节能设计理念在机械制造和自动化设计中的分析

卢升+梁显祥

摘 要：我国工业生产中机械制造行业是重要构成内容之一，对国家经济发展起到至关重要的主要。机械制造行业的发展拉动许多相关领域的产业发展，例如工业生产领域以及农业生产领域。我国综合实力的提升和机械制造行业领域的快速发展密不可分。随着我国科学技术的迅速发展，加快了自动化建设的步伐，我国机械制造具有一个前所未有的前景。本文主要是对机械制造与自动化中的节能设计理念进行探究。

关键词：节能设计理念；机械制造；自动化设计

1机械制造与自动化设计的现状

机械工程及自动化使我国机械制造业与工业快速发展，中国的政策在其发展中起着非常重要的作用，计算机集成、开发和优化工程等技术的广泛应用，逐步实现整个生产之间的机器和电脑自动化的完美结合。在机械行业中，自动化设计有了空前的发展，能够更好、更快、更安全地为生产服务。机械制造自动化在中国刚刚处于起步阶段，就已经取得了良好的效果，但仍要充分考虑其发展因素，比如机械制造与自动化中的节能设计。相比其他发达国家，我们的机械自动化行业起步较晚，在很多方面还不够成熟。

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机械制造与自动化设计的节能措施

3.1进行成本分析

在机械工程中，首先要建立早期的工作方法，特别是产品的第一需要，对设计中的资源进行循环利用，节约资源，减少能源的浪费。因此，在工程的节能设计理念下进行成本效益的分析时，应注意回收资源，使用可回收的产品材料替代其他不能回收的资料，加强不同因素的考虑和设计，以更好地节约能源。

3.2机械产品再设计

在进行机械产品的设计研究时，可以通过运用方便拆装和与模块化的设计理念，以满足节能的要求。为减少成本和资源的浪费，适当考虑到回收和拆装，从而提高机械的节能优势，提供更大的能量设计。建立产品零部件的数据库，设计师可以在数据库中获得生产所需的所有数据，根据获得的数据进行分析和整理，不仅体现了设计和资源的利用情况，也要进行有效控制，这是节能设计的基础。

3.3使用节能环保型轻型材料

从公式E=1/2mV2 ，我们都知道物体的动能与其本身质量成正比，质量越大动能越大，需要消耗的能量也就越大。所以在进行机械设计时应当使用轻型材料，从而减少机器运转时的能源消耗。现在应用最广泛的轻型材料主要是高分子材料，但运用高分子材料时，我们应当选用环保型。因为运用环保型材料，我们可以减少甚至是不需要支付环境污染后的治理环境的能源。环保型材料的主要包括以下几种：材质自身的环保，即使成为生产废料，也不会对环境构成污染影响；材质的重复性价值较高，可以回收利用。可回收材料无论环保性，还是成本控制，都有着较为明显的优势。

3.4环保、低公害、清洁

环保是人类进入21世纪的一大议题。严格意义上来讲，只有环保的机械生产，才是符合现代人类发展需求的模式。因此，节能设计中必须要考虑环保、低公害，并尽可能使用清洁能源，减少空气污染等环境污染问题。事实上，机械制造的环保，主要取决于能源的使用和生产废料的处理。如果能够尽可能的使用清洁能源，如乙醇等，便会大幅度降低环境污染。而對于生产废料的处理，当前较为有效的方式，无疑是实现材料的循环使用性。由此既保证的环境污染程度的降低，同时也能够节约生产成本。

3.5优化产品结构

相关人员应对当前产品结构不断优化，这主要是因为机器结构较简便，其设计的零件也就越少，在整个制造、生产期间，对于各种能源的消耗也逐渐减低。而且，在设计机械的过程中，各种零件形状对于能源损耗也会产生影响。因此，在整个设计期间，不仅要确保过所设计的产品性能达到标准要求，还能尽量将零部件简化，不断优化产品各结构，缩减机械提及以及缩减零件的数量等。此外，将节能设计理论应用在设计中，需对加工工序做相应的调整，不断优化整个工艺选择，从而实现节能。如：在生产冷轧薄板时，因冷轧中钢板需承受严重的塑性变形，需经退火处理之后方可将其应用到后续较复杂加工中，因此，优化各个工序操作，能够大大提升资源使用效率。

结束语：总之，在工业制造业迅速发展的今天，带动了机械制造及其自动化的快速发展，与此同时还拉动了各行业的经济发展，是我国发展的支柱产业之一，值得关注的就是在经济迅速发展的背后，付出的代价是能源出现消耗以及大量浪费的现象。能源危机已经对我国发展有制约作用了，必须解决此问题。所以节能技术在制造业中势在必行。各行业都必须对节能技术进行重视，采取有效的实际行动。

参考文献：

[1]奚晓峰.浅析机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].科技展望，2015，35：69.

[2]李晶莹，纪洪涛.节能设计理念在机械制造和自动化设计中的分析[J].建材与装饰，2016，03：69-70.

[3]姚杰.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用分析[J].现代工业经济和信息化，2016，05：21-22.

[4]胡靖晟.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].科技展望，2016，31：47.

[5]赵一奇.浅论节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].黑龙江科技信息，2016，34：60.endprint