探讨机械设计制造及其自动化的节能设计思想

刘艳美

摘要：机械制造、自动化技术的应用，可以转变传统人力生产，逐渐实现机械化生产，提升工作效率与效益，降低制造成本。但是，工厂规模持续扩大，应用大量的机械自动化设备，再加上传统设备的能源消耗多。早期机械制造设备，只关注自动化操作，忽视节能设计。所以，对于机械制造的能耗问题，制定标准的节能设计目标，推广到机械设计自动化中，完善自动化技术。通过此种方式，能够弥补资源消耗问题，同时降低能源使用量，增加生产效益，促进机械制造自动化发展。

关键词：机械设计制造；自动化；节能设计思想

引言

随着现代工业技术的不断发展，机械设计制造成为现代生产过程中不可或缺的一环。机械设计制造的自动化特点，不仅提高了生产效率，同时也为工业发展注入了新的能量。机械设计制造是指利用计算机及其相关软件，对机械工件进行轮廓加工和表面处理，并对机器进行控制和管理的过程。

1机械设计制造及其自动化技术的特点

1.1工业生产方面

（1）安全性。机械设计制造及其自动化技术的应用实现了多个领域的先进技术的有机融合，功能极其丰富，可进行自动控制、报警，自我诊断、保护等。所以，其在减少人力工作量方面有着一定优势。而且，人力在操作过程中容易出现一些安全隐患，而通过相关技术的应用可有效避免这些安全隐患，做到安全生产。

（2）高效性。人力生产效率相对较低，无法满足相关企业的需求。而通过这一技术的应用，可在潜移默化中提高生产效率、质量，且在产品制造完成后，会自动进行检测，如果发现质量不合格的产品，可做到精准销毁。因此，其具有高效性特点。

（3）节能性。能源紧缺问题、环境污染问题频发，对人类的可持续发展造成了威胁。因此，节能环保、可持续发展成为国家、社会所关注的重点话题。而机械设计及其自动化技术则具有显著的节能性特点，可在降低能源损耗的同时减少对环境的污染。

（4）便宜性。借助程序设计，可实现快速有效的修改工作程序、工作方式，做到提高设备调整、设备维护、设备升级的效率，在一定程度上节约时间、成本。

（5）稳定性。稳定性特指产品。因为机械设计制造及其自动化技术的运用可通过电子监测系统及计算机控制系统的调整实现全过程监测产品生产，确保产品质量与相关标准相符，大大提高产品的合格率和稳定性。

（6）多元性。其为新型技术，所以其具有多元性特征。在进行产品安装及调试时，需以客户需求为依据，形成不同设计功能，确保机械制造生产更加便捷、更加多元化。同时，可基于客户需求修改自动化程序。

1.2处理危险工作方面

在处理危险工作方面，这一技术有着绝对的优势。因为人类的能力、体力、精力有限，无法完成某类工作。比如，人们无法在高温、深海、高海、拔低气压等环境进行样品采集工作、维修工作。而机械设计制造及其自动化技术的有效应用，可快速解决相关问题，做到危险的有效处理。比如，现阶段正在研制的机械外骨骼，可通过人工引导的方式使机械进入人类无法生存的环境下完成样本采集、维修等工作。

2节能设计思想在机械设计制造及自动化中的应用

2.1产品的结构与功能优化

在机械产品的生产过程中，其不仅要具备较高的性能，同时也需要保证其具备较强的质量，以及较高的安全性和稳定性。因此，在机械产品的生产过程中，应当对其结构进行合理设计。通常情况下，可以将机械产品分为三种类型：一是具有较强韧性的机械产品；二是具有较强硬度的机械产品；三是具有较强刚性的机械产品。在实际的生产过程中，应当根据产品的不同类型与生产工艺进行有效结合，从而在实际生产过程中降低设备的能源消耗。同时，应当对机械设备进行合理配置，保证机械设备能够适应各类工作任务，减少在机械设备方面的资源投入。

3.2提高机械设备的自动化程度

在实际的机械设备制造过程中，应当注重对自动化技术的应用，提高生产效率。因此，企业需要应用现代信息技术。通过现代信息技术的应用，降低人力资源成本和能源消耗。例如，可以通过运用计算、单片机控制系统等方式实现对机械设备的自动化控制。此外，应当注意对机械制造及其自动化技术的创新。例如，可以通过对数控技术、柔性制造系统等技术的应用提升机械设备制造及其自动化技术水平。并且要做到充分利用计算机、数控机床等现代化设备。

首先，在实际的生产过程中，通过运用先进设备能够有效保证工作效率和质量。例如，在机械制造过程中，可以利用数控机床对零件进行加工和处理；在建筑施工过程中可以利用数控系统来控制施工进程；在汽车制造过程中可以利用数控系统来控制汽车运动部件和整车等；在电子信息行业中可以利用数控系统来实现对各种产品质量和产量的检测与控制等。

其次，应当重视对柔性制造系统技术的应用，柔性制造系统是一种能够实现生产过程自动化、智能化和柔性化的现代生产制造系统。其主要特点是功能高度集成化，生产方式灵活。柔性制造系统通过利用各种传感器、控制单元及计算机等进行信息交换和处理，从而实现了设备之间、设备与环境之间以及生产过程之间信息交互和控制管理功能。例如，在当前机械制造过程中被广泛使用的数控机床就是典型的自动化技术。但是通过分析可以发现，在实际使用数控机床时存在一定问题。如在数控机床工作过程中会产生大量热能和噪声等问题。因此，在实际使用时应当采取相应措施进行改善。

综上所述，机械设计制造及其自动化技术在节能设计思想下得到了广泛应用，不仅能够有效减少人力资源成本、提高生产效率、降低能源消耗，而且还能够保证机械设备运行稳定性、安全性，同时还能够在很大程度上减少污染。因此，应当重视对该技术的应用研究，只有这样才能进一步提高我国工业生产效率和质量水平、降低能源消耗、减少污染排放。

3节能设计对机械制造自动化的应用与改善对策

3.1发动机的节能设计

节能设计理念下，环保性、低公害性为重要特点。在机械制造与自动化生产过程中，发动机的作用显著，发动机质量与污染程度的关系密切。为了减少污染排放量，需要合理选择发动机，确保发动机满足环保、节能要求，降低设备运行能源消耗，减少噪声污染，体现出机械制造中的节能设计理念。在设计过程中，将设计方向朝着低油耗发展，从而提升工作效率。

3.2联合环境完善制造工艺

机械设计制造与自动化工艺，应当遵循运行环境确定，单个零部件加工，可以确保其与现场设备的一致性。比如，锻压工艺包括热锻压、温锻压、冷锻压。热锻压工艺的能源使用率高，冷锻压的工艺成本高，但是当热锻压工艺的资金投入量不足，则会危害环境。注重优化机械结构，简化设计过程，考虑零部件形状。机械优化后，零部件形状与机械设备一致，数量减少，制造过程的能源消耗下降。在简化零件时，注重考虑设计过程的性能。机械制造、自动化设计中，按照具体运行需求，优化调整工艺与工序，做好优化与完善处理，确保在加工环节内实现环保优化目标，提升能源使用率，实现节能目标。

结束语

综上所述，随着节能环保理念的推广，机械制造自动化也要落实节能环保思想。在融入节能理念后，可以提升机械设计制造与自动化技术水平，为国家、社会发展提供技术支持。该项技术的应用，可以节约资源与能源，保护生态环境，还可以推广节能环保理念，实现可持续发展战略。

参考文献

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