机械制造与自动化中的节能设计理念分析

蒋雨珂 赖晓东

三门峡化工机械有限公司，河南 三门峡 472100

摘要：在社会经济的快速发展带动下，机械制造与自动化发展的速度与日俱增。随着一些新兴产业的出现，自动化也成为了生活中不可缺少的一部分。如今的机械制造与自动化已经与计算机密切融合在了一起。机械自动化在世界上诸多领域已取得了长足的长进，只有节能依然较发达国家稍差，我国的产品耗能比国外的标准产品要高出许多，因此现在我国在自动化这方面主要是进行节能研究，这是目前机械自动化最重要的事情。我们要借鉴国外的发展经验，提高我国机械制造的节能技术，降低仪器的耗能量。

关键词：机械制造；节能设计；自动化

1机械制造与自动化设计中的节能设计要点

1.1重视生产成本的分析

基于节能设计理念下，应在满足机械产品要求的基础上，尽可能的提高机械制造与自动化设计过程中的资源循环利用效率，达到节约能源，减少能源不必要浪费的目的。此外，还应当进行生产成本的分析，尽可能的选用一些可回收的环保材料，以更好地节约能源消耗。

1.2机械产品的设计过程

在进行机械产品设计时，可以通过可拆卸、可调整的设计方式，实现部分结构的拆卸回收，从而降低成本支出，避免资源浪费。此外，相关设计师在设计过程中，可以根据相关的生产数据进行深入分析和挖掘，通过合理的设计，实现对资源的有效控制。

1.3加工过程的节能设计

1.3.1结构改造

通过对现有产品的结构进行优化，可以在确保机械结构满足设计要求的同时，降低产品的能源消耗。

1.3.2施工方式的选择

在进行机械制造过程中，可以根据不同的条件选用相对事宜的施工方式，例如当前在进行产品锻造过程中，主要有热锻、冷锻、温锻、以及模锻等多种施工方式，相比较而言，冷端和温锻对机械制造的环境要求较高，能源利用效率较低，非特殊情况，不建议作为机械制造的施工方式。

1.3.3采用通用的标准

在机械制造与自动化设计过程中，采用通用的标准进行产品构件的设计，不仅可以有效的减少产品的故障发生几率，提高产品的使用寿命，而且还能节约能源消耗，降低企业的生产成本。

1.4生产过程的技能设计

1.4.1回收利用

一方面在生产过程中，要选择可以回收利用的材料；另外一方面还应当避免选用有毒的材料，避免生产过程中产生污染物，对周围的环境造成破坏。例如，应减少氟利昂、石棉以及氟树脂等高污染材料的使用。

1.4.2提高生产效率

对于机械制造而言，通过自动化系统的设计，实现了产品生产过程的自动化控制，避免了人工操作可能出现的失误，有效提高了产品生产质量，降低了残次品的生产，提高了整个生产的工作效率，达到了节能减排的目的。

1.4.3加强安全性

自动化或自动化设备通常能够进行事故自动报警，通过引入电子元器件，减少机械加工过程中的机械磨损，提高机械制造与自动化设备的使用寿命，提高整个系统的安全性、稳定性和可靠性。

2节能设计理念在机械制造与自动化中的有效应用

2.1改进机械结构设计

2.1.1选择低污染、低公害发动机

对于机械工程系统而言，发动机作为其关键部位，发动机排出的噪音和气体，在很大程度上对外部环境产生了严重的影响。因此，设计者要根据当前的实际情况情况，尽可能的选用环保型发动机，不但可以有效的解决污染问题，而且降低能源的消耗，这对于节约能源具有重要的意义。

2.1.2节能理念在液压系统设计中的应用

为了保证机械工程健康稳定的运行，则需要做好液压系统设计工作，确保整个液压系统的稳定性。同时，要想实现液压系统能够高效传动，就要根据实际要求，保证液压系统的清洁性，这就需要强化对油料的选择管理。因此，在液压系统设计过程中，需要及时清除油液中微尘垃圾杂质，或者磨损物，保证液压系统的整体清洁度。同时，要重点对换油时间间隔管理，尽可能的延长其间隔，这样就会液压系统故障发生的几率，不但有助于控制液压系统污染，而且还极大的保证了机械设备的使用周期。基于此情况下，在改进和设计液压系统过程中，设计人员要给与液压管选择足够的重视，尽可能的选择那些防腐蚀性能较强的材料，同时运用硬管代替软管，以此来降低软管的损坏量，进而降低因管道破裂而产生的污染。

