王灝元

(哈爾濱工程大學(xué)，哈爾濱 150001)

機(jī)械生產(chǎn)由于管理、技術(shù)應(yīng)用、設(shè)計(jì)等原因出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮，不僅造成了生產(chǎn)資源的不必要浪費(fèi)，嚴(yán)重情況下甚至?xí)霈F(xiàn)安全隱患問(wèn)題。在自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，應(yīng)依照節(jié)能環(huán)保原則開(kāi)展管理工作，一方面可以合理設(shè)計(jì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的材料使用、工藝選擇、整體生產(chǎn)方案等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)不同制造工序的有效對(duì)接，確保自動(dòng)化機(jī)械制造的綜合效率。另一方面，節(jié)能理念作為可持續(xù)發(fā)展原則的重要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)注重經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展，關(guān)注環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，可以有效控制制造環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污染影響，是機(jī)械自動(dòng)化制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。

1 節(jié)能理念下機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計(jì)規(guī)劃應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 提升資源整體利用質(zhì)效

節(jié)能理念應(yīng)貫穿于設(shè)計(jì)規(guī)劃全過(guò)程中，從源頭對(duì)生產(chǎn)資源進(jìn)行合理配置，實(shí)現(xiàn)材料、人力、設(shè)備、能源等資源的科學(xué)利用。機(jī)械制造自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)理念在減少工業(yè)發(fā)展對(duì)環(huán)境污染程度的同時(shí)，也促進(jìn)了人類(lèi)文明與生態(tài)文明的共同發(fā)展。因此，機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域的綠色發(fā)展理念推廣，不僅影響了制造產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程，能夠有效緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)之間的矛盾，同時(shí)也是推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康、平穩(wěn)發(fā)展的重要途徑，對(duì)我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)、生態(tài)環(huán)境治理等方面也有著一定的積極意義。

1.2 綠色無(wú)公害

基于低碳環(huán)保理念的自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)的顯著優(yōu)勢(shì)是綠色無(wú)公害。設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)代環(huán)保生產(chǎn)理念的指導(dǎo)下，對(duì)自動(dòng)化制造過(guò)程中產(chǎn)生的能源消耗、污染影響、制造成本等進(jìn)行控制，在對(duì)制造流程產(chǎn)生的各項(xiàng)消耗進(jìn)行精細(xì)化管理的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)備使用性能，生產(chǎn)出符合產(chǎn)品使用需求與標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械，通過(guò)對(duì)能源的循環(huán)、高效利用，最大限度地對(duì)能源損耗進(jìn)行管理，降低生產(chǎn)成本。

1.3 材料環(huán)保

在材料的選擇方面，可以使用環(huán)保材料替代高污染、不可回收的材料。自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)在對(duì)材料進(jìn)行加工時(shí)，需要消耗一定的能源，因此，在選擇時(shí)應(yīng)該避免使用過(guò)程中產(chǎn)生或者吸收過(guò)多熱量的材料，同時(shí)應(yīng)該盡量選擇可以重復(fù)利用或者充分分解的材料。同時(shí)，節(jié)能理念強(qiáng)調(diào)對(duì)資源的高效利用，對(duì)各生產(chǎn)不合格、廢舊零件進(jìn)行無(wú)公害處理后，應(yīng)對(duì)能重復(fù)利用的部分進(jìn)行篩選，在降低污染影響的同時(shí)，提高機(jī)械生產(chǎn)的整體效益。

1.4 制作工藝低碳節(jié)能

節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)原則應(yīng)落實(shí)到實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，選擇低能耗、污染性較低的制造工藝，依照節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)劃，嚴(yán)格控制生產(chǎn)流程，優(yōu)化加工工藝，貫徹節(jié)能減排、低碳低耗的設(shè)計(jì)目標(biāo)。如在機(jī)械制造的過(guò)程中，可以結(jié)合機(jī)械使用要求盡量選擇環(huán)保的加工工藝，熱鍛相較于冷鍛來(lái)說(shuō)，溫鍛工藝更環(huán)保、節(jié)能，因?yàn)槔脺劐懣梢源蟠罂s減對(duì)能源的消耗，而如果使用冷鍛或者熱鍛，就會(huì)在進(jìn)行鍛造的時(shí)候浪費(fèi)很多的熱能。同時(shí)，在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，可以在保證基本使用功能的基礎(chǔ)上，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、控制體積，降低自動(dòng)化生產(chǎn)所需的能源消耗。

