关于机械设计制造及其自动化节能设计理念

王传印 王满满 宋胜鹏

（新疆轻工职业技术学院， 新疆 乌鲁木齐 830021）

0 前言

面对各个行业对能源消耗需求不断增多的情况，我国下发了一系列举措来进行节能减排，以此来促进工业长远发展。对于机械设计制造及其自动化产业而言，通过积极应用节能设计理念，可获得诸多的经济效益和社会效益，主要包括：（1）节约资源，提高资源的回收利用率；（2）降低工业投资，对资源配置进行不断优化；（3）实现人与自然和谐发展，为人们提供更加健康的生活环境。可以说，正是由于节能设计理念的应用，才促使机械设计制造及其自动化产业的绿色可持续发展。

1 关于机械设计制造及其自动化节能设计理念的意义

机械设计制造及其自动化产业是一个应用十分广泛，但能耗又比较高的产业，为能够顺应现阶段社会发展的需求，该产业必须积极应用节能设计理念。首先，国家社会的发展不应牺牲环境为代价，绿水青山就是金山银山，做好环境保护工作，减少对环境的污染，为大众提供更加健康安全的生活环境。由于该产业的发展过程中，需要花费大量的人力、物力及财力，所以通过充分融入节能设计理念，可以进一步完善产业结构，减少对环境的破坏。其次，节能设计理念可以在极大程度上提高整个产业的质量，还能够减少资金的投入，为自身带来更好的经济效应。随着机械设计制造及其自动化产业的快速发展，相关企业的发展模式逐渐朝着国际化的方向发展，有的企业还实现了跨区域及跨国界的发展，而要实现这一点，要求这些企业必须具备较强的市场竞争力。这些企业还应树立起良好的环保理念，通过对相应技术进行恰当改变，尽可能减少机械设计制造及其自动化产品的消耗，从而促使整个产业的蓬勃发展[1]。最后，节能设计理念也是我国由制造大国到制造强国转变的基石。

2 机械设计制造及其自动化节能设计要求

2.1 选择绿色环保材料

在机械设计制造及其自动化产业中，导致资源消耗的关键因素在于：应用于机械制造中的各种材料。由此，相关企业在融入节能设计理论的过程中，必须科学开展机械产品节能设计工作，并有效降低自然资源的损耗。具体做到以下几点：（1）针对材料的选择，应能够方便资源进行回收再利用，尽量不要使用不可降解的材料，这种材料不利于资源回收再利用，应尽量选择可回收、可再生及易降解等能够回收再利用的材料，从而有效减少对自然环境的污染；（2）针对易损害的零件加工处理，可选择环保型材料或是非金属性材料，尽量不用昂贵稀有金属，从而在极大程度上减少资金的投入，也能够避免部分稀有资源不必要的浪费，同时，企业必须做好机械设备的检查与维护工作，及时更换其中容易损害的零件，然后在这些更换下的零件进行再次加工，并投入到接下来的使用之中，这样能够对资源进行再次利用；此外，对于一些不能够再次利用的零件，需放置到固定回收点，然后对其进行集中分解，从而在一定程度上避免对资源环境的影响[2]。

2.2 应用先进制作工艺

在机械设计制造及其自动化产业中应用节能设计理念时，相关企业必须遵循以下原则：（1）质量轻，也就是在符合质量规范的基础上，所选机械设备不仅具备较高的质量，且其使用的材料比较少；在当今社会中评判机械制造是否优良的关键依据在于——轻质高强，只有质量越轻，那么在具体运行过程中才能够更加简单方便，也可以在极大程度上降低机械制造过程中的超重负荷与磨损情况；同时，所用材料较少，才能够更加有效较少能源的使用，不仅方便设备的运输和应用，还能够有效节省资源；（2）寿命长，也就是要求设备拥有较长的使用寿命，立足于高质量和低成本的设计原则，在机械设计制造及其自动化的过程中，应保证机械能够长时间使用，这样能够减少机械设备的投资，在极大程度上减少经济成本。同时，寿命较长的机械设备，可以在一定时间内减少产品需求量与产量，从而极大程度上减少机械产品报废数量，最终有效节省资源；（3）通用性强，也就是对于机械设备中所用零件，设计人员在设计过程中需尽量选择市面上作为多见及普及的零件，这样能够确保零件出现损坏或是丢失情况时，能够在短时间内采购到相应零件；同时，只有适用性较为广泛的零件才能够具备较高的重复利用率[3]。

