張海鑫 寇阿慧 陳世健

摘要：近年來，我國的工業(yè)化進(jìn)程有了很大進(jìn)展，對(duì)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣泛。機(jī)械設(shè)備在資源與能源消耗過程中扮演了最關(guān)鍵的角色，從節(jié)能視角優(yōu)化機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境的保護(hù)目標(biāo)至關(guān)重要。本文簡要介紹了機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展歷程及趨勢，闡述了自動(dòng)控制、通信等技術(shù)提升產(chǎn)品性能、運(yùn)行效率以及優(yōu)化工業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)流程等方面的關(guān)鍵作用，進(jìn)而探討了在機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造過程中如何運(yùn)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化;機(jī)械制造;節(jié)能理念

隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)在生產(chǎn)能力和自動(dòng)化應(yīng)用方面也有了明顯的進(jìn)步，有力地推動(dòng)了我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。與此同時(shí)，機(jī)械制造行業(yè)作為傳統(tǒng)的高能耗型行業(yè)，其在生產(chǎn)制造以及自動(dòng)化應(yīng)用的過程中不僅會(huì)消耗大量的能源，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，而這也是制約我國機(jī)械制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)長期可持續(xù)性發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素。因此必須從機(jī)械制造的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)入手，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的綠色發(fā)展。

1機(jī)械制造及其自動(dòng)化現(xiàn)狀

我國現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，機(jī)械制造業(yè)占據(jù)著重要地位，是我國經(jīng)濟(jì)中的支柱產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)代科技水平發(fā)展迅速，推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)向自動(dòng)化方向發(fā)展。機(jī)械制造及自動(dòng)化，促使現(xiàn)代生產(chǎn)效率提升，同時(shí)制造業(yè)生產(chǎn)的水平、質(zhì)量也得到明顯提升。但就現(xiàn)階段而言，我國機(jī)械制造的發(fā)展模式依然相對(duì)陳舊，存在高能耗、低產(chǎn)出的特征，在機(jī)械制造發(fā)展中自動(dòng)化的效果雖然能夠提升制造水平，但在能耗方面的優(yōu)化是多數(shù)企業(yè)不曾重視的部分。我國人均能源遠(yuǎn)低于世界平均能源值，總量雖大，但因?yàn)榧夹g(shù)限制，能源開采的難度提升，社會(huì)開始重視節(jié)能減排。在這樣的背景下，我國機(jī)械制造與自動(dòng)化對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)的需求極為迫切，這不僅是生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效益的要求，也是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的趨勢。

2節(jié)能設(shè)計(jì)理念的優(yōu)勢

我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，促進(jìn)了我國機(jī)械化的發(fā)展和設(shè)計(jì)，節(jié)能設(shè)計(jì)理念使現(xiàn)代機(jī)械發(fā)展成為未來的一種發(fā)展趨勢。通過節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造和自動(dòng)化中的應(yīng)用可以讓有限的能源得到循環(huán)的使用，把機(jī)械制造和自動(dòng)化過程中對(duì)環(huán)境造成的污染減少到最低，這樣可以在提高我國機(jī)械化生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上把對(duì)環(huán)境的污染減少到最低，實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的理念。以前在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，一般不考慮回收再利用問題，使得在機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中造成了不少的資源浪費(fèi)。在新的時(shí)期，企業(yè)需要進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，應(yīng)該把節(jié)能設(shè)計(jì)的理念應(yīng)用到機(jī)械制造和自動(dòng)化過程中，在選材方面盡可能選取節(jié)能型的，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用的，以及對(duì)環(huán)境污染度低或者是沒有污染的;通過這種方式還可以讓制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)一定經(jīng)濟(jì)收益，并推動(dòng)企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。

3節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

3.1環(huán)保材料的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜而龐大的機(jī)械系統(tǒng)，它不僅包括機(jī)械結(jié)構(gòu)件，還包括電氣、液壓、冷卻等許多子系統(tǒng)。因此，機(jī)械設(shè)備的材料種類繁多，零部件更為復(fù)雜多樣，所以，應(yīng)確保機(jī)械的質(zhì)量，特別是在使用相對(duì)環(huán)保的材料方面，還有機(jī)械結(jié)構(gòu)中容易磨損或損壞的部件，從而大大降低能耗，多使用某些可回收、可再生和環(huán)保的新型復(fù)合材料，對(duì)大氣和環(huán)境完成污染的重金屬的應(yīng)盡量減少使用，這些措施可在一定程度上降低能源消耗，顯著減少環(huán)境污染的情況，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造與自動(dòng)化可持續(xù)發(fā)展的正確途徑。

