机械制造与自动化中节能设计理念的应用研究

摘要：自工业革命之后，凭借先进的科学技术，人们对于资源的利用效率得到了极大提高，社会生产力得到了极大解放，人民群众的生活水平也在不断改善。但究其根本，人们生活的便捷，是建立在大量自然资源耗费上的，特别是在机械制造与自动化取得突破性进展之后，对于自然资源的索取更加剧烈，如果不加以遏制，采取可持续发展战略，势必会造成能源枯竭问题。在此基础上，节能设计理念应运而出，并被广泛应用于机械制造与自动化行业中，成为根本性的指导理念，但是由于应用体系还不够成熟，还需要进一步地打磨。

关键词：机械制造;自动化;节能设计理念

中图分类号：TP272                                   文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）09-0218-02

0  引言

在当今时代，是人类历史上难得的和平纪元，人口大量增长，并带来了更加巨大的能源需求，产生了严重的环境污染问题。由此可见，在可以预见的未来的当中，节能设计理念的应用，不仅是时代的大势所趋，也是社会发展的核心要求。在这篇文章中，将会以节能设计理念为核心出发点，在充分考虑机械制造与自动化行业现状的前提下，系统性阐述机械制造与自动化的基本特征，深入探究机械制造与自动化的基本状况以及未来前景，并在此基础上提出切实可行的节能设计理念应用措施，以此来促进机械制造与自动化行业可持续发展，从而达到缓解能源危机和环境问题的目的[1]。

1  机械制造与自动化的基本特征

机械制造与自动化行业并不是凭空产生的，而是在第三次信息化工业革命之后，机械制造行业和信息技术高度结合的结果，利用信息技术独特的优势，在信息传递和信息处理上取得了较大突破，将其运用到机械制造行业中，由此产生了自动化的概念。

1.1 更高的安全性

在传统机械制造行业中，一方面，大多数操作都需要人工控制，需要工作人员进行一线操作，而机械制造流程中往往涉及较大的设备，较高的输出功率，一旦出现误差，就很可能对工作人员的生命安全造成严重威胁;另一方面，长时间的人工操作，会使得人脑产生疲倦性，有更大的可能出现错误操作，并由此引发严重的安全事故。而在机械制造与自动化行业中，不仅人员参与更少，绝大多数危险岗位都不需要人员进行一线操作，只需要依赖于数据控制或者自动化控制就可以了，并且，自动化的核心是信息技术，往往更加精密，出现差错的概率更小，即便是出现差错，也能够在第一时间被检测程序发现，并在第一时间中断运行[2]。

1.2 更加广阔的应用范围

相比较于传统机械制造行业来说，机械制造与自动化行业无疑更加精密，能够承担更多的工作内容，经过一段时间的演变之后，逐渐脱离了工业制造的范畴，逐渐向着医疗行业，甚至是计算机行业进行拓展，不仅有效扩大了自身的应用范围，也凭借自身的精密特性和量产特性，为诸多行业发展提供可靠助力，构建了“共赢”新格局。

2  我国机械制造与自动化的基本状况

2.1 机械制造与自动化行业正处于高速发展时期

一方面，我国是世界上唯一一个有着完整工业体系的国家，并且由于国家规模宏大，工业体量也十分庞大;另一方面，我国在信息领域处于领先地位，形成了极为完善的互联网应用体系。而机械制造与自动化行业作为工业制造与信息技术有机结合的产物，其发展状况受到工业制造和信息技术的影响，而我国不仅能够为其提供庞大的工业制造舞台，也能够在信息技术领域给予有效支持，能够在最大程度上推动机械制造与自动化行业高效发展[3]。

2.2 科技尖端力量较为薄弱，产品质量存在不足

尽管近年来，我国在物质文明建设上取得了突出成就，不仅拥有了健全的工业体系，成为世界“加工厂”，中国品質也逐渐被世界所认可，但是由于我国工业起步较晚，在尖端科技方面还是存在一些不足之处，距离世界顶尖还有很大一段距离要走，不仅是在尖端工业制造受限，在信息领域，如芯片制造也受到较大限制。在这种情况下，严重制约了机械制造与自动化行业的发展潜力，精密性不能够进一步提高，并集中体现于产品质量上[4]。

3  机械制造与自动化的发展前景

3.1 尖端化发展

科学技术是第一生产力，只有不断向前发展，研发出更加尖端的科学技术，才能够为机械制造与自动化行业发展提供核心保障。要想达成这一点，一方面，要加强中外科技交流，互相取长补短，国外工业起步较早，有着更加充足的技术积累、更加强大的技术优势，可以从中学习先进经验，汲取营养;另一方面，也应当加大科技研发投入，在经济社会中，任何工作，都需要充分的经济保障，特别是对于尖端科技研发来说，无论是研发团队构建，还是科学设备采购，都需要大量的资金，只有组建自己的科研团队，才不会受限于人，才能够为中国腾飞奠定基础。除此之外，由于种种现实因素的影响，我国区域发展并不均衡，有的地区工业基础强，有的地区工业基础薄弱，在此基础上，应当加强各地区之间的联动，实现“先进带后进”，促进区域工业均衡发展[5]。

