节能设计理念在机械制造及其自动化中的应用方法分析

节能设计理念在机械制造及其自动化中的应用方法分析

张艳霞 ,秦雷

天津德赛环保科技有限公司

摘要：机械加工技术产业将对我国的综合国力发展产生很大影响，因此必须加大机械自动化发展力度，增强科技创新，有效地推动机械工业的全面发展。但其也会造成较为严重的能源浪费及环境污染问题。所以为有效控制和改善此类情况，促进机械制造业的长远发展，还应加强注重节能环保，渗透节能设计理念，为机械制造业的可持续发展提供推力。基于此，本文主要分析了节能设计理念在机械制造及其自动化中的应用方法。

关键词：机械制造；自动化；节能设计

引言

机械自动化在机械制造方面作用显著，在技术成熟与开发过程中，以制造生产为目标，建立高效的控制和实践模式，为企业增产增效提供助力。机械制造企业在节能设计理念下，要加大对节能设施的投入力度，优化机械设备设计；加强核心技术的研发，将节能技术与人工智能、计算机技术等高新技术相融合，降低能源损耗。

1节能设计理念的特征分析

对于节能设计理念来说，其主要特征包括以下几点。第一，公害化低。将理念与机械制造及自动化领域有机融合，对提高机械生产制造效率及使用水平等方面有积极影响，同时在有机融合的情况下，机械生产制造过程中能源大量消耗问题明显得到改善，且污染物含量大幅度减少，既能够更好地保护环境，又降低了机械制造业的公害化程度。第二，节能设计理念的渗透使得机械制造及自动化发展过程中更注重对新型绿色环保材料的使用。这类材料的有效使用可替代部分稀有资源，减少资源浪费，同时该类材料的剩余材料还可通过回收处理进行循环利用[1]。

2节能设计理念在机械制造及其自动化中的应用方法

2.1明确节能设计理念应用思路

机械自动化节能设计主要涉及到从产品设计到产品机械生产多个环节的节能设计。在产品开发环节一定要全面考虑分析其可回收性，也就是产品使用寿命终止的时候是否有可回收价值，进一步减小对环境产生的影响。在以往设计产品时通常考虑其使用质量与寿命。现阶段，绝大部分机械产品的回收利用都比较困难，只能将其当作固定废物进行掩埋，既对生态环境造成较大污染，也导致产品原材料的浪费。在机械产品节能设计环节，不仅要考虑应用清洁能源，并以此为生产过程中的主要能源，例如通过使用风能、太阳能发电，降低火力发电方式的利用率，加强对自然光照明方式的应用，缩短电灯照明时间，从而减小能源消耗，避免造成能源浪费[2]。

2.2使用环保材料

机械制造及其自动化生产过程中，选用材料时应当尽量采用无毒、无污染、可循环应用的材料，确保符合可持续发展理念。通过分析当前各类材料的应用情况，很多企业在材料使用方面依然采用传统材料，对废旧材料的回收利用率较低。应当坚持节能设计理念，选择节能环保型施工材料，在生产环节综合考虑工艺要求和产量要求，确保设备处于稳定运行状态，避免出现故障隐患。机械制造和自动化设备运行过程无法在较短时间内完成，因此需选择使用时间较长的材料。在机械设计中，应当根据能源需求分析不同材料的应用效果，提升生产质量，同时控制生产环节的能耗损失。

2.3正确选择发动机设备

机械制造过程中，发动机是十分重要的设备，且发动机在日常运行过程中能源消耗量较大，在节能设计理念渗透阶段，应加强对发动机设备的关注度，根据节能要求正确选择发动机设备。首先应对发动机的性能参数等条件进行有效考虑，尽可能选择具有低能耗、低排量性能的规格型号。其次还需要对发动机运行中产生的噪音进行合理优化调整，控制噪音以降低其对周边环境及生产车间的影响力度。最后为更好地保护环境，还应根据发动机的运行特点及实际情况，以节能为出发点，设计空气供给装置，这样能够更好地减少能耗，降低污染。

