节能设计理念在机械制造与自动化中的应用研究

李永红

（SEW-工业减速机（天津）有限公司，天津 300457）

在机械制造发展的过程中，各种能源并非取之不尽用之不竭，因此能源的消耗问题是当前发展过程中需要考虑的主要问题。因此，应实施节能设计理念，从而保证未来牵涉机械制造的相关产业能稳定运行。同时提升能源的利用效率，进一步提高其经济效益。

1 机械制造与自动化的发展现状

机械制造及自动化产业的发展也在随着我国国民经济的不断转型而改变其发展方向，机械制造业作为制造产业结构之中非常关键的组成部分，其对于我国的生存意义十分重大。目前，科学技术对机械制造业的影响主要表现在机械制造业的自动化转型上。在此基础上通过机械技术，提升了机械制造业的效率，从根本上提高了机械制造业的整体发展水平。而另一方面，其改变还不彻底。其转型的理念和发展状态展现出相对老旧的发展模式。目前，世界能源消耗很大，而新的能源理念也在被不断地提出。为了增进机械制造业的转型和发展，必须将节能设计理念带入机械制造和自动化设计之中。通过节能技术来节约能耗，同时提升机械制造及机械的效率，同时也能增进产业的竞争力的稳定增长，最终构建整体发展的体系。节能理念的最终目的是达到节约资源的目的。能源设计师的概念可从字面之上解读为环境保护设计或生态保护设计。从更高的层次的内涵分析，其概念的渗透可使有所不同类型的资源在机械产品的制造过程之中进行循环以减少环境污染，从而大大降低能源消耗。而与传统的机械产品设计相对，以能源设计理念设计机械产品必须符合可拆除、可销毁的设计要求。其不仅要考量到传统机械产品的功能性和其使用寿命，还需根据当前市场发展的需要，制订恰当的制造方案。在此基础上还需要不断变更和审批设计方案。有关产品的生产必须在获得核准之后方可展开，从而符合安全节能的标准。与传统的机械制造设计理念相对，能源设计理念可明显地缩短机械制造和设计的周期，使其产品的性价比更高，而通过这样的节能设计的理念，可对其中所消耗的能源进行节省。因此，节能的设计理念在机械制造业中有着其不可忽视的作用。进一步通过资源的节省，使所制造的机械产品具备可持续性的特点，最终增进机械制造业和机械产业的可持续发展，增强产业的活力。

2 机械制造与自动化中存在的问题

机械制造及其机械自动化的发展是有一定的历史的，其发展速度也在不断地变快。而计算机技术的不断发展也为机械制造业带来了活力，在此基础上机械制造与自动化获得了更好的发展机会，使其生产效率获得提高。机械制造和机械自动化增进了各行业的发展和进步。但由于我国机械制造和自动化发展相对较迟，一些技术还不成熟，与一些发达国家相对存在一定差距，生产效率相对不高，而同时有一味渴望生产能力，导致大量资源的耗费。而且由于技术和监管的不足，生产的产品质量还需要不断地提高。机械制造业的节能设计已经势在必行，在机械制造业中能源的损耗依然是其主要的问题，而节能理念在机械制造业中的应用业主要是机械的节能设计，而具体的节能设计可分为环保设计、生态设计，自然环境设计等，而其主要目的是构建机械产品制造过程之中资源的循环利用，将其对环境的影响降到最低。在此基础上传统产品是从服务功能、使用寿命等各种属性来进行评价的，在达到其标准的基础上再对其进行节能操作。而在设计师和开发产品时，要精确地认识和分析市场的具体情况，然后对图纸的确切设计和确切方案进行制定。此外，还需对设计思路和方案展开优化和审批，最终才能展开产品的生产。而机械制造的节能设计理念会使设计和制造周期更短。而这就肉桂导致能源和资源的浪费，在此基础上有可能对环境导致水污染。因此，有关部门需再次落实能源的节能的环保设计理念。

3 节能设计理念在机械制造与自动化中的应用

（1）自动监测技术。自动调控是现代智能机械的核心特点，是指根据管理器程序对设备参数展开调整以符合生产需要的行为。因为大多数机械设备通常不在特定的负荷水平。油气供给需根据工作计划随时变更。在传统的模式之下，人员的工作具有不确定性，而在现代技术支持之下的自动变更体系能符合实时、精确的变化需求，构建节能降耗的生产体系。比如，对于工业燃气锅炉，锅炉的智能控制将根据传感器收集的信息来调控送风阀，以符合有所不同负荷条件之下的送风要求，防止不适当的损失。而自动掌控是各种技术的综合。在某种程度上自动掌控也可解读为半手动操作，其在现代机械设备之中的应用能很好地构建能源的利用机制，是节能设计理念中重要的一环。在此基础上自动监测技术可代替人的观测，其观测的效果更加地精密且不容易出错，其观测的时间也不受其他因素的限制。因此其可在各种环境下很好地实现监测的任务，同时在发现问题时进行报警。而在节能设计的过程中，其可即时地对工程中的浪费进行预警，从而对涉及到的环节进行改善，进一步加强能源的利用率。

（2）对产品结构进行改变。在节能理念应用的过程中，改进现有产品的结构也是其重要的节能措施。在机械设计之中，零件的形状对制造业的能耗具有关键的影响，因此在实行设计时，不仅要确保产品的性能，而且要尽量修改零件的结构，在此基础上提高产品结构的简洁性，增加零件的使用数量。同时根据外部环境和当地条件选取加工工艺加工单个零件时，应充分考虑现场设计师的情况，如零件的锻造工艺，锻造方法包含热锻、温锻和冷锻，都应做出适当选择。

（3）改善机械加工工艺流程。在节能设计的过程之中，恰当变更工艺流程，改进工艺方法，可以更好地达到节约能源设计的目的。具体操作如下：首先要恰当选取加工方式。在加工零件时，要研究不同的加工方法所导致的能耗问题，在此基础上经过合适的比对再选择加工工艺，这样有助于节约能源。不同的加工方法也许造成不同的环境问题。在选取的时候，环境保护应当放到第一位。其次要选取恰当的工艺参数。工艺参数对加工过程之中的能耗也有关键影响，如有所不同的毛坯形状会造成不同的能耗，如加工余量的大小会影响资源的利用率，此时一个自然科学的参数将大大节省能源和材料。最后就要恰当地选取冷却工艺。目前的冷却方式大多仍然冷却液冷却，这回消耗大量的资源。研究人员应当研究一种冷却方式，其可以最大程度上减少资源的浪费。以此来达到节能设计理念的要求。

4 总结

总而言之，通过研究节能设计理念在机械制造及机械之中的应用，可以对制造的相关理论进行研究。在此基础上对机械产业的节能理念的应用展开探讨。机械制造业的节能设计主要就是其自动化的节能设计，而自动化的节能设计反映在自动调控的设计上。机械产业的转型是社会发展的必然要求，因此就要对其中涉及的方方面面进行研究和探讨，并提出解决方法。