摘 要：近年來，在自動化技術(shù)不斷發(fā)展背景下機械設(shè)計制造行業(yè)的整體技術(shù)水平明顯提高，但其能源消耗大、資源浪費嚴(yán)重等問題仍未得到有效解決，這顯然不符合當(dāng)前社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展要求?；诖?，本文分析了節(jié)能理念在機械設(shè)計制造領(lǐng)域的重要作用，同時探討了節(jié)能理念在機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)中的應(yīng)用，以期能夠?qū)C械設(shè)計制造行業(yè)的環(huán)境污染控制與可持續(xù)發(fā)展提供一定參考。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造;自動化技術(shù);節(jié)能理念

中圖分類號：TH122;TH164? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-6903（2020）08-0000-00

0引言

機械設(shè)計制造作為與工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的行業(yè)領(lǐng)域，近年來雖然呈現(xiàn)出了自動化、數(shù)字化、智能化發(fā)展趨勢，但從國內(nèi)來看，機械設(shè)計制造與自動化技術(shù)的結(jié)合仍處于初級階段，當(dāng)前無論是機械設(shè)計制造本身的資源消耗，還是機械產(chǎn)品的能耗，與國外發(fā)達國家相比均較高，而面對機械設(shè)計制造行業(yè)能耗過高、資源浪費嚴(yán)重等問題，將節(jié)能理念應(yīng)用到機械設(shè)計制造與自動化技術(shù)中，顯然是十分可行且必要的。

1節(jié)能理念在機械設(shè)計制造領(lǐng)域的重要作用

1.1合理控制資源消耗

機械設(shè)計制造屬于高能耗行業(yè)，尤其是在我國機械設(shè)計制造行業(yè)規(guī)模較大的情況下，其每年所消耗的各類能源、資源眾多，這給整個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來極大阻礙。在節(jié)能理念影響下，機械設(shè)計制造行業(yè)逐漸向著節(jié)能減排方向發(fā)展，將降低能源消耗、避免資源浪費作為機械產(chǎn)品設(shè)計、制造階段的核心目標(biāo)，同時將各種節(jié)能措施靈活應(yīng)用到機械產(chǎn)品設(shè)計、制造中來，最終實現(xiàn)對資源消耗的合理、有效控制[1]。如在進行機械產(chǎn)品的發(fā)動機設(shè)計時，如果機械制造企業(yè)及設(shè)計人員能夠充分貫徹節(jié)能理念，就會改變盲目追求高性能、低成本的思想，轉(zhuǎn)而在保證發(fā)動機動力足夠的前提下，盡可能設(shè)計出低能耗發(fā)動機，使機械產(chǎn)品的整體能耗進一步降低。

1.2迎合工業(yè)生產(chǎn)需求

機械設(shè)計制造行業(yè)與工業(yè)生產(chǎn)存在著密不可分的聯(lián)系，無論是機械產(chǎn)品的整體質(zhì)量性能，還是對機械產(chǎn)品功能的創(chuàng)新優(yōu)化，都會對機械產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的工業(yè)生產(chǎn)造成直接影響，而在當(dāng)前我國工業(yè)趨向于綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展，機械設(shè)計制造及自動化領(lǐng)域?qū)τ诠?jié)能理念的貫徹自然也是十分符合工業(yè)生產(chǎn)需求（市場需求）的。如通過對發(fā)動機等內(nèi)部重要構(gòu)件進行節(jié)能化設(shè)計可以在基本不影響機械產(chǎn)品質(zhì)量性能、功能的基礎(chǔ)上，大大降低機械產(chǎn)品能耗，從而滿足工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能減排需求;而對于機械產(chǎn)品制造階段資源消耗的控制，則能夠有效降低機械產(chǎn)品制造成本，依托這一優(yōu)勢，無論是降低產(chǎn)品價格，還是擴大產(chǎn)品利潤空間，都能夠幫助機械制造企業(yè)在市場競爭中占據(jù)有利位置。

2節(jié)能理念在機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)中的應(yīng)用

2.1改進生產(chǎn)工藝

從機械設(shè)計制造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，要想將節(jié)能理念應(yīng)用到機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)中，首先需要對機械制造的相關(guān)生產(chǎn)工藝進行不斷改進，以解決機械產(chǎn)品在制造階段的資源浪費、環(huán)境污染、能源利用率低等問題。例如在機械零部件的鍛壓加工領(lǐng)域，目前的加工工藝通?？煞譃闊徨懯健劐懯脚c冷鍛式三大類，由于熱鍛式與冷鍛式工藝在零部件加工過程中的能源利用率相對較低，對環(huán)境的破壞也比較嚴(yán)重，因此應(yīng)在設(shè)計階段，除了要根據(jù)零部件要求來選擇鍛壓工藝外，同時也要充分考慮到節(jié)能環(huán)保效益，盡可能選擇溫鍛式工藝。

