节能设计理念在机械制造及自动化应用中的渗透研究

摘 要 近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对机械设备的应用也越来越广泛。机械设备在资源与能源消耗过程中扮演了最关键的角色，从节能视角优化机械制造与自动化技术的应用，对实现资源环境的保护目标至关重要。本文简要介绍了机械制造行业的发展历程及趋势，阐述了自动控制、通信等技术提升产品性能、运行效率以及优化工业产品的研发生产流程等方面的关键作用，进而探讨了在机械设备的设计、制造过程中如何运用节能设计理念。

关键词 自动化;机械制造;发展趋势;节能理念

引言

随着我国现代工业的不断发展，机械制造行业在生产能力和自动化应用方面也有了明显的进步，有力地推动了我国的国民经济建设。与此同时，机械制造行业作为传统的高能耗型行业，其在生产制造以及自动化应用的过程中不仅会消耗大量的能源，而且还会对环境造成严重的污染，而这也是制约我国机械制造行业实现长期可持续性发展的一个关键因素。因此必须从机械制造的设计环节入手，从而实现传统产业的转型升级，促进机械制造行业的绿色发展。

1节能设计理念的优势

我国经济的快速发展以及科学技术水平的发展，促进了我国机械化的发展和设计，节能设计理念使现代机械发展成为未来的一种发展趋势。通过节能设计理念在机械制造和自动化中的应用可以让有限的能源得到循环的使用，把机械制造和自动化过程中对环境造成的污染减少到最低，这样可以在提高我国机械化生产效率的基础上把对环境的污染减少到最低，实现我国可持续发展的理念。以前在传统的机械设计时，一般不考虑回收再利用问题，使得在机械制造和自动化生产的过程中造成了不少的资源浪费。在新的时期，企业需要进行不断的创新，应该把节能设计的理念应用到机械制造和自动化过程中，在选材方面尽可能选取节能型的，可实现循环利用的，以及对环境污染度低或者是没有污染的;通过这种方式还可以让制造企业实现一定经济收益，并推动企业长远发展[1]。

2机械制造与自动化中，节能设计理念的具体应用

2.1 对机械设计进行优化

首先，是对发动机进行选择。在对发动机进行选择时，要选择污染小、耗能低、工作效率高的发动机。在机械制造中，发动机是核心部件之一，如果发动机没有良好的环保性能，其排放的废气、噪音会对环境造成极为严重的影响。使用环保型的发动机不仅会减少废气与噪音的污染，还可以减少对资源的消耗，进而降低机械制造对环境的影响，提高其工作效率，进一步促进机械制造与自动化的可持续健康发展。其次，对液压系统进行设计。液压系统的正常运行，对机械制造生产有着最为直接的影响，要使液压系统可以正常的运行，必须注重对油料的控制，在进行液压系统设计时，工作人员应及时对油液中的杂质进行处理，保证其清洁程度。同时，换油的时间间隔要增加，以此降低液压系统发生故障的概率，进而使更换配件的次数减少，增加其使用期限，将液压系统对环境的影响降到最低。因此，在对液压管进行选择时，尽量选择硬管，降低液压管的废弃量，减少环境污染。

2.2 增加生产制造中的节能环节

首先，可以优化机械制造和自动化生产的结构。在机械制造和自动化生产的过程中，需要对工艺进行设计，而工艺的设计不仅会对机械制造和自动化生产的效率产生一定的影响，同时还会对机械制造和自动化生产的顺利产生影响。而把节能设计理念引入到工艺设计中，可以在很大程度上节省工艺的流程，让机械制造和自动化的生产线变得更短，节省生产的时间。而生产线变短，其工艺结构就会相对比较简单，而反映到资源损耗方面，就会比较少，就不会出现能源的消耗和浪费，而且还会提高机械制造和自动化生产的生产效率。其次，在加工工序中引入节能设计理念。在机械制造和自动化生产过程中，加入节能设计理念，不仅可以提高资源的使用效率，降低企业的生产成本;同时还可以提高企业的生产竞争力，为机械制造企业带来一定的经济效益。另外，工艺参数的设计;机械制造和自动化离不开对原材料需求，而原材料要想应用到机械制造和自动化中还需要进行剪裁，这时候引入节能设计理念可以把原材料剪裁的参数和机械制造设备进行更好的结合，让原材料剪裁工艺可以更好地和机械制造以及自动化设备进行更好的贴合，所以，相关的技术人员应该采取技能设计理念，并对原材料进行有效的节约，实现原材料使用的最大化。

2.3 新材料的研发与使用

材料性能对机械设备的节能效果有决定性影响，因此，着重研发与应用各类功能性材料并提升可循环利用材料的比例，都是体现节能设计理念很好的方式。基于对力学等性能突出的功能性材料的利用，可以满足设备使用功能要求的前提下缩小零部件的体积，减少其材料用量的同时，提高设备运行的可靠性。例如，在轴承、密封件等关键零配件的加工和选用方面使用具有卓越的耐磨、耐腐蚀等性能的新兴材料，可以达到节能和改进设备使用性能的目的。而在机械制造中优先选用绿色制造工艺生产的材料，则可以推动产业链的优化，并在更广阔的范围内产生积极的节能作用。

2.4 做好制造系统防渗漏设计

在以往机械制造过程中，通过调查我们发现，系统漏洞是造成机械制造损耗较大的主要原因，对此，需就現有企业机械制造设备及自动化系统进行逐步完善，借助更加科学的防渗漏设计来有效减少企业资源损耗。一方面，针对自动化系统中的液压传动系统，要做好油量控制和防灰尘设计，在保障自动化制造系统持续运转的同时，避免外界因素给内部系统环境造成影响;另一方面，要严格控制自动化系统的运转负荷，及时调整机械制造设备的运转状态，确保运行风险于第一时间发现并解决，同时，要定期更换机械制造设备组件，及时规避因组件老化所致的设备运行风险，最终确保机械制造工作的高效进行[2]。

3结束语

综上所述，机械设备几乎参与人类社会能源使用过程中的所有能量转换，所以在机械设备的制造与应用环节践行节能设计理念，必然可以对能源的转换率产生重要影响，而且能推动各个生产领域的产品加工工艺改进、功能性材料研发以及运营管理理念的创新，实现绿色制造的目标。

参考文献

[1] 武林虎，毕琳，王祖龙.浅析节能设计理念在机械制造与自动化中的有效应用[J].内燃机与配件，2019（12）：209-210.

[2] 李荣平.关于节能设计理念在机械制造与自动化中的应用探讨[J].资源节约与环保，2019（6）：131.

作者简介

武玉军（1971-），男，山东临沂沂水人;职称：工程师，学士，研究方向：自动化多线切割机的设计与制造。