3 机械设计制造及其自动化节能设计理念的具体应用

3.1 结构设计全面优化

对于机械设计制造及其自动化企业而言，在融入节能设计理念时必须全方位的考虑优化结构设计。具体做到以下几点：（1）发动机的优化，该部件作为机械设计制造及其自动化中消耗资源最大的部件，企业必须应用功率比较低的发动机，若选择功率效果较高的发动机，势必会阻碍到节能设计利用的有效融入，加上在机械系统的具体运行效率中发动机产生的影响相对比较小，所以可以选择具有一定环保性能的发动机，如水冷增压柴油发电机等，这类发动机具备能耗低、效率高与低排放的优势，既能够在极大程度上减少污染的问题，降低空气中污染气体的排放量，还能够减小能耗，在一定程度上提高加工的效率及质量；（2）液压系统的优化，针对液压系统的设计，为确保系统的安全稳定运行，设计人员必须确保系统自身清洁性，必须定期清理液压系统中存在的微尘及一些磨损物；同时，需延长换油的周期，这样能够尽量避免液压系统发生故障情况。由于传统的机械制造设备极易发生因液压油渗漏而导致资源浪费及环境污染的问题，针对这一情况，设计人员必须重视液压系统的防漏环节设计，需在确保液压油量与液压元件质量的基础上，进行科学合理地密闭式设计，尽量杜绝外界环境灰尘进入系统内部，这样能够确保系统的正常运转。此外，设计人员应对其他的优化装置进行设计，如：设计自动加工装置，来减少人工操作中造成的人力、物力及财力方面的消耗，实现加工成本的节约[4]。

3.2 机械设计全面优化

对于机械设计制造及其自动化企业而言，在融入节能设计理念时必须全方位的优化机械设计。具体做到：在不影响产品功能基础上，在极大程度上简化零件结构设计，减少设备的能源消耗，有效提升设备的生产效率。同时，随着科学技术的快速发展，以往的机械设计工艺已难以符合当下时代发展需求，所以设计人员必须合理的调整及改变机械工程设计，使之能够更好地满足当下设备发展的需求[5]。

3.3 恰当的加工方式

为更好地实现节能减排的目标，在机械设计制造及其自动化中融入节能设计理念时，需做到以下几点：（1）在确保机械设备功能正常实现的前提条件下，对加工方式进行不断优化，如：机械生产制造过程中应用最为广泛的锻压技术——冷锻压加工方式、热锻压加工方式等，相关调查显示，这些加工方式的能源利用率过于低，并不适用；（2）选择温锻压方式来开展材料的生产与加工工作，这样能够有效降低资源的消耗。

3.4 高效的时间安排

在机械设备生产过程中，往往需要大量的人员，并需要这些人员的彼此配合与长时间交流，这就还会导致大量人力、物力与财力的消耗。在机械设计制造及其自动化生产过程中，企业若没有合理安排工作时间，势必会导致人力与物力的浪费，并严重影响到工作效率与工作质量，延长机械的生产时间，严重情况下导致机械制造产品质量大大降低。针对这样情况。因此，企业必须对各个工作人员的时间进行恰当安排与调整，结合自身实际情绪、人员需求来加以切实可行地、系统地时间规划；同时，作为设计人员，应立足于阶段性发展的具体状况，有效进行自我统筹规划，对切实有效的工作计划进行制定，在确保功能稳定的前提条件下，尽可能减少机械制造工作时长，使得工作效率进一步提升，并有效保护环境[6]。

4 结语

综上所述，针对机械设计制造及其自动化产业而言，为能够符合当下社会发展的需求，必须在其机械制造中有效融入节能设计理念，而在节能设计过程中，应严格遵循选择绿色环保材料、应用高质量制作工艺的要求，并对全方位优化结构设计、机械设计，选择合理的加工方式，对员工的时间进行恰当安排及调整，从而有效提高生产效率及质量，实现节能减排、保护环境的目标。