2 貫徹節(jié)能設(shè)計(jì)原則的有效途徑

2.1 合理規(guī)劃，優(yōu)化機(jī)械生產(chǎn)的設(shè)計(jì)流程

在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，應(yīng)結(jié)合機(jī)械設(shè)備的制造特點(diǎn)、生產(chǎn)管理重點(diǎn)、制造成本與實(shí)際的工藝要求等條件，選擇性能良好、運(yùn)行高效、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。在實(shí)際機(jī)械制造過(guò)程中，內(nèi)部零件的數(shù)量和形狀會(huì)影響生產(chǎn)過(guò)程中的能耗，而且零件越多，零件的形狀越復(fù)雜，它們之間的阻力就越大，設(shè)備運(yùn)行就需要更多的能源支持。因此，在設(shè)計(jì)規(guī)劃過(guò)程中，應(yīng)盡量選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能匹配的設(shè)備，在保證生產(chǎn)質(zhì)效的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的管理目標(biāo)。同時(shí)，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行規(guī)范控制。由于自動(dòng)化生產(chǎn)容易受到外界環(huán)境因素的影響，如空氣濕度、溫度、通風(fēng)、含氧量等。為維持生產(chǎn)環(huán)境的穩(wěn)定，應(yīng)對(duì)環(huán)境條件進(jìn)行嚴(yán)格管理。在設(shè)計(jì)過(guò)程的每個(gè)中間部分，必須針對(duì)制造過(guò)程和方法的能耗和環(huán)境影響情況等，進(jìn)行分析與測(cè)試，以最大限度地提高能源利用率。

2.2 協(xié)調(diào)自動(dòng)化生產(chǎn)的生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益

基于節(jié)能環(huán)保發(fā)展理念的設(shè)計(jì)制造方案，應(yīng)合理選擇可回收、具備環(huán)保效益的節(jié)能材料，同時(shí)，加強(qiáng)清潔能源、可再生能源的研究與應(yīng)用。盡量在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用污染性較小的環(huán)保材料，不僅可以提升機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的生態(tài)效益，降低污染處理的成本，提高機(jī)械制造產(chǎn)品的使用質(zhì)量，同時(shí)，還能夠有效控制生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染，推動(dòng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的平穩(wěn)、低碳、可持續(xù)發(fā)展。具體來(lái)講，一方面，在節(jié)能理念指導(dǎo)下，進(jìn)行制造設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)禁止使用有害成分超標(biāo)、能源密集、不易降解的材料，應(yīng)選擇耐久性、低能耗、無(wú)公害或污染性較低的材料，控制制造材料的可回收比例。另一方面，在自動(dòng)化節(jié)能生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于不可回收的報(bào)廢零件，要做到在最小化加工成本的前提下，進(jìn)行合理的處理，且不能污染環(huán)境，全面落實(shí)節(jié)能生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)計(jì)的原則。

2.3 選擇生產(chǎn)制造工藝

為保證節(jié)能理念在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效落實(shí)，首先，機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)與管理人員應(yīng)結(jié)合節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)劃，確定生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備與專(zhuān)業(yè)操作人員等，保證生產(chǎn)規(guī)劃的有序、高效落實(shí)。其次，應(yīng)依照實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)劃進(jìn)行合理調(diào)整，優(yōu)化資源配置的整體結(jié)構(gòu)。如，在保證產(chǎn)品性能和質(zhì)量的前提下，盡量縮減不必要的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化各個(gè)零部件，使機(jī)械設(shè)備達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)效果。最后，應(yīng)按照工藝順序合理安排設(shè)備的生產(chǎn)時(shí)間、任務(wù)等，做好質(zhì)量檢測(cè)工作，保證機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量符合使用標(biāo)準(zhǔn)，避免不必要的能源損耗。如在制造港口機(jī)械設(shè)備時(shí)會(huì)用到冷軋薄板，冷軋薄扳的生產(chǎn)制造過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，要承受70%的塑性變形，因此鋼板需要達(dá)到極致硬化的標(biāo)準(zhǔn)，然后進(jìn)行退火加工再投入使用。在加工過(guò)程中，要注意階段性鋼板質(zhì)量檢測(cè)工作，合理規(guī)劃加工工藝，提高機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域的集成化、自動(dòng)化發(fā)展，在提升了我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)綜合生產(chǎn)效率與質(zhì)量的同時(shí)，也帶來(lái)了一系列的能源、環(huán)保問(wèn)題。將節(jié)能理念合理地引入機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中，可以有效提升設(shè)備生產(chǎn)的資源利用質(zhì)效，降低對(duì)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。生產(chǎn)制造企業(yè)應(yīng)立足于機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)管理等環(huán)節(jié)的實(shí)際情況，在機(jī)械制造全過(guò)程中貫徹環(huán)保理念，優(yōu)化加工流程，控制生產(chǎn)能耗，選擇環(huán)保制造材料，推進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)、綠色發(fā)展。