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机械制造与自动化设计中的节能理念

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李楠

[导读] 摘要：机械制造与自动化极大地推动了我国经济快速进步，大幅度提升了我国工业水平。

        杭州永通智造科技有限公司浙江省杭州市 311400
        摘要：机械制造与自动化极大地推动了我国经济快速进步，大幅度提升了我国工业水平。为避免能源浪费，可以将节能设计引入机械制造与自动化设计中，主要包含加工工艺、虚拟设计、结构设计、制作工艺等方面。通过这种方式，不但缓解了工业生产与生态环境之间的矛盾，还能够有效保证社会效益，促进社会和谐发展。
        关键词：机械制造；自动化设计；节能理念
        1节能设计理念的特点
        1.1节能环保、污染低
        节能环保、污染低，是节能设计理念的一个突出特点，即以环保为切入点，通过相关的技术，减少机械制造与自动化过程中所消耗的能源。例如，在选择发动机时，应该将低耗能作为重点考察的因素，并对发动机进行全面的考量，包括油耗、排放量等，注重发动机的防漏性能，有效减少发动机在使用中对环境造成的污染。
        1.2利用环保材料
        使用环保材料是节能设计理念的重要组成部分，机械制作与自动化过程中使用的材料质量，对能源和环境有着最为直接的影响。低能耗的材料符合环保与节能的基础理念，还可以重复利用，并有效的进行回收。同时，在产品的生产制作过程中，内部零件的使用也要渗入节能的理念，最大限度的使用环保型材料，降低对环境的影响，减少的资源的使用，这样更加符合节能设计的理念，制作出低消耗和排放的产品。
        1.3不断地对技术与产品进行创新
        要想真将节能设计理念真正的应用到机械制造与自动化的中，就必须进行不断的创新与开发，发展新型的生产与运营模式，通过与节能设计理念有效的结合，进一步加强环保意识，生产出符合环境保护的健康产品，进而协调机械生产与环境之间的关系。因此，技术的创新为节能理念与技术的进一步发展提供更多的可能。无论是使用环保材料，利用科学、合理的制作工艺，都要以技术为依托。对技术进行创新，可以有效的提高生产效益，并将节能环保的理念应用在实际的生产过程中，实现机械生产价值的最大化。
        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。

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        3节能设计理念在机械制造与自动化中的应用
        3.1体现于机械制造结构设计
        在对机械结构进行设计时，若沿用传统设计观念，则生产出的机械设备有着尽可能长的使用寿命，且具备较强安全性，故会采取整体规划性思维。通过这类方式制作出的机械产品虽然具备较高的整体结构强度，能够有效保障机械及操作人员安全，但要想对其进行分离就显得较为困难，且无法进行回收与利用，极易产生资源浪费。为使资源得到一定程度的节省，最大化地减少能源消耗，引入节能设计理念后，机械设备的构造就应当趋近于简易。使相关技术人员在对其进行分离时更为轻松，便于对其进行回收利用。需要注意，在进行设计时还应当充分考虑到机械设备的完整性与耐用性，构建完整的拆卸系统平移这些设备的相关单元，这样不但保证机械设备本身性能，还能够实现节能减排、持续发展的战略目标。
        3.2体现于机械制造的加工
        （1）选择合理施工方式。进行机械制造时，基于节能设计理念，能够根据不同情况选取合理施工方式。例如，对部分产品进行锻造加工时有冷锻、温锻以及热锻等方式，3种方式工作效率大体相同，且对产品质量无较大区别。但冷锻与温锻对于机械制造的外界环境有着较高要求，消耗能量较大，不符合节能设计理念中的相关标准。因此可以选择热锻方式，在保证了工作效率及质量的同时，最大化地降低能源消耗。
        （2）选择统一标准。进行机械制造与自动化设计时，应当采取统一标准设计产品组件，不但可以大幅降低产品故障率，还能够回收生产过程中使用的相关原料，有效节省社会资源，最大限度地减少对生态环境的污染。
        3.3体现于机械制造的制作工艺
        在对机械产品进行制作时，应当根据生产活动的实际特点，分析外部环境条件是否具备可操作性。由于机械制作工艺相对复杂，将节能设计理念应用于机械制作工艺中时，相关技术人员应尽量对整个生产过程进行全方面回顾，分析出现的生产问题。判定采取新的制作工艺是否会对生态环境产生一定影响，进而选择最为优质的制作工艺，最大化地保护生态环境。同时应当遵循循环经济思想，针对部分生产中可能出现的废物进行综合回收利用，既能提升企业经济效益，又能保护环境。
        3.4体现于虚拟设计与机械设备的自动化
        在机械制造与自动化设计中引入节能设计理念，可以根据虚拟电子化方式，采取数字可视技术对产品进行虚拟设计。相关技术人员能够在计算机中直观地观察到自身设计方案的成果，从而针对其中不足之处进行优化与改良。既可以大幅度节省资源，也能够提高产品质量，最大限度减少产品不合格率。
        机械设备是否具备一定能效，主要还是取决于自动化的程度，自动化程度较高，就可以使机械设备运转更为灵活。在进行生产时，通过节能设计理念制造出的机械设备具备较高的自动化程度，不但能够让工作人员手动操作相关机械设备，还能够采取单片机PCL技术来全面地自动控制这类机械设备。通过将单片机控制技术应用到机械设备的自动控制中，可以优化机械设备的运行路径和操作，自动控制设备的应用，机械设备的可重复性以及无效性，可以减少机械设备的腐蚀程度、操作期间机械设备功耗以及工人劳动强度。
        结论
        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。
        参考文献：
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        [3]朱峰，马超.机械设计制造与自动化中节能设计理念的应用研究[J].科学与信息化，2019，（1）：59.