2.2選用節(jié)能材料

在機械設(shè)計制造行業(yè)中，生產(chǎn)原材料的選擇同樣會影響機械產(chǎn)品制造的資源消耗及污染排放情況，全面應(yīng)用節(jié)能理念，對于各種節(jié)能材料的合理選擇與應(yīng)用是十分重要的。例如在進行發(fā)電設(shè)備、運輸機械設(shè)備發(fā)動機、化學(xué)設(shè)備等機械產(chǎn)品的設(shè)計時，由于機械設(shè)備需要在高溫環(huán)境下運行，常常會因出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象導(dǎo)致設(shè)備變形，因此應(yīng)盡量選用耐熱鋼等蠕變強度較高的材料，以提高機械設(shè)備的強度穩(wěn)定性與使用壽命，這樣不僅能夠能夠滿足市場需求，提高產(chǎn)品市場競爭力，同時也能夠降低整個行業(yè)因機械制造所產(chǎn)生的能源消耗與環(huán)境污染[2]。另外，由于大多數(shù)鋼鐵及有色金屬材料都具有可回收性，因此在進行機械設(shè)計時，同樣需要盡可能選擇這類可回收材料作為機械制造原材料，使機械產(chǎn)品報廢后能夠?qū)崿F(xiàn)原材料重新回收，避免各類生產(chǎn)材料的浪費，即便因機械產(chǎn)品質(zhì)量性能要求而必須要采用不可回收材料，也同樣要優(yōu)先選擇易分解、質(zhì)量輕的原材料，以降低機械產(chǎn)品報廢后所造成的環(huán)境污染以設(shè)備運行負(fù)擔(dān)，這與節(jié)能理念是十分契合的。

2.3優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)

從節(jié)能減排的角度來看，節(jié)能理念在機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)中的應(yīng)用還可以通過對機械產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化來實現(xiàn)。例如在機械產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計上，可盡量減少一些不必要構(gòu)件的使用，使機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)流程趨于簡單化，進而降低機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的能耗與材料消耗;而在進行自動化液壓系統(tǒng)設(shè)計時，則需要選擇使用壽命長、耐腐蝕性強、密封效果好的液壓管，以免液壓系統(tǒng)出現(xiàn)滲漏、內(nèi)部雜質(zhì)過多等問題，并對整個機械系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成影響。

2.4設(shè)計通用構(gòu)件

現(xiàn)代機械產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大多比較復(fù)雜，所使用的零部件也比較多，如果某一部分構(gòu)件在使用期間出現(xiàn)問題，且無法找到合適的構(gòu)件進行更換，或是更換后構(gòu)件與其他構(gòu)件間的契合度不足，那么就很容易使機械產(chǎn)品被迫報廢，而在機械產(chǎn)品報廢率較高的情況下，整個行業(yè)的資源消耗與環(huán)境污染問題也會變得更加嚴(yán)重。針對這一問題，機械制造企業(yè)還需在產(chǎn)品設(shè)計階段盡可能使用通用構(gòu)件，或是對特殊構(gòu)件進行通用化設(shè)計，保證機械產(chǎn)品在內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)故障后，能夠輕松找到相同的通用構(gòu)件并完成更換，且更換后不會對機械產(chǎn)品正常運行及使用壽命造成影響，進而有效降低機械產(chǎn)品報廢幾率，控制機械制造所帶來的資源消耗與環(huán)境污染[3]。

2.5機械自動化調(diào)控

在現(xiàn)代機械制造的自動化、智能化發(fā)展趨勢下，節(jié)能理念還應(yīng)進一步滲透到機械產(chǎn)品的自動化調(diào)控領(lǐng)域，通過更具針對性的運行參數(shù)自動化調(diào)控來降低設(shè)備運行期間的能源消耗，減少能源浪費。例如在鍋爐設(shè)備的設(shè)計中，可由傳感器、通信設(shè)備、單片機、執(zhí)行構(gòu)件建立自動化控制系統(tǒng)，根據(jù)不同時間段的供熱、功能需求來對鍋爐運行參數(shù)、工作負(fù)荷進行自動化調(diào)控，使鍋爐能夠在滿足實際供熱、供能需求的前提下，盡可能降低不必要的能源消耗。

3結(jié)語

總之，節(jié)能理念雖然能夠在機械設(shè)計制造領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用，但要想將節(jié)能理念有效應(yīng)用到機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)中，有效控制機械設(shè)計制造的能源消耗、資源浪費與環(huán)境污染等問題，則還需在機械自動化調(diào)控、機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面采取相應(yīng)的應(yīng)用策略

參考文獻

[1]李瑞寧，杜鳳齡.節(jié)能設(shè)計理念在機械制造及自動化中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（1）：197+200.

[2]黎錦泉.機械制造自動化中節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用路徑[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2017（19）：171-172.

[3]陳軍，吉順林.機械制造及自動化中的節(jié)能高效設(shè)計理念[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（5）：179-180.

收稿日期：2020-07-03

作者簡介：鄧文哲（1995—），男，湖南醴陵人，本科，從事機械設(shè)計制造工作。