机械制造及自动化中节能设计理念的应用探究

王益强 宋艳来

摘要：社会经济的持续发展使得资源和能源的消耗量在逐渐增多，滋生一系列环境问题，促使人们逐渐开始追求、反思新的节能环保方法，以此来促进经济的全面发展。其中，机械化在能源和资源的利用方面发挥了重要的作用，基于节能设计的基本理念，机械制造与自动化的应用就能实现资源与环境的协调，有效保护环境。因此，本文就节能设计理念在机械制造及自动化之中的应用进行探讨，希望可以满足整体的节能环保要求。

Abstract： With the sustainable development of social economy， the consumption of resources management energy is also gradually increasing， which will breed a series of environmental problems， making people gradually start to pursue and reflect on new energy-saving and environmental protection methods， in order to promote the overall development of the economy. Among them， mechanization has played an important role in the utilization of energy and resources. Based on the basic concept of energy-saving design， the application of machinery manufacturing and automation can realize the effective protection of resources and environment. Therefore， this paper discusses the application of energy-saving design concept in machinery manufacturing and automation， hoping to meet the overall energy-saving requirements.

關键词：机械制造及自动化;节能;设计

Key words： machinery manufacturing and automation;energy saving;design

中图分类号：TH16;TK018                             文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）02-0165-02

0  引言

在目前的生产制造产业中，机械与自动化设计是相辅相成的，在机械制造的过程之中适当引入节约能源的新型技术对于制造业的可持续发展是至关重要的。因此，在制造过程中要懂得加强对节能新技术的使用，很好地保护环境，同时能够进一步彰显国民制造业水平和经济发展的增长速度。因此，本文希望通过机械制造及自动化中节能设计理念的使用，能为环境保护、能源节约贡献一份力量。

1  节能设计理念及其作用概述

1.1 节能设计理念的基本特点

对节能设计的基本理念加以分析，其主要的特点在于节能环保，并且污染低，不断创新技术与产品、利用环保材料，这才是节能设计理念需要重点关注的特点。

1.1.1 节能环保，并且污染低

针对节能设计而言，节能环保、污染低是其主要的特点，也就是要求以环保作为基本切入点，通过对应的技术使用减少能源方面的消耗。如，在发动机的选择上要考虑到将重点放置在低能耗上，并且需要全面考量发动机的运作条件，如排放量、油耗等方面的问题，注重发动机的防漏性能，以此来减少实际使用之中发动机对于环境可能带来的污染。

1.1.2 不断创新技术与产品

为了在机械制造与自动化之中应用节能设计理念，就要注重不断的创新与发展，实现新型生产与运营模式的发展，通过与节能设计理念的结合就能够强化环保意识，以此来生产出能够满足环境保护的健康产品，实现环境与机械生产之间关系的有效协调。所以，技术方面的创新使得节能理念与技术的进一步发展成为了一种可能，无论是在环保材料还是在制作工艺方面都需要将技术作为依托，基于技术的创新有效提升生产效益，并且在实际的生产之中应用节能环保的理念，让机械生产的价值最大化。

1.1.3 利用环保材料

在节能设计理念方面，使用环保材料是关键部分，机械制作与自动化之中所使用的材料质量，也会直接影响能源与环境。低能耗的材料能够匹配环保与节能的理念要求，并且也可以重复的进行使用，这样就可以满足有效的回收处理。另外，在生产与制作产品的时候也需要将节能的理念渗透到内部零件的设计与使用中去，这样才能确保环保型材料得到最大限度的使用，以此来降低对环境产生的影响，减少资源方面的使用，这样就能够匹配节能设计的基本理念，从而让制作的产品消耗更低、排放更低。因此，在机械制造及自动化之中合理使用节能设计理念，这能够让环保材料的使用没有任何阻碍，从而让环保材料得到普及应用[1]。

1.2 节能设计理念应用的重要作用

中国作为一个资源丰富、幅员辽阔的国家，因为过度开发资源导致资源相对稀缺，如何节约能源，实现能源的再利用就成为机械制造与自动化生产之中需要重点关注的问题，并且对于这一行业的发展也会产生较大的影响。针对节能设计发展理念影响的研究，其主要表现在：第一，针对机械产品而言，能够明显提升其质量。机械制造质量水平的一大指标在于自动化技术应用的可靠性。当设备本身存在可靠性方面问题的时候，就会导致能源使用进程之中出现成本增加的问题，导致能源的实际使用效率降低。第二，进一步提升企业的核心竞争力。作为一个企业，想要提高其核心竞争力，就需要在经济的可持续发展之中尽可能少走弯路，明确走节能环保之路的意义。只有落实节能环保要求的企业才能实现寿命的延长，更好地适应时代发展。

2  机械制造及自动化中节能设计理念的应用

在机械制造及自动化之中，合理的应用节能设计理念，主要是为了优化制作工艺流程、优化机械制造材料、优化机械设计，通过这三个方面的合理应用，就能够让节能设计理念真正深入人心，从而满足机械制造及自动化的实际要求。

