浅谈节能技术与机械设计及其自动化的结合

陈泽泉 高伟栋 狐泽宁 高博洋 周春利

摘要：随着我国科学技术的快速发展，尽管机械设计制造领域得到了不少先进科技，但是自动化技术的普及程度仍然略有不足，其成本也未能达到理想状态，同时成本也未能达到要求。所以当前有关部门对于工业自动化与机械制造研究的主要方向便是节能。对于现状，应该分析机械设计制造及自动化的特点，探讨机械设计制造及其自动化中如何与节能技术结合，如何在实际应用中体现节能设计，分析节能设计在机械制造及其自动化未来的发展前景，为节能理念在自动化领域的推广有所帮助。

关键詞：机械设计制造及其自动化;节能设计;前景

1 机械设计制造及其自动化的特点

机械设计制造及其自动化技术相比于传统的人力劳动，既可以提高工作效率，还能够保证生产产品质量，长期稳定达到要求。目前已成为机械行业生产的主要手段，虽然机械制造及自动化技术发展并不成熟，仍然存在许多问题。但是随着人们对机械自动化的不断创新，也促进了机械自动化行业的发展，对企业与国家的经济增长带来了很大的促进作用。机器设计制造及其自动化有以下几个特点

（1）安全性能：自动化机械生产设备的分析能力，相比于传统的机械生产设备更强，当遇到设备故障或者其他事故时，设备就会得到相应的数据进行预警，并禁止运转。同时启动可以避免一定风险的防护系统。（2）机械微型化。机械微循环不仅体现在体积上。在性能上也存在着一些提升。缩小后的机械不仅便于携带，对于机械设计制造及其自动化的发展具有主要意义。（3）功能多元化，钢筋机械设计制造及其自动化技术的极大提高，与传统机械只可用于工业生产领域相比，各种新型机械被引入到各个领域，对我国机械计算机医疗，建筑等行业领域的发展起到了极大的推进作用。

2 机械设计制造及其自动化的现状

机械作为工业发展的基石，从设计，制造水准和规模，就可以看出某个国家的科技能力和经济水平。机械制造业的发展成为了体现国家工业化程度社会经济发展的重要指标。随着当代社会步入信息化时代，我国的机械设计制造行业也出现了与时代脱节的现象，比如资源收集能力差，资源分享速度慢，汇总效率低等问题。同时由于我国可用矿产资源尽管丰富，但是随着人们对生活质量的需求不断提高，机械制造行业也面临了资源不足的问题，所以我国相关部门便大力推行改革，将发展环保，绿色节能的机械制造，作为未来发展的主流。

3 机械设计制造及其自动化节能设计需求

3.1 使用绿色环保的原材料

在机械设计机械自动化中，导致资源匮乏的关键因素在于对各种材料的应用。在相关企业中融入节能设计理论的过程中，就必须要提到科学开展机械产品节能设计工作，全力降低自然资源的消耗。

（1）对于容易受到损害的零件进行加工处理，可选择非金属材料或者是环保型材料，避免使用贵重金属，从源头上解决资金的不必要投入，同时也能避免稀有资源的过度浪费，与此同时，企业必须做好检查和维护工作。即使更换容易出现或者已经损坏的零件。对这些替换的零件进行再次加工，并投入到下次使用中，使资源可以得到充分的利用。对于那些不能投入使用的连接，就需要集中处理。对其进行分解，减少对大自然其他资源环境的影响。

（2）对于零件材料的选择，应方便资源回收再利用，避免使用不可降解的材料，这种材料不仅不利于回收利用，而且还会对自然环境带来不可逆转的危害，所以我们应该选取可降解，可回收，可再生的材料。

3.2 引进全球先进的制作技术

在节能设计理念与机械设计及其自动化相结合时。相关企业必须遵循以下原则

（1）设备使用设备长：在具有高质量和低成本的使用原则下，设备应具有较长的使用寿命，只要在机械设计制造过程中可以保证机械设备可以长时间的使用，可以减少对设备资源资金的投入，可以在一定程度上减少经济成本。同时寿命较长的机械设备可以通过减少产品的需求量和产量，在极大的程度上减少产品的报废数量的目的，这样可以有效的减少加工资源，和材料资源的浪费。

（2）质量轻：在符合质量规范的基础上，机械设备在具有较高的质量的同时，使用的材料应该相对较少。如今判断机械制造是否优良的关键是轻质高强，如果想要在运行过程中更加方便，极大程度上降低机械制造中的负载和摸索情况，那么就需要减小相应的设备质量。与此同时，如果所用的材料越少，就能更加有效的减少能源的使用，在方便设备运输的同时又节约了矿产资源。

（3）互换性强：在机械设备中所用的零件，国家或者企业应该具有相应的零件标准，以方便在零件出现损坏或者丢失的情况下，可以短时间内在市面上采购到相应的普及的零件，与此同时，互换性越强的零件具有越高的重复使用率。

4 节能理念在机械设计制造及其自动化的应用

4.1改良结构设计

将节能设计的概念应用到机械设计制造自动化过程中，首先是优化机器的整体结构，要确保它已经达到了在整个机器制造过程中节省能源和保护环境的最终要求。选择机器的发动机是机械制造的核心，要选取了耗能低的发动机进行生产，从污染控制和能源消耗来看，这样可以明显减少了机器设计制造对环境造成的损害。除了应优化结构外，并将节能概念纳入系统设计中。同时，在优化设计的同时专注于实现节能目标。作为进行机械操作的主要场地，机械制造的驾驶室要保障驾驶人员的安全。对驾驶室进行合理的规划，以便提高驾驶的质量和水平。从节能环保的理念出发，设计出安全环保并且具有高效率的驾驶室，不仅可以提高驾驶室总体的使用效率，还能够更加完全保证驾驶人员的安全。

4.2高效时间安排

在机械设备生产过程中，需要大量的工作人员彼此交流进行配合，这将会导致大量的人力物力和财力以及时间的浪费。在机械设计制造及自动化生产过程中。如若没有合理的安排工作时间，必将会影响到工作质量和工作效率，使得机械的生产时间得到延长。更加严重，怎样会导致机械产品的质量大大降低。对此企业必须对各工作人员的工作时间安排进行合理的计划，结合各个企业自身内部情况，对人员的要求要切合实际，有合理的时间规划。同时作为设计人员，应该观察现阶段的发展，有效地对时间安排进行统筹规划。结合实际的制定工作安排计划。才可以保证长期稳定使用的前提下，尽可能缩短机械设计制造的市场，进一步提高工作效率，有效保护环境。

4.3理念融合的前景

随着我国社会不断进步，人们对环境资源的重视程度也随之提高，所以大力推行绿色环保节能的发展理念。当然作为国家支柱的机械设计，制造机械自动化技术的发展，也必然走上了与节能理念相结合的路途，所以节能技术与机械设计制造技术相结合是必然的。同时随着计算机技术的不断兴起，未来机械设计制造将与计算机技术相结合，然后结合实际通过仿真技术等，可以大大减少在设计制造中出现的问题，从而节省了时间成本以及其他各方面的能源与资源。未来我国机械设计制造及自动化必将在先进信息技术的支持下，将节能理念传达给全球各国。

结语：

综上所述，目前我国机械设计制造发展是非常迅速的，将来必定会被我国经济发展带来一定的保障，推动我国其他行业与领域的发展。机械设计制造及其自动化的诸多特点，也可以进一步地推动我国工业的发展，随着节能理念的加入，我国工业的可持续健康发展，在不久必定可以完成。

参考文献：

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[2] 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，（第12期）.

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中北大学 山西太原 030051