关于机械设计制造及其自动化节能设计理念

孙伟

摘 要： 当前，随着我国经济由高速发展到高质量发展的转变，机械设计及其自动化领域由于其在发展过程中消耗了大量的能源，已不能满足绿色可持续发展的需求。基于此，为对这一矛盾加以有效解决，促进机械设计制造及其自动化产业更加稳定、长远的发展，必须积极应用节能设计理念，尽可能地减少对能源的消耗。

关键词： 机械设计制造;自动化;节能设计理念;应用

【中图分类号】S163     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）17-0179-01

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。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 机械制造及其自动化在设计中对节能的要求

2.1 利用节能环保的材质。

机械制造设备的节能环保设计是否能够成功，关键在于设备生产过程中材质的使用。如果材质不符合节能环保要求，那么会严重影响设备的节能环保功能。从目前的环保角度来分析，在机械设备生产过程中使用的材质要具有容易分解且能够回收再利用的特点，尽量少地使用不可再生材质如部分稀有金属。针对使用年限较短的材质，应当用环保性能较好的材质替换。使用环保材质，不但可以保护自然环境，而且在设计和更换方面优势明显。

2.2 体现全面通用性的优势。

在机械制造及其自动化初期设计阶段，应当充分考虑如何提高机械设备的使用周期和设备的全面通用性。提升机械设备通用性的一大优点，是可以使企业有效防止因需要生产功能相近但结构不同的产品时还要引进其他的机械设备，以降低机械设备的生产量，同时降低生产机械设备过程中的材质消耗。

设计机械设备时，务必要全方面优化设计机械设备的内部构造和外部构造，根据力学的相关理论，仔细研究机械设备内外所有零部件受力点是否平均，防止机械设备投入使用后由于反复工作而导致零部件损伤，提高机械设备的使用周期，降低生产企业机械设备的投资成本。

3 节能设计对于机械制造自动化的应用和改善对策

3.1 机械设计制造自动化的改善。

机械制造自动化设备在制造出来之前往往先对其进行设计。因此，在设计的时候，就需要对能源、耗材、效率等方面进行多方位的考虑，在设计方面做到预先判断，降低能源消耗、耗材等，提高设备的运行效率。例如，对于发电机的选取上面，优先选用油耗低、高效率的设备。液压系统的设计需要注意可能发生的渗漏问题对环境的影响，避免出现此类情况。在油耗上的设计考量也需要选择环保油料，进而对整个液压系统的管道起到有抗腐蚀的作用，避免使用劣质、普通油料导致管理老化、产生泄露等。在设计完之后，可以利用计算机的虚拟化实验，模拟运行机械制造自动化设备，防止机械制造自动化设备在投入生产的时候才发现缺陷，带来不必要的经济损失。

3.2 结构优化。

一般情况下的机械部件构造和最终使用的效果是有着必然的联系。例如机械制造自动化设备的冗余功能，不仅对制造生产没有实际作用，还对设备造成了一定的资源浪费。因此，想要提升机械制造自动化设备的功能、结构科学性和实用性，就需要对其进行结构优化，保障每个功能在实际生产中能够发挥实际作用，减少不必要的设计和功能，有效的较少设备资源的浪费。例如，一些机械制造自动化设备的功能按钮有两个，需要操作员同时按下两个按钮才能使用设备，这种功能对于机械制造自动化设备而言，过于累赘和重复设计，造成了一定程度上的资源浪费。

3.3 选材优化。

在机械制造自动化设备的制造材料上，优先选择环保可回收的材料。不仅能使得机械制造自动化设备变得的科学化，做到了节能设计的理念和效果，还在一定程度上减少了经济的投入。传统的机械制造设备在材料的选取上，往往有限考虑的是设备的制造上，忽略了节能设计，使用功耗较高的材料，这种设计制造出来的机械制造设备不仅使用是寿命短，设备还不能进行二次回收利用，对企业和工业的发展带来的不必要的资源浪费和经济损失。例如使用PETE塑料作为机械制造自动化设备的材料，这种环保材料可以进行再次回收利用，经过回收之后，由设备进行高温融化，再利用切粒机将其切碎之后，就可以再次进行合成使用。

3.4 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。

3.5 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。

4 结束语

综上所述，机械制造自动化技術需要结合节能理念不断的完善，节能设计融入之后，将对企业、工业发展带来巨大的帮助，为我国环境保护和降低能源消耗上做贡献，推动我国可持续目标的实现，促进经济的发展。

参考文献

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