节能设计理念在机械制造与自动化中的应用
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摘要：随着国家的经济快速发展，但是在这期间，对于机械制造和自动化来说，由于其起步较晚，且受落后的研发观念和制造工艺的影响，导致相比于国外企业，我国部分企业竞争力较弱。因此，国内企业需要对国外相关企业的成功经验积极借鉴，同时在制造机械零部件期间充分运用节能环保理念。
关键词：节能设计理念;机械制造;自动化;应用
引言
现阶段，随着我国科技水平的不断提升，对于机械制造行业自动化发展提出了更高的要求。将节能设计理念积极的应用于机械制造与自动化生产当中，不仅能够实现对资源的合理利用，而且还充分的满足了可持续发展的理念。
1应用节能设计理念的重要作用
虽然我国拥有十分丰富的自然资源和辽阔的地域，但受人们大面积使用和开采的影响，导致目前的资源状况十分紧缺，怎样使能源得到节约，促进能源得到重复利用是现阶段机械制造与自动化生产过程中面临的关键问题，同时对该领域的发展存在较大的影响。应用节能设计理念的重要作用主要体现在：（1）对于高机械产品来说，能够促进其质量得到显著提高。在机械制造和自动化中，衡量该系统的关键指标在于它的可靠性，若可靠性在一定程度上存在问题，那么整个系统的运行将受到极大影响，严重时会出现系统瘫痪情况，同时能源消耗和设备可靠性之间也存在正比例关系，如果设备存在可靠性问题，将在使用能源过程中出现成本增加的情况，并使能源使用效率降低。（2）有利于企业竞争力提升。企业若想促进自身竞争力提高，需要在发展过程中走节能环保道路;为提升综合国力，在国民经济发展期间，机械制造行业占据的份额较大，此外国家的科技实力是通过该系统的智能化、环保节能化程度充分体现的，因此，节能环保率的提高意味着国家竞争力的提高。
2机械制造与自动化节能方面的问题
2.1机械制造节能管控体系建设不到位
机械制造与自动化的节能管控体系在我国建设中存在许多问题，比如未按规定实行节能生产或污染排放数据造假等问题，这些问题的产生是由于机械制造自动化没有建立完善的节能管控体系，相关法律法规对机械生产节能领域也没有明确的规定，使得一些机械制造企业，在生产过程中没有做好节能减排管理。同时，在机械生产中没有明确的节能减排要求使得企业选择违规排放污染物，其次，机械制造中的节能指标和污染排放指标没有得到及时的更新，有些标准甚至好几年都没有进行修订，跟不上时代的发展，不能满足现代机械制造业的节能和环保要求。同时，一些机械制造企业由于经济上的问题，有些为了利益而伪造污染排放数据，有些则是没有资金投入在节能环保系统的改造上，造成机械生产中的高能耗和高污染，最终使机械制造达不到节能的要求。
2.2员工和生产工艺中的问题
机械制造需要生产人员具有很高的专业素养和技能水平，同时，也要具备扎实的理论基础和设备操作能力。目前，我国具备合格技能的生产人员数量不多，大多数的机械生产人员存在专业技能不过关，缺乏必要的理论知识，在机械生产过程中自然无法做到节能生产的要求。同时，由于机械制造产品众多，生产工艺和流程各不相同，其中的节能要求也是各不相同，因此，生产人员无法掌握不同产品的节能生产方法也是导致机械制造中无法有效控制节能减排的原因，这样不仅降低了生产的效率也无法做到绿色环保生产的要求。
3节能设计理念在机械制造及自动化中的应用策略
3.1设计阶段的节能措施
节能设计理念在机械制造及自动化中涉及多个领域，在机械制造及自动化技术设计阶段，采取合理節能措施非常关键，主要包括对整个机械制造系统整体规划，在设计阶段，应着重考量节能设计理念合理性，确保机械制造及自动化设计阶段节能理念对提升机械系统能源利用效率具有一定促进作用，例如机械制造中发动机和液压系统是最为常见的动力系统，如何选择节能动力系统就是十分关键的环节，高效的环保发动机对于能源消耗量过大问题可以进行合理解决，在此基础上也可以削减排放系统负荷;而针对液压系统，节能设计理念中最为关键的一步就是保持传动液压油清洁度，减轻液压油对环境污染，以此来保障机械系统环保性。
3.2材料选择以及结构优化
节能设计理念作为一种新型技术能够解决能源问题，推动工业发展。在机械制造及自动化技术中，材料选择对节约能源效果起决定性作用，设计人员应选择环保以及可回收相关材料，机械制造业中传统设计理念以保障机械设备功能与寿命为主，所以通常选择良好的材料以及厚重的结构。随着对机械制造业发展，在了解机械构件受力以及机械构件受力特点情况下，可以对结构进行优化，降低材料选择标准或者材料使用量，比如在机械制造业中，受扭矩圆柱状结构，通过对该构件受力分析，可以了解到构件承受力都集中在圆柱状结构外围，中心位置并没有受到强度扭力，所以设计人员可以针对这一特点，利用空间结构替换圆柱，在保障扭力不变情况下，降低机械材料使用量。除此之外，机械制造业结构所应用零件也需要选择相对容易装配与分解的模块结构，同时保证材料可回收、可再生性，避免在机械加工过程中产生危害。
3.3改善生产工艺
按照节能设计的要求来改进机械加工制造生产工艺能够极大程度地提升产品质量和减少能耗和污染排放，因此，可以从以下几个方面进行生产工艺的改善：（1）优化产品结构。越简单的机械结构需要的零部件越少，加工方法也越简单，在生产制造的过程中耗能和产生的污染也会减少。因此，在改善生产工艺之前先要对产品进行充分的调研，在确保功能性的前提下，进行结构和形状的优化，通过优化形状和结构降低加工难度，从而达到节能减排的目的。（2）根据加工材料合理选择加工工艺。根据不同原材料需要选择适合的加工工艺，同一种原材料有不同种类的加工方法，需要根据企业现有的加工设备和节能减排的要求来选择适当的加工工艺，比如锻压是常见的零件加工方法，有冷、温和热锻压3种方式，其中，热锻压的能源利用率低于前2种，但是冷锻压工艺比后两者造成更多的环境破坏，因此，要选取温锻压工艺进行零件加工。（3）合理安排加工顺序对于节能也十分重要，在机械制造中合理的加工工序不仅能够减少设备的空置时间，降低无效用能耗，也能够提高机械生产效率，因此，基于节能设计的理念需要对传统的加工顺序进行改善。比如在冷轧薄板的生产中需要合理安排加工顺序，将复杂形状的加工放在退火处理之后进行，这样可以提高加工的效率。（4）运用精益生产思想进行改善现场管理。运用5S技术对生产环境进行改善，提高生产环境的整洁性减少污染的排放，用看板管理提升生产效率，在生产中尽可能做到零库存，这样可以大幅度降低原料的浪费和中间环节的资源占用。（5）严格生产管理体系建设，提高生产过程的监督考核，杜绝随意浪费原料和污染随意排放的问题，确保每个工序环节都进行节能优化设计。
结语
综上所述，当前随着社会的不断发展，对于当前机械制造业的发展提出了更高的要求。在过去的一段时间里，由于缺乏机械制造与自动化节能设计理念，因此导致了大量能源的浪费。在这种情况下，我们就要积极的采取一系列有效措施，积极的融入节能设计理念，在实现节能降耗的同时，提高企业核心竞争力，促进机械制造业的可持续发展。
参考文献
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