节能设计理念在机械制造及自动化中的应用研究
李连杰
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李连杰,. 节能设计理念在机械制造及自动化中的应用研究[J]. 中国机械研究,2023.3. DOI:10.12721/ccn.2023.157021.
摘要:
机械制造行业是我国国民经济的重要支柱之一,是带动我国经济发展的重要基础。在机械制造行业中,自动化技术应用较为广泛,并且随着科学技术的不断进步,机械自动化水平也在不断提升,在推动了我国经济发展的同时也造成了能源、资源等方面的浪费。节能设计理念为机械制造行业提供了新思路,为传统技术的革新提供了可能。因此需要从节能设计理念出发,探索更加高效、绿色、环保的机械制造及自动化技术应用方案。文章分析了节能设计理念的应用原则、应用要点及发展前景,以期为节能设计理念在机械制造及自动化中更好地发挥作用提供理论依据和实践参考。
关键词: 节能理念机械制造自动化应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157021
基金资助:

经济社会发展的同时,人们对于能源资源的需求量不断增加,对环境造成的破坏也越来越大。现阶段,我国面临着严重的能源短缺问题。在这种情况下,我国相关部门做出了一系列关于节能减排、保护环境和保护资源等方面的战略部署,并提出了实现可持续发展战略目标。因此需要对传统机械制造工艺进行优化和完善,以保证机械制造企业能够实现绿色发展。在这种背景下,节能设计理念逐渐走进人们视野中[1]。通过采用节能设计理念来减少生产环节中的能源消耗和资源浪费,有利于实现机械制造企业经济效益与环境效益间的平衡。因此在机械制造及自动化领域中大力推广节能设计理念具有重要意义。

一、机械制造及自动化的现状

在科学技术的推动下,机械制造与自动化技术已经得到了快速发展,其应用领域也越来越广泛。例如,机械制造与自动化技术主要应用于工业生产中,能够提高工作效率,降低劳动强度,实现安全、高效、自动化生产。我国在机械制造及自动化方面起步较晚,发展时间较短,现阶段仍处于初级阶段。在这个过程中还存在以下问题:

1、技术不成熟。由于我国市场经济起步较晚,缺乏相应的理论基础和技术经验,因此在机械制造及自动化方面的理论研究和实践经验较为薄弱。

2、缺乏专业人才。我国大部分机械制造及自动化人才都是从国外引进的专业人才,他们掌握了先进的设计理念和加工工艺等知识技术。但由于我国与发达国家存在较大差异,导致这些人才无法将其转化为自己所需的技术理论和实际操作经验,从而使我国机械制造及自动化水平一直处于落后状态。

上述问题不仅阻碍了我国机械制造业及自动化的发展进程,而且还制约了其与其他行业的融合。如果要想解决这一问题的话案情就需要进行系统深入地研究并找到有效解决方案;然而将节能环保理念应用于机械制造及自动化中不仅可以减少资源浪费、降低生产成本、提高工作效率、提高经济效益和社会效益等;还可以将节能环保理念与科学技术进行有机结合;最重要的是可以促进传统机械制造业转型升级并实现可持续发展。

二、节能设计理念在机械制造及自动化中的重要作用

机械制造行业属于我国传统行业,在社会经济发展中发挥着重要作用。但在工业化进程中,机械制造行业的能源消耗、环境污染问题一直是社会关注的重点,甚至有不少学者呼吁要停止机械制造行业的发展,原因在于传统的机械制造及自动化技术已经不能满足现代生产需求,它不能带来更多的经济效益,反而造成资源和能源的浪费。节能设计理念是一种新型设计理念,具有科学性和先进性,能够有效减少资源消耗、环境污染等问题。目前我国很多地区已经开始对节能设计理念在机械制造及自动化中的应用展开研究,相信在不久的将来会形成较为完善的方案。另外随着环保政策体系逐步完善和人们环保意识逐渐加强,在未来的机械制造行业中,节能设计理念将会得到更广泛地应用,具体表现在:

