浅析机械制造与自动化中的节能设计

屈青珩 李晓庆 李宏宇

摘 要：现阶段，机械制造业的能源消耗严重，而节能设计在机械制造与自动化中的应用有效的节约了资源，引起了人们的广泛关注。本文简要的介绍了机械制造与自动化及其主要特征，详细的说明了节能设计在机械制造与自动化中应用的优势，并对机械制造与自动化中节能设计的具体应用进行了分析，期望能为日后机械制造与自动化中节能设计的研究提供一定的帮助。

关键词：机械制造与自动化；节能设计；应用；

引言

机械制造与自动化的发展给人们带来了便利的生活，但同时也带来一定的问题，它加剧能源的消耗，污染了环境。而面对这一困境，我们必须引入节能设计理念才能更好的解决。故而，对机械制造与自动化及其主要特征、节能设计在机械制造与自动化中应用的优势、机械制造与自动化中节能设计的具体应用进行分析，对指引我国机械制造业的长远发展具有重要的意义。

一、机械制造与自动化及其主要特征

（1）机械制造与自动化

机械制造与自动化，是一门利用计算机及其相关设备来进行机械产品的设计与制造的技术，它涉及了机械设计与制造、机械设备的安装调试、工业生产的相关技术及管理等内容。与传统的机械技术相比较，机械制造与自动化技术确保了工业生产中机械产品的质量，提升了生产的效率，满足了国内与国际市场的需求，促进了国民经济的繁荣发展。

（2）机械制造与自动化的主要特征

安全性。与传统的机械技术相比，利用机械制造与自动化技术可以通过远程操控来进行工业生产，机械设备可以自动的识别在机械产品的设计、生产、装配等环节中出现的问题，并进行分析处理，避免影响生产流程中其他的生产环节和出现安全事故，保证了机械设备的正常运行和工业生产的安全。这是传统的机械设备和人工所无法达到的。

效率高。当前，机械制造与自动化技术在一定的程度上已经实现了自动化的智能生产，工作人员只需要操作械制造与自动化的智能系统，就可以进行机械产品的生产制造，且相比于人工生产相比，机械设备根据操作指令进行生产的，生产的速度和产品的质量都可以得到保证。

应用广。传统的机械技术的自动化、智能化水平较低，只是在工业生产中进行应用。而机械制造与自动化技术已广泛的应用到了电子计算机、医疗等行业，极大的便利了人们的生产生活，应用前景非常广阔。

微型化。相比于传统的大型机械设备，现代机械制造与自动化的相关设备更加的小巧灵活，更利于工业生产的应用。

二、机械制造与自动化中应用节能设计的优势

当前科学技术的发展，使得机械制造与自动化的技术有了飞跃的进步，正朝着自动化、智能化的方向发展。但相较于国际的先进水平，我国机械制造与自动化的技术还存在一些问题有待完善。其中机械生产中能源消耗的严重就是一项主要的问题，这加重了我国的能源危机，也不利于生态环境的保护，且加重了企业的生产成本，降低了企业的核心市场竞争力。为改变之一困境，节能设计理念急需广泛应用。

传统机械产品的设计是先了解产品的市场情况，再开始机械产品的设计、优化，比较注重的是机械产品的基本属性和功能的多样性，整个生产周期耗时较长，而这有可能出现机械产品被设计制造后而无法适应新的市场环境的情况。而机械制造与自动化的節能设计更注重考虑的是机械产品的整体性能，这可以有效的缩短机械产品设计、生产的整个周期，提高了机械产品设计制造的效率。

将节能设计应用到机械制造与自动化中，在机械产品的设计制造中，工作人员会更加充分的考虑所设计机械产品的使用原料、机械设备运行对环境的影响，会优先的选择可以回收利用、易分解的可再生的环保材料。也会注意机械产品使用后的二次回收利用问题，有利于资源的循环利用和环境的保护，降低企业工业生产的成本，优化企业的资源配置，获得更多的经济效益，可以更好的推动我国机械行业的发展。

将节能设计应用到机械制造与自动化中，在机械产品的设计制造过程中，工作人员也会更加注重机械的通用性、拓展性、使用寿命等内容，这样可以有效的提升机械产品的使用时长，减少产品的报废数量，更加的节能环保。

三、节能设计在机械制造与自动化中的应用

（1）结构设计

发动机。发动机是机械系统中的主要部件，是提供机械系统动力的源泉。而在发动机的设计中应用节能设计理念，设计出耗油低、运行效率高、排量小、噪音低，且稳定运行的发动机，可以最大限度的节约工业生产的资源，保护生态环境，提高企业的经济效益。

液压系统。液压系统可以保证机械设备稳定的进行工业生产，在其设计中应用节能设计，可以通过选择纯净度合适的液压油，减少机械器件的磨损与故障，延长液压油的使用时间，提高液压系统的工作能力，避免液压系统出现故障。

化虚拟现实技术的应用。传统的机械制造中，在产品方案的设计、优化中，需要根据设计图纸来制作样品，而设计方案的不断优化改进，就需要重新的进行制作样品，这样整个生产周期就会比较耗时。而应用化虚拟现实技术，可以利用计算机进行所设计产品方案的模拟，得到和现实的产品具有同样性能的模型，再使用计算机技术在设计的模型中进行试行，不断的进行优化。这样不仅可以缩短产品的设计生产周期，还可以减少资源的消耗，避免产品生产中出现问题。

（2）制造工艺

选择合适的制作工艺。传统的机械制造工艺常常使用冷锻压工艺和热锻压工艺，而无论是冷锻压工艺还是热锻压工艺都需要进行二次加热，且所要求的温度都很高，这就明显的增加了能源的消耗。而温锻压工艺，对温度的要求不高，可以节约大量的资源。所以应用节能设计的理念，在机械制造的过程中，采取合理的制作工艺，可以避免能源的浪费和环境的污染。

优化产品结构。在工业生产中，通常机械产品的结构越简单，使用的能源和浪费的能源就比较少。所以在机械产品的设计中，要充分的结合节能设计的理念，在不影响产品使用的青提下，去掉不必要的产品结构，最大限度的节约能源。且产品的结构设计要选择容易进行装配和分解的模块化设计，这样比较方便产品的运输。

（3）材料的选择

传统的机械制造原材料的选择中，很多的企业并不是综合各种情况合理的选择材料，而是会倾向选择比较符合企业工业生产效益的材料。这不利于节约资源和保护环境。在材料的选择中应用节能设计的理念，就需要我们在材料的选择中要选择一些节约型（可以减少能源的使用，材料可再生的，可以进行回收而二次循环使用）、实用型（材料的重量轻，使用寿命长）、环保型（材料对环境的影响程度小，报废处理时污染处理的成本低）的材料，避免资源的浪费。

四、结语

综上所述，机械制造与自动化技术的发展提高了工业生产的效率，提高了企业生产的经济效益。但与此同时，现有的机械技术能源消耗严重，加重了我国的能源危机，也造成了一定程度的环境污染。故而，我们必须在机械制造中的材料选择、结构设计、制作工艺等流程中中应用节能设计，这样才能更好的节约能源，保护环境，保证机械制造业的可持续发展。

参考文献：

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