机械加工制造过程能耗优化方法

尹威

[摘 要]伴随着经济的飞速发展和各行业与各部门的不断成熟，企业生产与经营过程中所需要的能源总量也呈现出逐年递增的趋势，但全球的可用能源储备量是有限的，企业若想要实现可持续发展，就必须对当前的生产经营模式进行调整，对当前资源状态进行合理评估，运用先进技术对生产的每个环节进行针对性的优化，将低能耗和低碳作为生产改进的主题，真正落实到生产经营的细枝末节。本文将机械加工制造作为研究的对象，对当前机械加工制造过程中存在的问题进行理性分析，并从设备的改良、生产技术的优化以及生产模式的调整等方面对机械加工制造过程中存在的能耗问题提出针对性建议，确保我国的机械加工制造业的长远发展。

[关键词]机械;加工制造;能耗优化

[中图分类号]TH16 [文献标识码]A

随着我国经济的飞速发展，人们的日常生活水平不断提高，不仅仅体现在衣食住行中，国民的文化生活也在不断地发展与进步。但经济的飞速发展总是以资源的开发与利用为前提的，过分追求经济的发展速度只会带来资源的浪费与短缺，因此，除了在日常的生产与经营过程中追求更高的经济利润，越来越多的人将更多的目光投向在各行各业进行资源的合理分配与利用上，力求最大限度地减少浪费，减轻环境和资源问题给我国经济长久、持续发展造成的压力，尤其是在机械加工制造业等传统行业中，更要重视能源开发与利用的合理化，通过能耗优化的方法实现经济的可持续发展。

1 当前我国机械加工制造过程中存在的问题

1.1 能源价格飞速增长给机械的加工制造带来沉重负担

机械加工制造行业作为我国传统工业部门中十分重要的组成部分，相关的加工制造企业在产品和服务的生產过程中需要消耗大量的资源，其中不仅仅包含着生产经营过程中所需要的人力资源，各种能源更是在此过程中发挥着重要作用。但近年来，我国机械加工制造行业所需能源的价格逐年攀升，企业若想要维持正常的生产，就必须要增加机械加工与制造的前期投入，用更高的成本来交换生产经营过程的中所必需的能源，这会给一些中小型机械加工与制造企业以及大部分刚刚起步的企业带来更大的压力，无形中给我国的机械加工与制造行业的持续稳定发展造成不良影响。而能源价格飞速增长的现象也是由多方面原因造成的：首先就是全球范围内可被利用的能源储备量的不断减少造成能源价格的上涨，由于机械加工与制造的过程中所使用的能源通常为煤炭和石油等不可再生的化石燃料，这些能源一旦消耗就无法通过其他的形式进行转化而再次出现，需要经过长时间的积累与沉淀才能够重新产生，因此，不仅仅是我国，全世界当前的石油与煤炭储备量逐年递减，国际能源竞争不断加剧，价格作为商品要素自然也就会发生波动;由此同时，由于机械加工制造行业作为重工业，对于能源的消耗量远远超出其他行业的基本需求量，但全球范围内能源的供应量是十分有限的，这就使得许多机械加工与生产企业为了满足既定的工作计划，不得不以高价对所需能源进行收购，这些因素都直接导致了能源价格的飞速上涨，给机械加工制造的合理有序发展增添了压力。

1.2 机械加工与制造过程中能源的浪费现象严重

机械加工制造行业作为我国的传统重工业，在改革开放以来带动着我国经济的飞速发展，但随着高新技术的不断开发，各种新兴技术却并没有被运用到机械的加工与制造的过程中，我国绝大多数的工业领域仍然延用最传统和最原始的加工与制造工艺，相对落后的加工与制造工艺不仅仅影响着机械的正常生产效率，还会对能源的利用效率造成很大的不良影响。由于机械生产工艺自身的限制，在对能源进行使用的过程中很难实现循环利用，自然也就很难将能源的价值充分地发挥出来，在机械的加工与制造过程中产生许多不必要的浪费，给该部门的可持续发展造成不小的限制。而有的机械加工与制造企业虽然对生产工艺进行了现代化的改进，但却忽视了最基本的能源运输与储存过程，直接在这两个环节造成不必要的能源浪费，影响整个机械加工与制造部门的生产效率。

