机械设计制造及其自动化的节能设计思想探讨

成茹

摘要：随着国内的工业迅速发展，机械设计制造及其及自动化技术取得了很好的发展，使得中国渐渐享有了“世界制造工厂”的称誉。但是和发达国家相比，国内的机械设计制造及自动化技术相对落后，虽然随着自动化技术的普及，降低了制造成本和提高了工作效率，但是传统的机器在运行过程中对能源的消耗比较大，因此，根据机械自动化设备的能源消耗来制定节能设计是目前迫切需要解决的问题，本文主要根据节能设计的需求，分析节能设计理念、优化策略以及自动化未来的发展。

关键词：机械设计;自动化;节能设计

0  引言

随着机械化制造及其自动化技术的广泛应用，传统的人力生产变成了机械生产模式，提高了工作效率和收益，降低了制造成本，但是，随着工厂规模的扩大，大量的使用机械自动化设备，传统的机械自动化设备对能源的消耗较高，初期的机械制造自动化设备仅仅考虑的是自动化操作，忽略了对能源的节能设计，因此，针对能源消耗的问题，有效的制定节能设计，运用到机械设计自动化技术中，不断的完善机械制造自动化技术[1]，一方面弥补了资源消耗大的缺陷，另一方面对能源的节省上也有巨大的贡献。从而进一步提高工厂企业的收益，推动国家机械制造自动化技术的发展。

1  机械自动化的特点

机械制造自动化技术在目前的工业发展中广泛使用，一方面是因为这种技术机械制造的效率能大幅提供，另一方面还能在提高生产效率的同时保障产品的质量。因此机械制造自动化技术的出现对工业的发展带来了巨大的帮助，促进了整个工业经济的进步。

机械制造自动化设备对于传统的机械制造设备而言，具备智能化和自动化的优点。例如在机械制造自动化设备运行中，如果发生故障等问题，机械制造自动化设备会自动暂停，并发出警报，提醒工作人员通知维修部或维修人员进行查看，而一些程序上的问题，或者流程上的故障，机械制造自动化设备会记录故障并自行修复问题，减少了修复的时间，保证了制造流程的顺利进行，相比之下的传统机械制造设备，一旦出了问题，必须要耗费大量的时间进行修复，不仅降低了工作效率还对工厂造成了一定的经济损失。

传统的机械制造往往局限于工业制造上，相比之下，机械制造自动化设备的应用范围逐渐广泛，适用于各个领域，例如在医疗设施上，机械制动化技术的应用对医疗设施提升带来非常重要的帮助[2]，此外还有建筑行业中的自动化搅拌机、农业中的自动收割机、珠宝行业的自动化切割机等。机械制造自动化技术给各个行业带来了有效的帮助，但是，需要注意的是，虽然优点十分多，但是也存在着部分的缺点需要改进和完善。

2  节能设计

2.1 材料选取

对于机械制造自动化设备的制造上应当选取环保型的材料，做到低功耗、低排放等节能、环保的要求。选取的材料不能一味的以低功耗为主，还需要考虑到材料的实用性、耐用性，比如环保材料的弹性、硬度、耐久等指标都需要着重考虑，经过严格严格的分析筛选之后，选取最适合的环保材料进行制造。此外，为了发挥节能设计的理念，对于设备的回收也需要进行考虑，例如针对设备材料的二次回收再利用等，通过材料的选取方面对机械制造自动化设备的节能进行考虑。

2.2 节能理念

想要将节能设计理念更好的融入机械制造自动化技术中，需要对质量、使用时间、应用范围等多个方向进行综合考虑。比如机械设备节能设计而言，一个经过机能设计的机械制造自动化设备[3]，如果使用时间长、质量轻、还适用广泛，一方面是因为质量轻也就意味着能源消耗功率低，使用时间长相当于对设备的节能，另一方面也因机械制造设备的使用时间长，对设备的生产材料的消耗也是一定程度上的节能。因此，综合考虑下且适用范围广泛的机械制造自动化设备不仅能有效的延迟设备使用寿命和减少能源消耗，还对产品的更换率进行了优化考量。

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慮，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[4]，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。

4  机械制造自动化技术未来发展

机械制造自动化技术的发展离不开节能设计理念的融合，以及计算机应用技术对其的帮助。目前的机械制造自动化设计往往都是通过计算机的虚拟技术模拟设计并运行，而随着数字化制造技术的不断进步，机械制造自动化的技术也在不断完善和发展[5]，由此可见，机械制造自动化未来的发展将会趋向规模化、国际化，这就要求对其自身技术的不断完善，结合节能设计的理念，降低材料、能源等消耗，提高企业、工厂的经济收益。

5  总结

综上所述，机械制造自动化技术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：

[1]韩佳轩.节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入[J].湖北农机化，2020（1）：72.

[2]赵东寅.节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入与探索[J].南方农机，2019，50（22）：276.

[3]李萌.机械设计制造自动化的特点优势及发展趋势[J].现代工业经济和信息化，2019，9（2）：116-117.

[4]樊俊开.机械设计制造及其自动化的发展[J].电子技术与软件工程，2018（003）：152.

[5]马腾飞.我国机械设计制造及其自动化发展方向分析[J].山东工业技术，2018（7）：67.