2.4机械自动化制造工艺的优化

机械自动化制造工艺优化有效提升机械自动化制造技术成本节约及环保理念实施效果，根据以往机械自动化制造工艺存在的缺陷通过机械自动化控制技术对其进行一定程度上的优化，不管是从工艺进行的先后顺序上的变化，还是从机械产品结构优化方面的改动，都有助于机械自动化制造技术更好地发挥成本节约及环保理念的功能。机械制造的相关工作人员，要仔细的分析相关的产品加工项目，并对工艺工序进行合理化的安排，而且要将节能理念渗透到其中，选择那些最合适的生产工序，这样才能保证机械能够时刻工作，才能更好的解决能源浪费的问题[3]。

2.5改进工程机械驾驶室

针对于机械驾驶室来说，应用节能设计理念主要需对以下几方面进行优化改进。第一，对驾驶窗玻璃进行改进，尽可能选择具有防辐射、防紫外线等作用的玻璃材质，更好地保护驾驶员的身体健康。第二，对驾驶室后壁板进行改进，可选择沥青型阻尼材料等类型的材料降低后壁板震动程度，减少后壁板噪音。这样不仅符合节能理念，还能进一步提高驾驶室运行的稳定安全性。第三，对驾驶室内空调进行改进，可选择无氟型空调，并设置自动化调控装置，能够根据环境温度自动调节驾驶室内温度，既能节省能耗，又可保护环境。

2.6在能源利用结构性分配中的应用

为了在机械自动化设计中全面落实节能环保理念，设计人员还需要考虑优先选用节能环保能源，尽量避免由于工厂污染而破坏外界环境。实际开展工程机械自动化设计工作时，为有效利用节能环保理念，应当注意相关问题和内容：首先，企业需要科学合理构建节能型能源系统，在开展每一项与工程机械自动化相关的工作时，可以提供适合使用的可再生绿色环保能源，从而实现节能目标；然后，相关设计人员还需要综合考虑工厂附近环境，最大限度提高对当地自然资源的利用率，避免造成不必要的浪费[4]。

2.7通用构件设计与应用

机械产品内部构造复杂，在设计过程中涉及多种零部件，考虑到一旦在使用过程中某一零部件出现了故障损坏，在没有相应零部件及时替换时，机械产品难以实现正常运转，影响设备的运转性能并加大了资源消耗。为有效解决上述问题，在设计阶段发挥节能理念优势，尽量使用通用构件或将特殊零部件通用化，在机械设备出现零部件故障时，能够及时找到相同的部件予以替换，保证机械产品的正常运转。在产品设计阶段可直接选择现有的通用零部件，不需要进行特殊的结构设计，降低设计难度，从而缩短机械产品生产周期、提高机械制造生产效率。

2.8智能集成技术应用

机械制造与自动化实施过程中，智能集成技术至关重要。在设计过程中，要求整合各个系统，将其作为整体结构。如果系统处于独立运转状态，则会对运转效果造成不良影响。智能集成技术的基础为物联网技术，包含分项计量系统、智能系统等。通过应用电能损耗监管系统，可采集分析机械设备制造过程中各类设备运转的相关参数，包括湿度、温度及运行时间等，同时可分类各类设计信息，解析机械制造和自动化能耗损失，以便及时发现问题，并采取针对性处理措施。

结束语

随着计算机技术、物联网技术的不断发展，节能设计理念的深入，我国机械制造与自动化设计也步入了新的发展阶段。部分机械制造企业技术人员坚持节能设计理念，对机械制造与自动化设计进行了优化，因地制宜结合外部环境来创新制作工艺，升级传统产品结构，在保证产品基本性能满足实际需要的基础上，简化机械设备结构，减少零件数量，降低设备使用能耗。

参考文献：

[1]马勇.节能设计理念在机械制造及自动化中的应用思考[J].冶金与材料,2021(06):149-150.

[2]杨艳.节能设计理念在机械制造及自动化应用中的渗透研究[J].内燃机与配件,2021(05):160-161.

[3]宁波.节能设计理念在机械制造及自动化应用中的渗透研究[J].百科论坛电子杂志,2020(6):1403-1404.

[4]黄富红.节能设计理念在机械制造及自动化应用中的渗透研究[J].读与写,2021(11):17.