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摘要：隨著近年來我國逐漸推進建設資源節約型和環境友好型社會，一些高能耗和高污染的產業正在面臨著轉型和升級。傳統機械制造行業存在著高能耗和高污染的問題，因此，需要在機械制造與自動化領域引入節能設計的理念幫助傳統機械制造業進行轉型和升級，通過介紹節能設計在機械制造與自動化中的應用來優化機械設計和制造方法，實現機械制造業的可持續發展。

關鍵詞：節能設計；機械制造與自動化；應用措施

傳統機械制造業中的高能耗和高污染嚴重阻礙了機械制造業健康發展，因此，將節能設計理念應用在機械制造與自動化中是十分必要的，通過節能技術的推廣可以極大程度地降低機械制造生產中的浪費，提高機械制造生產效率，對降低能耗和保護環境有重要的意義。

1節能設計對機械制造與自動化的重要性

機械制造與自動化是我國經濟發展的基礎產業，為我國各行各業的發展提供裝備，同時，它也是評價國家工業化程度的指標之一。隨著經濟發展技術進步和信息化技術的不斷推進，機械制造與自動化也在飛速的發展，但是在發展的同時也暴露出高能耗和高污染的問題，不僅消耗和浪費了寶貴的自然資源，也給環境帶來了極大的破壞，因此，需要將節能設計理念用于機械制造和自動化技術的開發和應用。一方面節能技術可以減少機械制造中的高能耗問題，通過使用清潔能源和可再生資源降低機械制造的生產成本，同時，也可以提高資源的利用率，提高機械生產效率。另一方面節能技術可以降低機械制造的高污染問題，通過在機械制造與自動化中使用節能技術對于提高機械制造的生產能力和保護自然環境都有重要的意義。

2機械制造與自動化節能方面的問題

2.1機械制造節能管控體系建設不到位。機械制造與自動化的節能管控體系在我國建設中存在許多問題，比如未按規定實行節能生產或污染排放數據造假等問題，這些問題的產生是由于機械制造自動化沒有建立完善的節能管控體系，相關法律法規對機械生產節能領域也沒有明確的規定，使得一些機械制造企業，在生產過程中沒有做好節能減排管理。同時，在機械生產中沒有明確的節能減排要求使得企業選擇違規排放污染物，其次，機械制造中的節能指標和污染排放指標沒有得到及時的更新，有些標準甚至好幾年都沒有進行修訂，跟不上時代的發展，不能滿足現代機械制造業的節能和環保要求。同時，一些機械制造企業由于經濟上的問題，有些為了利益而偽造污染排放數據，有些則是沒有資金投入在節能環保系統的改造上，造成機械生產中的高能耗和高污染，最終使機械制造達不到節能的要求。2.2員工和生產工藝中的問題。機械制造需要生產人員具有很高的專業素養和技能水平，同時，也要具備扎實的理論基礎和設備操作能力。目前，我國具備合格技能的生產人員數量不多，大多數的機械生產人員存在專業技能不過關，缺乏必要的理論知識，在機械生產過程中自然無法做到節能生產的要求。同時，由于機械制造產品眾多，生產工藝和流程各不相同，其中的節能要求也是各不相同，因此，生產人員無法掌握不同產品的節能生產方法也是導致機械制造中無法有效控制節能減排的原因，這樣不僅降低了生產的效率也無法做到綠色環保生產的要求。