1.3 机械的加工与制造过程中容易出现环境的污染

根据现有的统计数据显示，煤炭、石油和天然气现已经成为了我国机械加工与制造行业必不可少的三大主要能源，几乎所有的机械生产过程与环节都离不开这三种能源，但伴随着能源与机械最终产品与服务之间的转化，污染也就在这个过程中不可避免地出现了，煤炭和石油作为主要的化石燃料，其在燃烧放热的同时还会产生二氧化碳和二氧化硫等有害气体，不仅会加剧温室效应和臭氧层的空洞，还会间接导致酸雨的出现，破坏人们的日常生活环境，进而影响整个生态系统的稳定与和谐，与此同时，我国相比较于机械制造业发达的国家，缺乏对于污染的治理和污染物的处理等方面的相关经验，对于污染物排放的监管程度不够，也没有投入充足的资金用于减轻污染和购买处理污染物的相关器械，这些情况都直接导致了污染的进一步加重，自然也会给机械加工制造行业的正常运行带来不小的影响。因此，机械加工与制造部门要正确认识污染，对当前存在的污染进行及时的治理，并对当前的生产工艺进行升级，提高对于能源的利用率的同时减少污染。

2 根据机械加工与制造过程中存在的能耗问题提出针对性建议

2.1 针对机械加工与生产工艺进行改良

机械的加工与制造工艺与生产方案需要相关负责人在机械投入流水线生产之前就进行初步确认，一旦投入生产就无法更改，因此，相关负责人要在每一个批次的生产结束之后，及时对本次生产中存在的能耗方面的不足进行总结，作为未来机械加工与制造过程中的宝贵经验进行记录。且机械的加工与制造工业是多方面的，包括机械机床的设计、生产线路的规划、切削液以及机械的加工参数等多个领域，因此，机械加工与制造部门更要对生产的每个环节的最低能耗进行合理评估，首先根据每个环节的特征对加工与制造工序进行合理排序，将能耗和对环境的影响作为评判的标准，对能耗多、污染严重的加工与制造环节进行更新与升级，运用高新技术提高能源的利用率，实现资源的可持续和循环利用，将降低能耗作为工艺革命的核心内容，尽一切可能使机械加工与制造的每一道工序都向着环境友好型的方向发展。

2.2 对机械加工与制造所运用的机床设备进行革新

按照以往的机械加工与制造流程，机械生产企业往往在真正投入生产之前就对机械的加工与制造任务进行提前安排与划分，且通常按照从上到下的顺序对工作任务进行分配，机械的加工与制造通常会分配给基层的车间，由相对稳定且高效的机械加工与制造机床负责完成，且每个生产与加工的过程通常需要在多台机床的辅助下完成，这样的生产与经营模式自然也就对机床的数量和质量提出了较高的要求，首先，机械加工与制造企业要根据原材料的数量和种类以及企业对成品的要求对机床进行正确的挑选，防止大材小用的现象出现，与此同时，机械加工与制造企业还要提高对于机床使用环节的重视程度，除了正确掌握机床的使用方法，还要在生产的过程中总结出一套真正适合自身生产与经营的机床使用流程，保证能源能够充分流向机械加工与制造的每一个流程。

2.3 从能量转化的角度降低能耗

能量从煤炭、石油以及天然气等形式完全释放出来的过程是一个化学变化的过程，化石燃料完成一系列的化学变化的过程中必然会产生不少的能量损失，无论是将热量从燃料中释放出来还是将热能转化为机械能，能量必然是逐层递减的，因此，机械生产部门可以从能量转化的过程入手，分析每个环节由于能量轉化而导致的能量消耗，运用合理方法降低能量流动过程中能量不必要的损耗，运用机械建模等方式进行反复试验，寻找出能耗最低、浪费最少的机械加工与制造方案。

3 小结

科技的发展与进步对机械加工与制造过程提出了越来越高的要求，相关工业部门不仅要提高机械的生产与加工效率，更要将降低能耗作为一项重要的任务来完成，可以通过针对机械加工与生产工艺进行改良，对机械加工与制造所运用的机床设备进行革新，从能量转化的角度降低能耗等方式提高能源利用效率，实现机械加工与制造部门的可持续发展。

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