2.1 优化制作工艺流程

针对机械制造及自动化而言，要考虑到其设计要求，利用设计来推动其工艺流程的持续实施。在设计阶段，材料与结构的设计至关重要。为了能够在设计的全过程中融入节能理念，就需要从工艺产品设计制作等多个方面进行合理的改进，这样才可以减少制造过程中产品带来的能源消耗。作为技术人员，首先就需要针对当前的技术进行合理的调整优化，因为不同的加工工艺带来的能源消耗是不同的，还需要针对加工工艺的顺序进行针对性的优化处理。另外，尽可能降低加工的荷载，因为在载荷运行下机械生产设备的使用效率更好，并且不会产生能源方面的浪费。因此，从设计阶段开始设计人员就需要对制造的生产效率和质量有充分的考虑，并且明确资源节约要求。就如针对加工方式而言，热锻和冷锻相对于温锻的热能消耗更多，浪费的热能较多。虽然在技术上也进行了适当的改进，能够让很多热能都得到回收利用，但是在实际的利用效率方面依旧无法与温锻相比。因此，通过冷却工艺的合理使用，能够实现热能的最大限度回收。为了降低实际生产制造过程中出现的能源消耗，可以考虑到缩小零件体积、优化零件结构等方式的运用[2]。

2.2 优化机械制造材料

做好能源的合理保护，对于环保型材料的选择也是非常关键的。如果可以确保材料的質量不受任何的影响，那么就能够实现对产品质量的保障。通过节能技术的引入，在能源消耗减少的同时，也能够进一步降低对于环境的污染。在实际的加工环节，可以考虑到可回收材料的使用，这样就不会产生太多的废气和废水。为了将机械材料的再生率提上去，所选择的零件应该满足无毒无害、可拆卸的基本要求，以此来尽量避免出现材料的浪费。如，在机械制造与自动化设计中可以考虑减少树脂石棉成分材料使用量，主要是因为这部分材料在使用之后一旦丢弃，会造成严重的污染。所以，在材料的选择方面要考虑到节能理念的融入，并且针对材料的处理也要以环保、简单为中心，通过环保材料的使用满足机械制造及自动化的要求，并且因为有了节能环保材料的使用，也能逐渐让越来越多的人关注节能环保材料，更好地服务于机械制造及自动化的发展[3]。

2.3 优化机械设计

在进行机械制造的过程中，往往要考虑到机械效率和节能两个方面的提升，并且优化机械设计，同样也是节能设计理念的最好呈现。对于发动机的选择方面，应该考虑到低公害性。对于工程机械而言，发动机就是其心脏所在，其本身也是工程机械的动力输出，对于环境也有着较高的要求。因此，在设计的环节要考虑到拥有良好环保性能的发动机的使用，在减少噪音污染的同时降低能源方面的实际消耗，并且实现机械系统程序运转之中加工效率的提升，最终减少在实际运行环节对于环境本身带来的污染与破坏。

针对液压系统的部分也要积极改进，这主要是为了确保液压系统始终保持在清洁的状态。在具体操作中，设计人员需要按照具体情况来做好油料的选择，并且彻底清除油液之中包含的微尘杂质，从根本上保证液压系统的清洁性。同时对于换油的时间，在允许的条件下可以适当延长，以降低液压系统故障发生率，有效控制液压系统污染的产生。另外，在改进液压管的时候，要考虑到预防处理，针对出现腐蚀老化的管路进行改进，尝试使用硬管路，降低软管中废气的实际排量，杜绝管道破裂下引发的污染问题。

针对驾驶室的设计要兼顾到驾驶室的安全性和环保性。在具体的设计环节，可以适当选择有效遮挡紫外线和辐射的密封式玻璃，对于冷暖空调要求是无氟的，基于人体设计的基本原理尽可能添加一些多元化的色彩，以保障司机的安全性，提升工作效率。

最后，适当增加自动加脂装置。以往的机械制造过程基本都是选择手动的方式来添加润滑脂，但是这种方式不仅会浪费大量的时间与精力，同时在加入的环节容易出现油液流出的现象，在与空气产生相互作用的时候会产生大量的污染。所以，需要考虑到自动化加脂装置的使用。如，针对润滑系统设计成为集中定时模式，设定的时间到了之后就可以自动添加黄油，不仅有效控制黄油的使用量，也可以规避在充油环节出现油液溢出的现象，在减少浪费的同时保护好环境。针对机械设计，还要实现其优化处理，这是节能设计理念得以落实的关键，同时适当改良驾驶室、发动机、液压系统等，以满足节能效果的要求[4]。

3  结束语

随着时代的不断发展，我国的节能技术自主创新能力在逐渐提高。未来，我国机械制造与自动化领域之中的节能设计会变得更加普遍，希望在科学技术不断发展的大环境下，我国的自动化企业能够紧紧抓住这一机遇，加强对更多节能环保技术的开发，推动节能设计的可持续发展。

参考文献：

[1]吕洋.关于节能设计理念在机械制造与自动化中的应用探讨[J].中外企业家，2020（02）：150.

[2]方照博.节能设计理念在机械制造及自动化应用中的渗透[J].现代工业经济和信息化，2019（12）：56-57.

[3]冯建俊.机械制造与自动化中的节能设计理念[J].湖北农机化，2019（24）：16.

[4]崔海鹏.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].湖北农机化，2019（24）：70.

[5]赵有强，刘晓斌，王源，等.机械设计制造及其自动化的节能设计思想探讨[J].建材发展导向（下），2020，18（9）：371.

[6]丁李栋，任志军，李海洋.机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].写真地理，2020（19）：184.