機械制造與自動化中的節能設計理念 摘 要隨著我國科學技術的不斷發展和能源形勢的逐漸惡化，機械制造與自動化中的節能設計被委以重任，各類機械制造與自動化中的節能設計方案不斷增多。本文從使用節能環保材料、優化系統裝置設計、選擇節能化加工工藝以及采取虛擬化制造產品四種主要設計方式進行探索分析，希望能為機械制造行業未來的創新發展提供思路。 關鍵詞機械制造與自動化；節能設計理念；環保材料 中圖分類號：S163 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）18-0285-01 前言 機械制造行業是目前我國國民經濟中的重要組成部分，在整體的經濟構成中占有較大一部分的基礎比重。但是隨著近年來能源消耗與環境污染問題的逐漸嚴峻，使得機械制造與自動化中的節能設計理念越來越被重視。在實際的生產過程中，有效的應用節能設計理念可以在節約能源和減少污染排放的基礎上，為企業帶來更高的經濟收益。 一、機械制造與自動化中的節能設計理念優勢 相比于傳統的機械制造與自動化設計理念。節能化的設計理念在實際的生產制造過程中更具有專業性。在我國不可再生能源日漸消耗以及環境保護意識的不斷加強情況下，實現機械制造與自動化中上的節能化不僅可以有效降低對于環境污染物的排放和降低能源消耗，也在一定程度上也實現了對自然資源的循環再利用。機械制造與自動化設計實踐過程中，投入大量的人力、物力的同時，還需要巨大的能源動力作為主要生產支撐。保證良好經濟收益的同時做到機械制造行業的綠色健康發展，對于我國當前較為嚴峻的能源問題以及環境污染形勢存在巨大的緩解作用。從某種意義上來講，機械制造與自動化中的節能設計理念是體現自然環境設計、生態設計以及環保意識的設計過程，有利于工業機械生產與自然環境的協調發展，進一步促進機械制造行業的可持續發展1。 二、機械制造與自動化節能設計方式 （一）使用節能環保材料 在機械制造與自動化生產設計的整個過程中，積極引入節能化的設計理念是促進其快速健康發展的重要前提。尤其是能源工業機械制造領域中，其生產制造始終離不開大量的能源支持，因此節能化的設計理念顯得更為重要。想要有效的降低機械生產與自動化環節中的巨大能源消耗問題，首先在原料選取上應該盡量使用節能化的環保材料。伴隨著節能環保理念的深切貫徹與落實，使用節能環保型的生產材料可以進一步實現材料的回收與再次利用，降低對于有毒有害材料的應用。其次，在進行機械結構設計工作時，需要對材料的可拆卸以及回收的無毒性進行格外重視，通過對機械制造與自動化生產材料的回收利用率的大幅度提升，進而降低整個機械制造過程中的能源消耗，實現機械制造與自動化節能設計中的技術創新最終目標，保證機械制造行業經濟的良好發展狀態2。 （二）優化系統裝置設計 系統裝置設計是機械制造與自動化中節能設計的核心部分，對機械生產系統裝置進行進一步的優化可以從三個方面入手：第一，選取環保型的發動機裝置。發動機是支持機械生產的核心動力，也是整個生產過程中能源消耗最大以及污染排放最為嚴重的部分。因此選擇應用發動機的類型時應該盡可能利用低污染、低消耗類型的發動機來緩解目前動力燃油消耗和污染排放的?題。第二，液壓系統的優化設計。液壓系統的設計運行在保證機械制造與自動化生產設計的高效運轉情況下，還能對整個生產系統中的清潔性進行保證。機械制造生產環節中不可避免的出現大量灰塵和雜質，增加液壓系統的設計可以有效的對灰塵雜質進行清潔，從而延長生產設備的實際使用年限，增加其使用壽命。液壓系統中的液壓管需要選取密封性能較好的器材，降低由于管道破裂對于環境污染以及能源消耗的問題，也是保證機械制造與自動化中節能設計的有效手段。例如：在進行節能液壓元件的選取時，有限壓式變量泵、恒壓式變量泵、蓄能器、集成閥、恒功率變量泵、電液伺服閥以及變截面液壓缸等都是較為不錯的選擇。第三，改變機械制造中傳統的人工潤滑方法，設計增加自動加脂裝置可以最大程度的減少人工操作中可能出現的溢油現象。通過對生產設備的定量加脂，在方便潤滑操作的同時也進一步實現了環保目的。 （三）選擇節能化技術加工工藝 在機械制造與自動化節能設計方式上，制造加工人員對于加工工藝方式有著多種的選擇。本著機械制造與自動化節能設計的原則，在進行不同的機械制造時應該配合不同的加工工藝手段。一般情況下，不同的加工工藝在實際耗能方面存在較大的差異，因此需要工作人員在對加工工藝之間進行橫向對比之后，盡可能選擇節能化的技術加工工藝，以此來保證機械制造過程中對于能源消耗的有效控制。例如：在對節能化的技術加工工藝進行遴選時，可以依照以下四個步驟進行：第一，科學遴選加工方式。以機械零部件的加工鍛造工藝為例，其中主要的污染情況是由冷鍛壓環節造成，而熱鍛壓在進行能量轉化方面也表現的不太理想，所以在實際的加工工藝上應該以溫鍛壓技術為主。第二，合理遴選工藝參數。對加工工藝過程中的參數進行科學的遴選是實現機械制造節能的關鍵。第三，在遴選節能化的技術工藝工藝過程需要注重對于冷卻工藝的科學選擇。從節能減排的角度出發，對機械制造過程的冷卻方法進行創新，降低對于傳統冷卻液的依賴，可以進一步實現機械制造與自動化節能設計的能源低消耗。第四，需要格外注意對機械加工制造工序的合理安排。通過對加工工序的合理安排可以進一步達到科學統籌的效果，進而縮短加工工時，減少能源消耗。 （四）采取虛擬化制造產品 在進行機械制造與自動化節能設計過程中，通過將機械自動化技術與現代先進的信息技術有效結合，可以進一步實現虛擬化的產品制造方式。采用虛擬化制造的產品不僅可以大量節約生產能源，還可以靈活的利用計算機模擬制造產品的方式查找產品的缺陷，并及時對產品缺陷進行修整和再制造的過程，直到最后產品符合生產標準為止。通過對計算機虛擬生產產品技術的廣泛使用，還可以將合格產品的信息數據自動輸入到整個生產系統中，這種方式可以有效的降低生產產品的次品率。產品質量的大幅度提升，對于降低資源消耗具有非常大的意義。另一方面，虛擬化生產產品的形式也標志著機械自動化節能設計逐步向著虛擬化方向發展，對于減少環境污染，節約能源以及促進企業發展均起著至關重要的作用。例如：在機械制造與自動化節能設計中靈活采用虛擬化機械設計，首先對傳統圖紙設計以及樣品制造的方法進行取締，從而節省設計過程中對于紙資源的浪費情況。其次，在制造虛擬樣品的過程和后期的產品修整也在一定程度上降低的各類資源的浪費。最后，通過對設計完成后的產品進行數據傳輸，可以快速的將產品設計轉為產品生產，節省了制造時間，進而縮短整體的產品生產周期。 總結 綜上所述，巨大的能源消耗問題始終是制約機械制造行業進一步發展的關鍵因素。想要更好的環節能源消耗問題帶來的壓力，在機械制造與自動化中融入節能設計理念是實現機械制造行業可持續發展的重要舉措，機械制造與自動化中的節能設計