机械制造与自动化节能设计理念分析

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摘要：当前我国工业技术得到了高速发展，在管理以及控制两个方面，机械制造所提出的要求越来越高，为了促使生产效率得到提升，同时对多种能源的使用量进行有效的控制，需要对传统上所应用的机械制造设备实施相应的自动化改造。在本文中，笔者将主要对机械制造自动化改造中的节能设计方法进行阐述和分析，希望能够为相关工作起到参考作用。

关键词：机械制造；自动化设计；节能设计理念

在我国社会经济高速发展的背景下，机械制造所体现出的价值越来越重要。将计算机技术以及新型通信技术作为基础，机械制造工作的自动化与智能化趋势愈加显著，对传统上的机械制造设备实施自动化改造，能够进一步促使其工作效率和工作质量得到提升，同时更加有利于推进我国现代化建设的进程。但是根据目前的情况来看，我国机械制造自动化方面的相关技术尚不成熟，在能耗消耗控制上的难度较高，所以如何在机械制造自动化中实现节能设计已经成为相关工作人员开展研究的重点项目。

1机械制造与自动化设计的发展现状

在我国的产业机构之中，机械制造业一直都占据着主要的地位，至今为止仍然是我国国民经济发展的重要支柱之一。随着是时代的发展和科技水平的不断提升，机械制造业正不断向自动化的方向进行发展。将自动化应用于机械制造当中，不仅能够促使机械制造产业的生产效率得到提升，还能够带动制造业的整体水平得到提高。但是根据目前的情况来看，我国机械制造业并未完全实现转型，其发展模式仍然处于较为陈旧的阶段，存在显著的高耗能、低产出的特点。但是从能源资源方面来看，我国存在严重的短缺情况，在整个社会积极倡导节能减排的背景下，机械制造行业必须积极对当前的发展模式进行转变，在机械制造与自动化设计当中对技能理念进行彻底的贯彻，强化对于节能环保技术的发展，在机械制造和自动化的各个环节中对环保理念进行渗透，为机械制造以及自动化产业竞争力的提升打下建立基础，从而促进机械制造和自动化的健康、可持续发展。

2自动化与机械制造节能设计的优势

与传统的机械制造工艺相对比，自动化设计技术具有更加显著的先进性和智能性，在对节能机械进行设计的过程中，设计工作人员应对日常生产过程具有充分的了解，同时掌握机械设备对于自然环境能够产生的影响，从而有效实现各种能源资源的节约以及再利用。对能源的使用量进行有效控制，促使能源资源的适应效率得到提升，能够使工业企业对于生态环境所造成的破坏尽可能的降低，并且在机械设备报废以后，对其进行高校的回收，并将其投入到再利用的环节之中，通过政府的大力支持加上相关技术水平不断提升，自动化设计与节能化设计必然会具有越来越广阔的发展前景。

3自动化设计与机械制造中节能设计要求

3.1使用节能环保材料。在自动化设计与机械制造中所应用的材料是否与节能环保要求相符合，能够对设计工作的成败起到决定性作用。从工业企业的角度来看，能够应用于机械生产中的材料，应该具有易分解、可回收以及可再生等相关要求，对于贵金属材料以及稀有材料，则应尽可能的降低其使用量。特别是对于使用寿命相对较短的材料来说，应该尽量使用环保型工程塑料或是非金属性材料进行替代。对该种类材料进行应用，不仅能够有效降低生态环境所需承受的压力，还能够进一步体现出更换与设计方面的可塑性优势。3.2体现多方面优势。实施自动化设计与机械制造设计的过程中，应该尽量在通用性方面以及使用寿命方面的优势进行提升。促使机械设备的通用性得到提高，有利于帮助工业生产企业避免对外部结构不相容但功能较为相似的设备进行引进，从而有效降低工业行业在机械设备方面的消费量，也就能够大幅度的降低机械制造材料方面的投入，实现机械设备驱动所需的能源消耗量降低，特别能够切实降低煤炭以及石油等不可再生能源的消耗量。在开展工业设计的过程当中，对工业设备的内部结构以及外部结构均实施优化设计，将力学分析结果作为重要依据，对各方面零件的受力情况进行均衡化的处理，能够避免机械设备在长期运转的过程中出现严重的受力冲击情况，也就有利于机械设备的使用寿命得到延长，进一步实现工业企业在机械设备方面资金投入的降低。