3.2增加生產(chǎn)制造中的節(jié)能環(huán)節(jié)

首先，可以優(yōu)化機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)。在機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中，需要對(duì)工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，而工藝的設(shè)計(jì)不僅會(huì)對(duì)機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)的效率產(chǎn)生一定的影響，同時(shí)還會(huì)對(duì)機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)的順利產(chǎn)生影響。而把節(jié)能設(shè)計(jì)理念引入到工藝設(shè)計(jì)中，可以在很大程度上節(jié)省工藝的流程，讓機(jī)械制造和自動(dòng)化的生產(chǎn)線變得更短，節(jié)省生產(chǎn)的時(shí)間。而生產(chǎn)線變短，其工藝結(jié)構(gòu)就會(huì)相對(duì)比較簡單，而反映到資源損耗方面，就會(huì)比較少，就不會(huì)出現(xiàn)能源的消耗和浪費(fèi)，而且還會(huì)提高機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。

其次，在加工工序中引入節(jié)能設(shè)計(jì)理念。在機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，加入節(jié)能設(shè)計(jì)理念，不僅可以提高資源的使用效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本;同時(shí)還可以提高企業(yè)的生產(chǎn)競爭力，為機(jī)械制造企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

另外，工藝參數(shù)的設(shè)計(jì);機(jī)械制造和自動(dòng)化離不開對(duì)原材料需求，而原材料要想應(yīng)用到機(jī)械制造和自動(dòng)化中還需要進(jìn)行剪裁，這時(shí)候引入節(jié)能設(shè)計(jì)理念可以把原材料剪裁的參數(shù)和機(jī)械制造設(shè)備進(jìn)行更好的結(jié)合，讓原材料剪裁工藝可以更好地和機(jī)械制造以及自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行更好的貼合，所以，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該采取技能設(shè)計(jì)理念，并對(duì)原材料進(jìn)行有效的節(jié)約，實(shí)現(xiàn)原材料使用的最大化。

3.3生產(chǎn)工藝優(yōu)化

在進(jìn)行機(jī)械制造及自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用節(jié)能理念，在生產(chǎn)工藝的優(yōu)化中，需要因地制宜，根據(jù)外部實(shí)際條件進(jìn)行加工生產(chǎn)工藝的選用，生產(chǎn)工藝中零件較為多樣的情況下，要與現(xiàn)場設(shè)備匹配度進(jìn)行分析。比如零件鍛壓生產(chǎn)工藝，主要有熱鍛壓、冷鍛壓、溫鍛壓三個(gè)類型，熱鍛壓的能源利用率相對(duì)冷鍛壓及溫鍛壓更低，冷鍛壓較溫鍛壓及熱鍛壓在環(huán)境損害上相對(duì)更大，未來進(jìn)行鍛壓工藝的運(yùn)用還著眼在溫鍛壓，以期能源利用率較高，危害性也在可控范圍。

4機(jī)械制造及自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展方向

機(jī)械制造及自動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展有極為密切的關(guān)系，在現(xiàn)階段中機(jī)械制造及自動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模逐漸增加，且有較多跨國合作項(xiàng)目，這對(duì)我國自動(dòng)化計(jì)算及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與集成技術(shù)的發(fā)展提出了要求，要與國際接軌與世界同步。同樣的，數(shù)字化制造技術(shù)也是推動(dòng)機(jī)械制造及自動(dòng)技術(shù)節(jié)能化發(fā)展的關(guān)鍵。能源的困境同樣是國際社會(huì)中普遍的問題，未來進(jìn)行技術(shù)革新中，節(jié)能環(huán)保型必將成為機(jī)械制造水平的重要指標(biāo)。因此，我國在進(jìn)行機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展過程中，應(yīng)持之以恒地重視節(jié)能理念。

5結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械設(shè)備幾乎參與人類社會(huì)能源使用過程中的所有能量轉(zhuǎn)換，所以在機(jī)械設(shè)備的制造與應(yīng)用環(huán)節(jié)踐行節(jié)能設(shè)計(jì)理念，必然可以對(duì)能源的轉(zhuǎn)換率產(chǎn)生重要影響，而且能推動(dòng)各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域的產(chǎn)品加工工藝改進(jìn)、功能性材料研發(fā)以及運(yùn)營管理理念的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)綠色制造的目標(biāo)。

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