3.2 以节能设计理念为基础的可持续发展

在当前阶段，全球人口早已远远超过了地球适宜人口数量，超过了地球承载极限，并且随着社会发展，人们对于生活品质有了更高品质的要求，所需要耗费的自然资源进一步增多。在这种情势下，全球能源问题和环境问题进一步突出，机械制造与自动化行业作为资源消耗的重要组成部分，应当承担相应的职责，实现由非持续发展向可持续发展的转变，深入贯彻节能设计理念。在经济市场导向力量作用下，企业机构天然具备追逐更多经济效益的特性，而节能设计理念的应用，从短期来看，不仅不会提高经济效益，反而会拖累企业机构的经济效益，自然会被部分企业机构所轻视，必须要充分发挥国家政府的宏观调控手段，制定相关的政策法规，进行适当的政策倾斜与扶持[6]。

4  节能设计理念在机械制造与自动化中应用的有效措施

4.1 将节能设计理念贯彻到材料选取上

归根结底，从本质上来讲，机械制造与自动化行业属于制造行业的一种，材料在行业中占据举足轻重的作用，材料上的耗费，也往往是机械制造与自动化行业能源耗费的大头所在。故而，要想在机械制造与自动化行业中深入贯彻节能设计理念，就要在材料上取得突破，首先，要坚持可持续发展原则，在材料的选取上优先使用可再生材料，只有在无可再生材料替代的情况下，才可以选用不可再生材料，不仅可以实现材料的重复利用，提高资源使用效率，还可以有效减少废物排放，缓解环境保护压力;其次，机械制造设备使用频率较高，如果采取不适当的材料，很可能会在短期内报废，不仅会拖累生产进度，还会造成严重的资源浪费现象，机械制造设备零件应当采取高强度的环保资源;最后，要保障材料的低污染性，降低材料对自然环境的破坏力度，即便是在某些环节，必须要使用某些高污染材料，也必须要做好防护处理工作[7]。

4.2 将节能设计理念贯彻到生产工艺上

在机械制造与自动化行业中，生产工艺也具有极其重要的作用，不仅能够在一定程度上代表生产水平，决定产品质量，还能够影响材料应用效率，越高超的生产工艺，越能够在最大程度上发挥出材料性能，从而用更少的材料完成任务，侧面降低能源消耗，达成节能减排的战略目的。在将节能设计理念贯彻到生产工艺中的过程中，不仅要注重工业流程的优化，应当加强对信息技术优化的重视程度，只有掌握更加高超的信息技术，才能够有效增强自动化技术的精密程度，对于生产材料进行更加精细的操作，能够有效降低生产废料的产生。

4.3 将节能设计理念贯彻到系统结构中去

在机械制造与自动化行业中，部分企业机构为了追求经济效益最大化，实现最大程度的生产效率，在系统结构的设计中，往往会造成机械制造设备的超负荷运行，或者是和机械制造设备之间耗损较大的问题，这就严重缩短了机械制造设备的使用寿命，使得机械制造设备更新换代时间过短，无疑加大了资源耗费。在这种情况下，必须要将节能设计理念观测到系统结构设计上去，进一步优化系统结构，使其运行更加平稳，减少因各种系统结构设计问题而出现的寿命折损[8]。

4.4 做好节能设计理念宣传工作

尽管在当今时代，环境问题和能源问题愈演愈烈，已经成为社会发展的核心问题之一，但是由于该问题的出现是各个方面共同作用的结果，单个方面往往会认为自身对于资源的耗费有限，无法对环境问题表达出足够的重视。在此思想的导向下，部分机械制造与自动化行业人员对于节能设计理念的关注程度和重视程度不足，更无法将其运用到工作过程中去。针对这一状况，必须要加大节能设计理念宣传力度，让更多的人意识到节能设计的重要意义，在宣传方式上，要加强对新媒体的重视程度，伴随着互联网应用体系的完善，传统媒体影响力不断削弱，而新媒体的影响力却是与日俱增，只有加强新媒体宣传布局，才能够形成更好地宣传效果;在宣传对象上，不能够仅仅包含机械制造与自动化行业人员，还应当囊括整个社会群体，环境问题和每一个人的生活息息相关，能源问题和每一个人的生活密切关联，节能设计不仅是行业内部的事情，更是有关于全社会的问题，只有引起全社会的广泛关注之后，才能够形成强劲的改革内动力，敦促机械制造与自动化行业加强节能设计理念的应用程度[9]。

5  结语

总的来说，我国目前正处于社会主义现代化初级阶段，还是一个发展中国家，更加需要机械制造与自动化行业的助力与支持，同时，也要意识到能源问题和环境问题刻不容缓，必须要引起足够的重视，既要兼顾物质文明建设，又要保障自然生态平衡，要构建发展与自然和谐共存的全新态势，坚持可持續发展战略，深入贯彻节能设计理念，才能够取得机械制造与自动化行业的新突破。科学技术是第一生产力，也是节能设计理念能够切实应用的核心保障，只有加大科技研发投入，才能够提高对资源的利用效率，用最少的资源，完成最多的事情，从而实现节约能源的目的。

参考文献：

[1]王益强，宋艳来.机械制造及自动化中节能设计理念的应用探究[J].内燃机与配件，2021（02）：165-166.

[2]刘建军.机械设计制造及其自动化中的节能设计理念分析[J].造纸装备及材料，2020，49（05）：106-108.

[3]张冉.矿山机械制造与自动化设计中节能设计理念的探索[J].工程建设与设计，2021（02）：121-122.

[4]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.

[5]尹华东.试论机械制造与自动化中的节能设计理念[J].轻工标准与质量，2019（06）：116-117.

[6]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，2019，9（12）：56-57.

[7]牟忠凯.机械制造及其自动化设计中节能设计理念的融入与探索[J].现代制造技术与装备，2019（12）：208，210.

[8]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.

[9]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.

作者简介：刘福鹏（1982-），男，山东济南人，大学，讲师，研究方向为数控、机械加工。