1、在机械制造过程中采用先进的科学技术,严格执行节能设计原则,并制定合理的发展目标。优化现有的工艺和技术方案,提高生产效率及经济效益。优化零件材料结构设计方案,采用低能耗材料和新型复合材料;

2、加强企业的管理,培养专业人才,未来节能设计理念在机械制造行业中的应用将会越来越广泛,相关从业人员也应该顺应时代发展潮流逐步加强自身专业素质和素养,更好地为机械制造行业发展提供技术支持。

三、对环境的保护

在机械制造和自动化领域中,企业应该对节能环保工作进行持续关注,并建立完善的管理制度,积极促进节能环保工作的开展。在机械制造和自动化生产过程中,企业应当加强环境保护意识,推动企业环境保护工作的顺利开展。对此,企业需要注重以下几方面:

首先是机械制造与自动化生产过程中的废弃物处理问题。机械制造与自动化生产过程中会产生大量废弃物,如金属废料、边角余料、废旧塑料等。如果不能及时处理这些废弃物,不仅会占用大量的土地资源,而且还会对土壤、水体等造成一定程度的污染。因此企业需要加强对废弃物的处理力度。

对于粉尘污染问题而言,如果不能及时处理粉尘污染问题会对员工的身体健康造成一定程度上的影响。因此企业需要将重点放在粉尘污染防治工作上,通过科学有效的措施将粉尘控制在合理范围内。

最后是对水资源保护问题。机械制造及自动化生产过程中会产生大量水资源流入环境当中,如果不能合理处理这些水资源则会对环境造成严重影响。因此企业需要重视对水资源进行保护工作,保证水资源能够满足机械制造及自动化生产需要。

四、应用案例

某汽车制造业生产企业为提升产品质量,在原机械制造技术上进行了升级,增加了自动化生产工艺,使生产效率明显提升。随着企业的发展壮大,原有的机械制造及自动化设备已无法满足生产需求,为实现节能减排的目的,对原有设备进行节能改造。具体改造方案如下:

(一)在原机械制造技术中增加了高精度电子模拟测试设备、光电测试设备及计算机控制系统等。

(二)针对高精度电子模拟测试设备进行改造后,减少了相应的硬件配置设施,并实现了数据的高效传输。通过对现有机床进行加装智能控制系统及计算机系统,使数控机床在运行过程中实现数据的自动采集与处理。同时对原有机床进行数控改造后实现了机床的高精度化;通过计算机控制系统对加工过程进行优化控制及管理。

(三)通过在原有机械制造技术上增加自动编程软件、数控加工指令等信息化软件装置,使其能通过电脑进行零件生产程序的编制、数据处理、加工程序编制等操作,并将设计好的程序送至数控机床中进行加工作业。

结语

节能设计理念不仅可以减少资源浪费,还可以有效节约生产成本,提高产品生产质量,促进机械制造行业的健康发展。从绿色设计、节约型设计等方面入手,在机械制造及自动化技术应用中充分融入节能设计理念。对此,需要创新和改进传统的机械制造方法、工艺和材料,对资源进行合理配置与优化,选用低能耗、高效率的绿色材料和能源,避免资源浪费现象的产生。与此同时还要做好机械制造及自动化设备的维护和管理工作,延长使用寿命;对节能设备进行合理改造;在保障机械性能的前提下选择更加经济实惠的能源使用方式。节能设计理念是一种全新的理念和思维,是顺应时代发展而产生的新事物。当前中国正处于全面建设小康社会、加快转变经济发展方式、实现科学发展的关键时期。在此背景下从节能设计理念入手促进机械制造及自动化行业科学健康发展具有重要意义。

参考文献:

[1] 熊瑛. 电气自动化的节能设计分析[J]. 工程技术发展, 2022, 3(1):167-169.

[2] 张伟. 节能设计理念在机械制造及自动化应用中的融合[J]. 现代制造技术与装备, 2021.

[3] 刘晗. 节能设计理念下如何发展机械制造和自动化[J].  2021.

[4] 范文龙. 机械制造与自动化中的节能设计理念分析思路总结[J]. 中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2021(7):1.

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