2.1.3改良机械工程驾驶室设计

对于大型机械工程中操控机械工程来讲，驾驶室作为主要的控制室，在设计和改良机械工程驾驶室时，可选择防紫外线辐射玻璃、经减震降噪处理的全密封整体式“安全环保型”驾驶室。除此之外，还可以在驾驶室配备环保无氟型冷暖空调，当完成当前的设计后，还需要发挥人体工程学设计原理的优势，根据当前这一理论设计出一个基于FOPS与POPS技术的安全驾驶室。在保证驾驶人员安全的基础上，需要注重缓解其视觉上的疲劳。与此同时，在改善其他工作环境的前提条件下，不断提高作业效率。

2.2选择节能环保材料

2.2.1在设计机械工程系统的过程中，相关设计人员尽可能的选择可回收、可再生材料

而机械制造与自动化材料选择同样应当严格遵守这一原则，而选择此类材料，极大的解决了生产加工中有毒物质的排放问题，降低了有害物质的排放量，在很大程度上减少了对环境的危害。此外，在结构设计过程中，尽可能的选择可拆卸、可回收、无毒的材料，以此来提高材料的再生率，这对于材料的节约具有重要的现实性意义。

2.2.2在设计机械工程系统时，相关设计人员要严格执行低能耗、长寿命的原则

通常情况下，要想降低机械产品的报废了，就需要强化对产品设计，提高产品的使用寿命，但机械产品产量则相对减少了。由于降低了机械产品的能耗，这也意味着污染问题得到了减低，极大的保障了环保效率。基于降低材料能耗的角度分析，适当的减轻机械产品的重量，根据环境负荷对机械要求进行设计，使其满足环境通用标准提出的要求，以此来实现机械构件的通用性。

2.2.3选择综合性价比较高的材料

机械材料选择是否得当，在很大程度上影响着环境问题。因此，相关设计人员必须给与机械材料选择足够的重视，在机械制造与自动化设计过程中，部分企业并没有意识到机械材料报废后污染处理的重要性，往往忽视了当前这一环节的工作，致使污染问题没有得到切实有效的解决。基于此，要想实现节能环保，降低材料的综合成本，则尽可能的选择综合成本低、污染小的机械材料。避免使用氟利昂、石棉、及树脂等类型机械材料。

2.3优化制作工艺

2.3.1对现有产品结构进行合理优化

在机械制造与自动化系统中，制造时能源消耗量与机械结构、设计零件存在很大的关系。在机械制造与制动化设计过程中，为了保证较低的能源，就需要投入较少的零件、简单的机械结构。此外，机械设计中零件的形状，在很大程度上影响着制造过程中所需能耗。因此，在设计机械制造与自动化系统时，在充分保证产品基本性能的基础上，尽最大程度化使其零件得到简化，以此来减少零件数量，实现产品结构的合理优化。

2.3.2合理安排工艺工序

为了达到节能设计的效果，就需要强化对产品加工工艺进行设计，合理安排工艺工序。通过对其进行节能设计，以此保证机械生产设备始终处于满负荷的状态。而通过当前这种设计效果，不但可以提高机械设备的使用效率，而且还有助于提高能源利用率，降低能源的消耗。

3结束语

总之，当代社会空气污染严重，一些景色都在工业兴起后被破坏了，地球的化石能源也将近枯竭，为了下一代人类能够正常的发展，为了保护现在所拥有的绿色，必须要对能源消耗巨大的机械自动化进行新的研究，加强机械自动化能力的同时也要使它产生的污染逐渐缩小，对机械自动化产业的工艺进行革新，提高机械自动化的可回收性。制造可长时间使用的机械自动化设备，延缓机械的制造速度。在经济快速发展的现在也要实现可持续发展的国家理念，新一代的机械自动化设备应在质量提高的目标上再加上节能减排的长远目标。

参考文献

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[2]吴文鹏．浅谈机械制造与自动化设计中的节能设计理念[J].大陆桥视野，2016（10）：100-101.

[3]吴芳．浅谈节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].山东工业技术，2018（10）：101-103.