机械加工制造过程能耗优化方法研究

湖北省十堰市高级技工学校，湖北十堰 442011

机械加工制造过程基本上可以理解为将各种资源转变为产品以及相关服务的过程。在正式加工制造过程中，现场生产人员通常会使用大量的机床设备为生产制造过程提供良好的技术保障。结合现场生产情况来看，机床设备应用过程中往往会伴随大量能耗问题的产生。目前，为进一步减少资源浪费问题出现，生产人员主张在机械加工过程中对机床设备产生的能耗问题进行全方位处理。并按照节能环保的原则要求，采取相关优化对策进行有效处理。

1 机械加工制造设备资源状态建模与评估分析

机床设备资源状态建模分析

在机床设备资源状态建模过程中，研究人员需要对整个生产周期的物理元素进行统筹规划与合理部署，根据资源操作权限以及合作层次反馈情况，将整个运作体系分为车间层、生产单元层以及设备层三种。其中，车间层主要用于管理机床设备运行状态。根据机床设备运行情况，记录好相关的工作时间以及零件数。生产单元层及设备层主要根据车间层提供的数据资料，对机床设备运行情况进行全方位把握[1]。

机械加工制造量化评估分析

为确保机械加工制造精度得以达到预期，现场作业人员需要对机械加工制造过程进行量化评估分析。所谓的量化评估分析，主要是指针对工艺规划涉及到的资源问题进行合理配置与应用。并在此基础上，结合设计工艺可执行性要求，做好制造资源建模分析工作。现场作业人员可以根据建模数据反馈情况，对当前机械加工制造生产流程进行准确评估。一旦发现数据异常问题，必须结合现场实际情况进行合理整改，以防止对机械加工精度造成不利影响。

2 机械加工制造过程能耗定量问题的研究与分析

机械加工制造过程需要涉及能耗定量分析与计算问题。结合现场实际处理经验来看，机床作为机械耗能资源的重要来源途径，在能耗分析方面需要从时间维上进行研究与分析。而机械能耗可以根据是否存在加工任务进行进一步划分，一般都可以分为加工时间段能耗问题与非加工时间段能耗问题两种。在加工时间的确定方面，生产人员需要从零件在机床上开始加工的时间算起，直至加工结束之后才算终止。在加工开始阶段，生产人员需要对零件安装以及刀具安装等操作步骤进行统筹规划与合理落实。

但是需要注意的是，在这一过程中，机床设备如果没有关机，就会产生大量能耗问题，容易对最终的定量分析结果造成不利影响。针对于此，在正式分析过程中，生产人员应该按照规范要求进行合理操作。待完成上述操作步骤之后，生产人员应该对单台设备进行逐一优化处理。一般多可以从生产调度方面进行优化，主要针对机床在非加工时间段的总能耗问题进行研究分析。根据分析结果可以得出，机床加工可优化能耗基本上可以理解为机床待机能耗[2]。

3 机械加工制造过程能耗优化方法及工艺规划研究

为确保生产现场得以实现最优产能标准，建议现场生产人员应该根据生产实际需求选择多样化零件工艺路线。并在此基础上，结合生产现场最优产能标准，选择合适的工艺路线，实现零件加工生产过程。尽可能地在提高生产车间生产任务效率的同时，提高生产加工的可操作性。结合以往的操作经验来看，若想实现机械加工制造过程能耗优化管理以及工艺规划合理落实目标，建议现场生产人员可以从以下方面进行统筹规划与合理部署：

一方面，现场生产人员应该立足于低碳制造标准，对于非线性工艺的零件加工问题予以高度重视。并按照最优产能标准，选择合适的零件加工制造工艺。与此同时，对于工艺规划与生产调度的研究发展，生产人员应该立足于零件生成标准，对各种工艺方案内容的落实情况进行明确把握，经过多方面权衡之后，选择最合适的工艺路线实现机械加工制造过程。结合现场实际反馈情况来看，通过采取上述方式，不仅可以定向改善加工条件，同时还可以减少加工期间涉及到的能量损耗问题。另一方面，现场生产作业人员可以按照工艺规划与生产调度的集成要求，利用智能算法如遗传算法以及粒子群算法等，对能耗优化问题进行合理确定。并根据数值反馈结果，对当前工艺生产存在的能耗问题进行掌握。并在此基础上，采取针对性措施加以优化管理。

4 结语

总而言之，为确保机械加工制造过程得以满足高效化与节能化的生产标准，在日常生产作业过程中，现场作业人员应该立足于能耗优化方法原则，对现场工艺规划以及生产调度进行统筹规划与合理部署。并在此基础上，按照节能降耗的原则标准，采取适当的能耗优化方法对现场生产作业流程进行针对性处理，以便更好地提高机械加工制造效率。