、性能好的机械设备。内部元件的集成处理也要进行全面控制，实现规模效应。对机械化设备要加强精细化维护保养，对机械设备的内外部结构加强优化设计，从力学的角度进行均衡研究，并对机械化设备使用性能进行全面监控，最大限度降低损耗以及维修损失等。目前市面上关于机械制造方面的设备类型很多，并且国外也有很多的机械设备可供应用，在相关的型号设计等方面通用性越来越强，为此设计人员在机械制造与自动化方面要尽可能选择优质的节能型发动机，比如水冷增压柴油发动机等。当然还需要加强性能的检测并考虑备品备件的购置便捷性、成本等，这样才能更好地提升机械制造与自动化节能管控综合成效。

3.4在设计液压系统时注入节能理念

在设计液压系统时，一定要注入节能理念，液压系统长时间工作之后，其能源消耗量巨大，所以工作人员要定期为这一系统清洁卫生，一定要将油液当中的各种杂质清除，这可以使换油的时间得到延长，减少这一系统发生故障的概率，通过这种方式不仅可以降低这一系统的能源消耗量，同时也可以使机械的工作时间较长。

3.5优化工艺流程

机械产品制造的工艺流程也将对其节能效果产生重要的影响，因此设计人员也要将节能设计理念充分渗透到机械设备生产的工艺流程设计中。通过对工艺的流程的优化组合提高生产设备的利用率，从而使生产设备能够在满负荷条件下运行，这样可以有效提高机械产品的生产能力，降低制造成本，从而实现节能设计的目的。

3.6加强机械设备智能化节能管控

在机械制造与自动化生产运行过程中想要更深入地融入节能设计理念，需要对机械设备加强智能化管理，通过引入先进的PLC单片机技术等，加强机械制造生产全过程监控，通过自动化监控技术对机械设备运行中存在的问题或故障及时全面进行排查，减轻工作人员的负荷，提升自动化管控成效，降低能源损耗。同时还应当加强加工工艺的优化设计，对设计加工工艺进行对比分析，及时引进和学习先进的工艺技术和方法，对机械设备运行负荷等加强性能检测，加强机械设备全过程运行调控，从而更好地降低运行损耗。

结语

在机械设备制造中引入节能理念可以有效优化制造工艺，最主要的是提高机械生产的环保能力和生产效率。在深入贯彻以及落实国家科学发展观的过程中，我国各大产业在发展过程中应积极树立节能环保、可持续发展的正确理念，有效降低对能源资源的依赖，最终实现健康、正确的可持续发展。

参考文献：

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