3節能設計理念在機械制造與自動化中的應用

3.1節能理念應用的思路。機械制造與自動化的節能設計主要是對于機械生產中各個環節而言，從產品設計到制成成品各個環節都需要運用節能設計。在產品的設計階段要注重產品的可回收性，即產品達到使用壽命之后是否具有可回收價值，這樣可以減少對環境的污染。傳統的機械產品設計主要從使用壽命、使用質量等方面進行考慮，而節能設計理念要求將產品設計從綠色環保、對環境的危害性等方面來考慮，主張產品的回收利用，減少對環境的破壞，現階段的機械產品幾乎都存在難以回收利用的問題，只能作為固體廢物進行掩埋，不僅嚴重污染自然環境也嚴重浪費了制造產品的原材料。在產品的制造中節能設計一方面要考慮使用清潔能源作為機械生產的主要能源，比如用太陽能、風能等清潔能源發電代替火力發電，用自然光照明取代電燈照明等手段來降低能源消耗和浪費。另一方面在機械制造生產過程中，要通過節能設計來改善生產工藝流程，減少生產過程中的原材料浪費，同時，要提高生產優良率和降低廢品率，以此來提高原材料的使用率和生產效率。在生產交付使用之后，則要注重產品的可回收性，不僅能夠降低廢棄物對環境的破壞，也能回收原材料用于生產，達到節能減排的目的。3.2優化機械設計。在機械設計中采用節能設計的理念主要在于提高生產效率、節約資源和降低污染排放等方面，可以在以下幾個方面進行優化設計：（1）使用環保型發動機。發動機作為機械制造中重要的設備，其能耗和污染對外部環境有巨大的影響，因此，選用環保無公害的發動機可以有效降低油耗，對于減少噪聲污染和環境污染有重要的幫助。（2）液壓系統的節能設計。液壓系統是確保機械系統正常運轉的保障，因此，要在液壓系統的設計中融入節能設計來延長液壓系統的使用壽命和工作效率。一方面在油液的選擇上要有嚴格的要求，不能含有絲毫雜質，確保液壓系統的整體清潔，從而降低液壓元件的磨損，另一方面對液壓系統的管線設計要注重選材，優先選擇密封性能和不易老化的材料，這樣不僅能夠提高液壓系統的使用壽命，也可以減少連接管線的破壞導致油液溢出造成環境污染。（3）自動加脂裝置的節能設計。傳統手動加脂存在一些問題，比如加脂效率低下，耗費大量時間和人力，在加脂的過程中還有可能造成油液的溢出污染環境，因此，要設計自動加脂裝置來節能減排，實現設備定時自動加脂。可以通過設計一個自動潤滑系統來解決以上問題，通過設置在各鉸銷位置的傳感器來檢測黃油含量，一旦低于設定值，傳感器接收到信號使自動潤滑系統工作，計算出具體的黃油需求量來實現自動加脂，既能夠精準控制加脂的時機也能夠控制加脂量，防止過多溢出造成污染或過少無法起到潤滑的作用。（4）駕駛室的節能設計。對駕駛室進行人體工學改造有利于保持駕駛員的工作狀態，降低勞動辛苦程度，從而實現工作效率的提升。3.3改善生產工藝。按照節能設計的要求來改進機械加工制造生產工藝能夠極大程度地提升產品質量和減少能耗和污染排放，因此，可以從以下幾個方面進行生產工藝的改善：（1）優化產品結構。越簡單的機械結構需要的零部件越少，加工方法也越簡單，在生產制造的過程中耗能和產生的污染也會減少。因此，在改善生產工藝之前先要對產品進行充分的調研，在確保功能性的前提下，進行結構和形狀的優化，通過優化形狀和結構降低加工難度，從而達到節能減排的目的。（2）根據加工材料合理選擇加工工藝。根據不同原材料需要選擇適合的加工工藝，同一種原材料有不同種類的加工方法，需要根據企業現有的加工設備和節能減排的要求來選擇適當的加工工藝，比如鍛壓是常見的零件加工方法，有冷、溫和熱鍛壓3種方式，其中，熱鍛壓的能源利用率低于前2種，但是冷鍛壓工藝比后兩者造成更多的環境破壞，因此，要選取溫鍛壓工藝進行零件加工。（3）合理安排加工順序對于節能也十分重要，在機械制造中合理的加工工序不僅能夠減少設備的空置時間，降低無效用能耗，也能夠提高機械生產效率，因此，基于節能設計的理念需要對傳統的加工順序進行改善。比如在冷軋薄板的生產中需要合理安排加工順序，將復雜形狀的加工放在退火處理之后進行，這樣可以提高加工的效率。（4）運用精益生產思想進行改善現場管理。運用5S技術對生產環境進行改善，提高生產環境的整潔性減少污染的排放，用看板管理提升生產效率，在生產中盡可能做到零庫存，這樣可以大幅度降低原料的浪費和中間環節的資源占用。（5）嚴格生產管理體系建設，提高生產過程的監督考核，杜絕隨意浪費原料和污染隨意排放的問題，確保每個工序環節都進行節能優化設計。3.4機械制造的發展方向。機械制造與自動化未來的發展方向是環保化、智能化和數字化，通過新技術、新材料和新的加工方法來提高資源利用率，降低污染排放是未來的發展趨勢，同時，人工智能技術的發展也會給機械制造領域帶來變革。而數字化在于可以模擬產品從設計到成品的全過程，對設計和制造中的問題進行提前解決，這樣既可以做到環保節能無污染同時全面提高生產能力和生產效率。

4結語

機械制造與自動化是我國經濟發展的重要推動力，但是現階段我國機械制造業存在高能耗和高污染的問題，通過引入節能設計理念來降低資源消耗，減少污染排放具有重要的作用。將節能設計理念應用機械制造與自動化中，要優化機械制造設計方法和制造工藝，做到節能減排的同時提高機械制造的生產效率，提高制造企業的經濟效益，使得行業能夠可持續發展。

參考文獻

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作者:魏青 單位:武漢職業技術學院