机械制造与节能设计理念策略探讨

摘要：随着工业技术的不断发展，对于机械制造在管理与控制方面的要求也越来越高。为了在提高生产效率的同时有效的控制各种能源的使用量，需要对以往所采用的机械制造设备进行自动化改造。文章对机械制造自动化改造中的节能设计方法进行了详细的阐述与分析，希望可以为相关人员起到提高参考。

关键词：节能设计；自动化；机械制造

在社会经济不断发展的过程中，机械制造所体现出来的作用不可忽视。在新型通信技术与计算机技术的大力支持下，机械制造工作的自动化与智能化趋势已经初步体现出来，对以往所采用的机械制造设备进行自动化改造，能够最大程度上提高工作效率与工作质量，并且大力推动我国的现代化建设进程。然而当前我国的机械制造自动化方面的各项技术还不够成熟，所需要投入的能源消耗在控制上也存在着比较大的难度。机械制造自动化的过程中如何实现节能设计已经成为工业企业以及相关研究人员十分重要的研究课题。

1自动化与机械制造中节能设计的优势

1.1自动化与机械制造节能设计现状

相比于传统的机械制造工艺来说，自动化设计技术能够体现出一定的先进性与智能性。节能机械在设计过程中，设计人员需要充分了解在日常生产过程中，机械设备对于自然环境的影响，节能设计十分注重对于各种能源资源的节约与再利用方面。对于能源使用量进行有效的控制并且提高能源资源的使用效率能够最大程度上降低工业企业生产对于生态环境所造成的破坏，在机械设备报废以后，再能够对其进行高效的回收并且投入再利用中。在政府大力支持以及相关技术不断发展的大环境下，自动化设计与节能化设计的应用前景将会越来越广阔。

2自动化设计与机械制造中节能设计要求

2.1使用节能环保材料

自动化设计与机械制造所使用的材料能否达到节能环保的要求，是决定节能设计工作成败的重要因素之一。对于工业企业来说，投入机械生产所使用的各种材料需要符合易于分解、可回收以及可再生等要求，降低稀有材料与贵金属材料的使用量。尤其是对于使用寿命比较低的材料来说，可以使用其他非金属性材料以及环保型工程塑料等。采用这种材料一方面能够降低对于生态环境所造成的压力；另一方面能够在更换与设计上体现出比较明显的可塑性优势。

2.2体现通用性强、质量轻以及寿命长等特点

自动化设计与机械制造设计中，尽量提升机械设备在通用性以及使用寿命方面的优势。提高机械设备的通用性能够帮助工业生产企业避免重复引进功能相似但机械外部结构不相容的设备，降低工业行业对于机械设备的消费量，降低机械制造材料的投入使用量。降低机械设备驱动所需要的能源消耗量，尤其是降低石油以及煤炭等不可再生化石能源的使用量。在工业设计过程中对机械设备的内外部结构进行优化设计，从力学分析的基础上对各种零部件的受力情况进行均衡化处理，避免机械设备在长期使用的过程中受到严重的应力冲击，进而实现机械设备使用寿命的提升，降低工业企业在机械设备方面的资金投入。

3具体节能策略分析

3.1优选节能型发动机

机械设备的节能性能很大程度上取决于发动机的节能性能。在机械设备设计中，设计人员要尽量选用低排放、高效率、低能耗的水冷增压柴油发动机。如果发现发动机设备不符合节能环保的需求，一定要将其从待选列表中排除出去。

3.2提升机械设备的自动化水平

机械设备的自动化水平是其能源使用效率的重要保证。对机械设备进行自动化设计，能够提升操作人员的操作灵活性与实时性。在日常的生产工作中，操作人员一方面可以对机械设备的运行路线进行手动操作；另一方面也可以利用PLC单片机技术对机械设备进行全面的自动化控制。利用先进的PLC单片机控制技术，能够最大程度上对机械设备的运行路线和操作程序进行优化；采用自动化的控制手段，能够降低机械设备的重复与无效工作量，一方面降低机械设备的磨损，另一方面降低机械设备在运行过程中的能源消耗量。减轻管理人员的工作强度，方便工作企业对于各种机械设备的管理与控制。

3.3优化机械设备的内部结构

随着工业产品质量以及使用性能的不断提升，机械设备内部结构结构也越来越复杂，内部结构的优化需求越来越大。通过内部结构的优化技术工作，能提升机械设备各元件之间的集成性，内部元件的集成也相应地带来使用功能方面的集成。在实际的使用过程中，操作人员能够在同一个终端操作系统的对各种机械设备进行集中化的控制。这样一来，可以对机械设备的总体运行路线进行全面的替代，使机械设备的使用体现出更大的规模效应，提高机械设备的使用效率，能源资源也能够得到进一步的控制。

3.4合理设计加工工艺

同一种产品与部件，虽然使用的加工工艺相同，但在能源资源的消耗方面可能会存在比较大的差异。造成这种差异的根本性原因是所使用的设计加工工艺的不同。对加工工艺进行优化与改良，能够将机械设备的运行荷载量达到最佳状态，降低机械设备满负荷运行时间，进而降低怠速时间与不必要运行时间。

4结束语

综上所述，将节能设计理念融入到机械制造与自动化设计中是机械制造业未来的发展方向，虽然当前我国在这方面还与国外存在不小的差距。但相信随着国家政策的倾斜，节能一定会成为机械制造与自动化设计的重点。

作者:向明强 吴炳萱 王豪志 单位:沈阳理工大学

参考文献：

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