4具体节能策略分析

4.1优选节能型发动机。对于机械设备来说，其节能性能主要能够受到发动机节能性能的影响。在对机械设备进行设计的过程中，设计工作人员应将低能耗、低排放以及高效率三个特点作为对水冷增压柴油发动机进行选择的主要原则。如果发现发动机设备存在与节能环保需求不符的情况，必须将其由待选列表中剔除。4.2提升机械设备的自动化水平。机械设备的能源使用效率主要由其自动化水平决定，对机械化设备实施自动化设计，有利于促使工作人员对于机械设备进行操作的灵活性以及实时性得到有效提升。在日常开展生产活动的过程中，工作人员不仅能够在机械设备的运行线路上实现手动操作，并且通过对PLC单片机技术进行应用，可以在机械设备上实现全面的自动化控制。将现今的PLC单片机控制技术应用于机械设备的自动化控制之中，能够使机械设备的运行路线以及操作程序在最大程度上得到优化，并且对自动化的控制手段进行应用，机械设备的重复与无效工作量能够大幅度减少，使机械设备的磨损程度降低，同时也能够降低机械设备在运行过程中所消耗的能源，同时还能够起到降低工作人员工作强度以及提升企业对于机械设备进行管理与控制有效性的作用。4.3优化机械设备的内部结构。当下工业产品的质量以及使用性能均处于不断提升的状态之中，机械设备的内部结构也随之越来越复杂，对其内部结构进行优化处理的需求也就越来越强烈。在机械设备的内部结构上实施优化处理，机械设备之中各个元件之间的集成性均能够得到提升，随之，机械设备使用功能方面的集成性也不断提高。在对机械设备进行实际使用的过程中，通过对一个终端系统进行操作，工作人员即能够实现对多种机械设备的集中化控制，如此，机械设备的总体运行路线已经被全面替代，同时机械设备的使用呈现出了更大程度的规模效应，有利于促使机械设备的使用效率得到提升，在能源资源控制方面，其效果也能够得到进一步的提升。4.4合理设计加工工艺。对同一种产品与部件进行生产，即使对同一种加工工艺进行应用，对于能源资源的消耗也难免存在差异。导致差异出现的根本原因，就是所应用的设计加工工艺存在不同之处。对加工工艺进行相应的优化处理，有利于促使机械设备的运行荷载状态更加有效的达到最佳，不仅能够将机械设备的满负荷运行时间降低，还能够使其怠速时间以及不必要运行时间降低。以零部件的锻压工艺为例，其可分为冷锻压、热锻压和温锻压三种方式，将三种锻压方式进行对比，对热锻压工艺进行应用，其能源利用率显著低于另外两种锻压方式，但是从环境影响的角度来看，相对于热锻压和温锻压两种方式，冷锻压能够产生的危害更大。所以，将以上两个方面进行综合分析，温锻压工艺具有更加良好的应用和发展前景。另外，从施工工艺方面来看，应该对其中的工序进行科学合理的安排，对不同的施工工序进行应用，也能够在机械制造的过程中产生不同的结果，所以对于工艺的工序，应该进行科学合理的安排，并根据实际情况予以适当的调整，以促使节能目标得以有效实现。

5结束语

根据上文可以了解到，在机械制造与自动化设计之中加入节能设计理念，是我国机械制造业未来的主要发展方向，虽然当前我国在该方面还存在一定程度的不足，但是随着国家政策的支持以及专业人员的努力，节能理念必然能够成为机械制造与自动化设计工作中的重点部分，并发挥出切实的功效。

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作者:李国栋 单位:沈阳百傲化学有限公司