机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析

摘要：在当前的生产生活中，机械制造与自动化的结合推动了经济的发展，但是也带来了一些相应的能源问题，突出表现在日益增加的能源需求和生态化生产的矛盾，不利于行业的长远发展。本文从现实社会背景出发，结合机械制造与自动化的现状，分析将节能设计理念应用其中的优势，并对具体的实施路径进行了深入的探析，希望能够对制造业发展提供一些借鉴。

关键词：机械制造；自动化；节能；优势

在全球环境严重恶化的今天，工业的现代化进程，一方面推动了社会经济的发展，另一方面促使环境问题日益恶化，尤其是不断增加的能源消耗负担，与有限的地球各类能源之间的矛盾更加激化。随着人们对环保的重视度越来越高，耗能极高的机械制造业和自动化产业必须尝试一些减少能耗的策略，促进企业自身的长远发展。从实际来看，虽然我国对环境保护重视，但在各行业日常工作运行过程中节能设计理念的渗透并不理想，能源的过度消耗仍是一个很重要的问题。下面笔者主要就机械制造与自动化设计的现状及节能设计理念的渗透进行了详细的分析，并结合实践提出了一些具有建设性意义的建议与意见。

一、机械制造与自动化的现状

自动化的引入，给我国的制造业带来了全新的发展机遇，不仅节省了大量的人力物力，更提高了制造业的生产速度，最大限度地确保了生产的安全性和自主性。但与发达国家的制造业相比，我国的机械制造与自动化仍存在着很大的差距，除了起步比较晚，许多技术不够成熟，产品质量有待提升外，还有一个很严重的问题，即需要消耗大量的资源来进行生产，而这就造成了资源的日益紧张，生产资料紧张的同时，还伴随大量的工厂不节制地排放生产垃圾，环境问题日趋严峻。究其原因，主要是节能理念没有深入人心，各方面的技术也有待提高。

二、机械制造与自动化中节能设计理念的优势

节能设计的主要内容就是在设计中积极地进行能源的循环使用，最大限度地减少能源的使用量与环境污染，进而提高对各类能源的利用率，实现减少资源消耗的目的。鉴于当前机械制造与自动化设计现状及其暴露出的突出问题，适时融入节能设计理念显得尤为重要。那些融合了节能设计理念的机械制造与自动化设计中，更加强调对自然资源进行循环再利用，以减少对环境的影响，同时满足了可回收、可拆装并能够重复利用等功能的实现，促进了可持续发展的实现。由此可见，将节能设计理念置于机械制造与自动化设计中是十分必要的，也是十分可行的。

三、机械制造与自动化中节能设计理念的实际应用

（一）系统装置方面的节能设计

机械设计中最关键的环节是系统装置，所以要将节能的理念融入机械制造的各个细节上，对其中的系统装置进行合理设计。其一，选择绿色环保发动机。机械制造过程中，发动机质量性能的好坏至关重要，对其中渗透节能设计理念主要是选择应用绿色环保发动机，尽量减少机械生产对于环境的破坏与影响，同时在减少能源消耗量的基础上，提高机械系统的加工效率。其二，驾驶室优化设计。设备驾驶室设计优化过程中，应增加入性化的设计内容，从驾驶室的结构的安排、辐射的防御等角度制作出基本实现全封闭的驾驶室，还可以添加无氟环保空调，使驾驶员可以更加方便舒适的驾驶，实现工作效率的提升。其三，液压传动系统优化设计。液压传动系统需要应用科学方法进行合理设计，同时将环保放在重要的位置，选择密闭性好、抗老化性强、抗腐蚀性强的油路管线，科学选用燃油材料，最大限度地降低液压元件磨损并减小故障的发生率，延长元件的使用寿命。

（二）机械材料方面的节能设计

可再生且可回收的环保材料，可以降低资源消耗量，是机械制造与自动化设计过程中必须采用的。在选材时，要以可回收、可再生、易分解为原则，从而降低对污染物的排放，减小对环境的污染，提高资源循环利用的效率。此外，还要对报废零件处理的成本进行全面考虑，设计时多采用一些综合成本较低且环保的材料，避免使用含有氟利昂、树脂、氟橡胶、石棉等物质的材料，既减少成本的耗费，又安全可靠。在对各种结构零件的回收上，若使用的是无毒无害的轻质量材料，也可以提升机械生产的再生率，间接减小能源的消耗。

（三）制作工艺方面的节能设计

生产工艺的优化是机械设计中实现节能环保目标的重点内容。通过实际的观察不难发现，不同的生产工艺对于能源的消耗是不同的，因此要对产品的制作技术进行改进和完善，以节能理念为原则进行生产工艺的优化。其一，完善產品结构。零件的形状对其制造过程中的耗能存在着重要的影响，所以对零件的设计也要引入节能理念，尽量选择那些没有复杂结构的简易零件，同时为了达到减少能源消耗的目的，还要不断优化与完善产品的结构，尽量减少对零件的使用。其二，充分比较，因地制宜。加工工艺的选择要结合外部生产环境，同时充分考虑现场设备的匹配向题，如热锻压、温锻压、冷锻压等都是进行零件锻压时的主要方式，从冷锻压和温锻压工艺对比中，可以看到冷锻压对环境带来的危害相对较高，所以应尽量选择温锻压工艺。其三，合理安排工艺流程。在加工的环节中，必须对所有工序的环保功能进行优化，合理调整加工工序，以更好地实现节能目标。比如，设计生产冷轧薄板时，由于需要经过塑性的作用使其变形，所以必须要通过退火处理之后才可以使用复杂的加工方法对其加工，以增强能源利用率。

四、结语

随着制造行业的飞速发展，资源紧缺成为了制约其前进的一个重要因素。为了提升竞争力，机械制造和自动化技术被广泛地应用在各大领域，同时开始了对节能环保的设计理念引入。这不仅使其产品的质量得到提升，更做到了节能减排与经济效益的统一，使机械制造和自动化技术得到全面的应用，既顺应了国家节能减排的政策，又从源头上实现了制造业自动化的节能工作。

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