机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析

丁李栋 任志军 李海洋

摘 要： 机械生产由于管理、技术应用、设计等原因出现的質量问题屡见不鲜，不仅造成了生产资源的不必要浪费，严重情况下甚至会出现安全隐患问题。在自动化生产环节，应依照节能环保原则开展管理工作，一方面可以合理设计各生产环节的材料使用、工艺选择、整体生产方案等内容，实现不同制造工序的有效对接，确保自动化机械制造的综合效率。另一方面，节能理念作为可持续发展原则的重要内容，强调注重经济效益与生态效益的协调发展，关注环境的可持续发展，可以有效控制制造环节产生的污染影响，是机械自动化制造产业发展的重要方向。

关键词： 机械制造;自动化设计;节能设计;理念

【中图分类号】TH164     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）19-0184-01

1 关于机械设计制造及其自动化节能设计理念的意义

机械设计制造及其自动化产业是一个应用十分广泛，但能耗又比较高的产业，为能够顺应现阶段社会发展的需求，该产业必须积极应用节能设计理念。首先，国家社会的发展不应牺牲环境为代价，绿水青山就是金山银山，做好环境保护工作，减少对环境的污染，为大众提供更加健康安全的生活环境。由于该产业的发展过程中，需要花费大量的人力、物力及财力，所以通过充分融入节能设计理念，可以进一步完善产业结构，减少对环境的破坏。其次，节能设计理念可以在极大程度上提高整个产业的质量，还能够减少资金的投入，为自身带来更好的经济效应。随着机械设计制造及其自动化产业的快速发展，相关企业的发展模式逐渐朝着国际化的方向发展，有的企业还实现了跨区域及跨国界的发展，而要实现这一点，要求这些企业必须具备较强的市场竞争力。这些企业还应树立起良好的环保理念，通过对相应技术进行恰当改变，尽可能减少机械设计制造及其自动化产品的消耗，从而促使整个产业的蓬勃发展。最后，节能设计理念也是我国由制造大国到制造强国转变的基石。

2 节能设计

2.1 材料选取

对于机械制造自动化设备的制造上应当选取环保型的材料，做到低功耗、低排放等节能、环保的要求。选取的材料不能一味的以低功耗为主，还需要考虑到材料的实用性、耐用性，比如环保材料的弹性、硬度、耐久等指标都需要着重考虑，经过严格的分析筛选之后，选取最适合的环保材料进行制造。此外，为了发挥节能设计的理念，对于设备的回收也需要进行考虑，例如针对设备材料的二次回收再利用等，通过材料的选取方面对机械制造自动化设备的节能进行考虑。

2.2 节能理念

想要将节能设计理念更好的融入机械制造自动化技术中，需要对质量、使用时间、应用范围等多个方向进行综合考虑。比如机械设备节能设计而言，一个经过机能设计的机械制造自动化设备，如果使用时间长、质量轻、还适用广泛，一方面是因为质量轻也就意味着能源消耗功率低，使用时间长相当于对设备的节能，另一方面也因机械制造设备的使用时间长，对设备的生产材料的消耗也是一定程度上的节能。因此，综合考虑下且适用范围广泛的机械制造自动化设备不仅能有效的延迟设备使用寿命和减少能源消耗，还对产品的更换率进行了优化考量。

3 节能设计理念应用在机械制造与自动化中

3.1 驾驶室的设计

在设计驾驶室时，要在保证安全的基础上遵循节能理念，提升整体的制作效率，改善驾驶室内部的环境。司机长期处于驾驶室内部，如果驾驶室设计的安全环保符合人机工程学的原理，那么能够缓解司机的疲劳感。在具体设计时，可以引入人性化的服务模式，为驾驶室内部设计电子监控装置。驾驶室内部的玻璃要选择全封闭安全性较高的材料，防止紫外线和电辐射。此外，在设计驾驶室的时候，一定要针对座位和手柄进行特殊设计。为了提升驾驶员的舒适度，可以把单向手柄设计为功能集成型，把座位设计成全方位调节，有效改善驾驶人员的工作环境，提升工作的效率。

3.2 机械制造材料的节能设计

为了更好地保护能源，选择环保型材料非常必要。如果能够保证材料的质量，那么将大大提升产品的质量。引入节能技术不仅能够减少能源的消耗，还能够减少对环境的污染。在加工过程中选择可回收材料，不会产生过多的废气废水。为了提升机械材料的再生率，所选择的结构用零件必须是可拆卸、无毒无害的，尽量减少产生的材料浪费。例如，在机械制造与自动化设计时，要减少树脂石棉成分的材料使用，因为这些材料在使用废弃后会产生大量污染。所以，在选择材料时应当遵循节能理念，要以材料处理较为简单、环保为主。

3.3 虚拟化的机械设计

虚拟化的机械设计简单来讲就是在计算机以及自动控制的基础上进行产品的模拟制造。这种方式能够减少资源的浪费，直接利用计算机模拟制造产品发现产品的缺陷，并在虚拟的情况下调整产品，之后再次模拟生产，在产品符合规格后才开始进行实体生产。这个过程能够降低次品率，提升整体的产品质量，是一个企业提升竞争力的好方法。这种虚拟化机械设计的方式弥补了传统图纸设计和样品制造的弊端，在设计环节就能减少样品的浪费，在修改环节也不会造成资源的浪费。设计后能够直接传输数据，按照数据的要求设计出符合规格的产品，极大地缩短了制造时间，节省了工程的工期。

结束语：机械生产领域的集成化、自动化发展，在提升了我国机械制造产业综合生产效率与质量的同时，也带来了一系列的能源、环保问题。将节能理念合理地引入机械设计与生产过程中，可以有效提升设备生产的资源利用质效，降低对环境的影响，实现节能降耗的目标。生产制造企业应立足于机械自动化设计、加工、生产管理等环节的实际情况，在机械制造全过程中贯彻环保理念，优化加工流程，控制生产能耗，选择环保制造材料，推进机械自动化生产产业的可持续、绿色发展。

参考文献

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