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        機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的節(jié)能設(shè)計思想探討

        2020-09-10 11:16:11成茹
        內(nèi)燃機(jī)與配件 2020年11期
        關(guān)鍵詞:節(jié)能設(shè)計機(jī)械設(shè)計自動化

        成茹

        摘要:隨著國內(nèi)的工業(yè)迅速發(fā)展,機(jī)械設(shè)計制造及其及自動化技術(shù)取得了很好的發(fā)展,使得中國漸漸享有了“世界制造工廠”的稱譽(yù)。但是和發(fā)達(dá)國家相比,國內(nèi)的機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)相對落后,雖然隨著自動化技術(shù)的普及,降低了制造成本和提高了工作效率,但是傳統(tǒng)的機(jī)器在運(yùn)行過程中對能源的消耗比較大,因此,根據(jù)機(jī)械自動化設(shè)備的能源消耗來制定節(jié)能設(shè)計是目前迫切需要解決的問題,本文主要根據(jù)節(jié)能設(shè)計的需求,分析節(jié)能設(shè)計理念、優(yōu)化策略以及自動化未來的發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計;自動化;節(jié)能設(shè)計

        0? 引言

        隨著機(jī)械化制造及其自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的人力生產(chǎn)變成了機(jī)械生產(chǎn)模式,提高了工作效率和收益,降低了制造成本,但是,隨著工廠規(guī)模的擴(kuò)大,大量的使用機(jī)械自動化設(shè)備,傳統(tǒng)的機(jī)械自動化設(shè)備對能源的消耗較高,初期的機(jī)械制造自動化設(shè)備僅僅考慮的是自動化操作,忽略了對能源的節(jié)能設(shè)計,因此,針對能源消耗的問題,有效的制定節(jié)能設(shè)計,運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計自動化技術(shù)中,不斷的完善機(jī)械制造自動化技術(shù)[1],一方面彌補(bǔ)了資源消耗大的缺陷,另一方面對能源的節(jié)省上也有巨大的貢獻(xiàn)。從而進(jìn)一步提高工廠企業(yè)的收益,推動國家機(jī)械制造自動化技術(shù)的發(fā)展。

        1? 機(jī)械自動化的特點

        機(jī)械制造自動化技術(shù)在目前的工業(yè)發(fā)展中廣泛使用,一方面是因為這種技術(shù)機(jī)械制造的效率能大幅提供,另一方面還能在提高生產(chǎn)效率的同時保障產(chǎn)品的質(zhì)量。因此機(jī)械制造自動化技術(shù)的出現(xiàn)對工業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的幫助,促進(jìn)了整個工業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。

        機(jī)械制造自動化設(shè)備對于傳統(tǒng)的機(jī)械制造設(shè)備而言,具備智能化和自動化的優(yōu)點。例如在機(jī)械制造自動化設(shè)備運(yùn)行中,如果發(fā)生故障等問題,機(jī)械制造自動化設(shè)備會自動暫停,并發(fā)出警報,提醒工作人員通知維修部或維修人員進(jìn)行查看,而一些程序上的問題,或者流程上的故障,機(jī)械制造自動化設(shè)備會記錄故障并自行修復(fù)問題,減少了修復(fù)的時間,保證了制造流程的順利進(jìn)行,相比之下的傳統(tǒng)機(jī)械制造設(shè)備,一旦出了問題,必須要耗費大量的時間進(jìn)行修復(fù),不僅降低了工作效率還對工廠造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。

        傳統(tǒng)的機(jī)械制造往往局限于工業(yè)制造上,相比之下,機(jī)械制造自動化設(shè)備的應(yīng)用范圍逐漸廣泛,適用于各個領(lǐng)域,例如在醫(yī)療設(shè)施上,機(jī)械制動化技術(shù)的應(yīng)用對醫(yī)療設(shè)施提升帶來非常重要的幫助[2],此外還有建筑行業(yè)中的自動化攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)中的自動收割機(jī)、珠寶行業(yè)的自動化切割機(jī)等。機(jī)械制造自動化技術(shù)給各個行業(yè)帶來了有效的幫助,但是,需要注意的是,雖然優(yōu)點十分多,但是也存在著部分的缺點需要改進(jìn)和完善。

        2? 節(jié)能設(shè)計

        2.1 材料選取

        對于機(jī)械制造自動化設(shè)備的制造上應(yīng)當(dāng)選取環(huán)保型的材料,做到低功耗、低排放等節(jié)能、環(huán)保的要求。選取的材料不能一味的以低功耗為主,還需要考慮到材料的實用性、耐用性,比如環(huán)保材料的彈性、硬度、耐久等指標(biāo)都需要著重考慮,經(jīng)過嚴(yán)格嚴(yán)格的分析篩選之后,選取最適合的環(huán)保材料進(jìn)行制造。此外,為了發(fā)揮節(jié)能設(shè)計的理念,對于設(shè)備的回收也需要進(jìn)行考慮,例如針對設(shè)備材料的二次回收再利用等,通過材料的選取方面對機(jī)械制造自動化設(shè)備的節(jié)能進(jìn)行考慮。

        2.2 節(jié)能理念

        想要將節(jié)能設(shè)計理念更好的融入機(jī)械制造自動化技術(shù)中,需要對質(zhì)量、使用時間、應(yīng)用范圍等多個方向進(jìn)行綜合考慮。比如機(jī)械設(shè)備節(jié)能設(shè)計而言,一個經(jīng)過機(jī)能設(shè)計的機(jī)械制造自動化設(shè)備[3],如果使用時間長、質(zhì)量輕、還適用廣泛,一方面是因為質(zhì)量輕也就意味著能源消耗功率低,使用時間長相當(dāng)于對設(shè)備的節(jié)能,另一方面也因機(jī)械制造設(shè)備的使用時間長,對設(shè)備的生產(chǎn)材料的消耗也是一定程度上的節(jié)能。因此,綜合考慮下且適用范圍廣泛的機(jī)械制造自動化設(shè)備不僅能有效的延遲設(shè)備使用壽命和減少能源消耗,還對產(chǎn)品的更換率進(jìn)行了優(yōu)化考量。

        3? 節(jié)能設(shè)計對于機(jī)械制造自動化的應(yīng)用和改善對策

        3.1 機(jī)械設(shè)計制造自動化的改善

        機(jī)械制造自動化設(shè)備在制造出來之前往往先對其進(jìn)行設(shè)計。因此,在設(shè)計的時候,就需要對能源、耗材、效率等方面進(jìn)行多方位的考慮,在設(shè)計方面做到預(yù)先判斷,降低能源消耗、耗材等,提高設(shè)備的運(yùn)行效率。例如,對于發(fā)電機(jī)的選取上面,優(yōu)先選用油耗低、高效率的設(shè)備。液壓系統(tǒng)的設(shè)計需要注意可能發(fā)生的滲漏問題對環(huán)境的影響,避免出現(xiàn)此類情況。在油耗上的設(shè)計考量也需要選擇環(huán)保油料[4],進(jìn)而對整個液壓系統(tǒng)的管道起到有抗腐蝕的作用,避免使用劣質(zhì)、普通油料導(dǎo)致管理老化、產(chǎn)生泄露等。在設(shè)計完之后,可以利用計算機(jī)的虛擬化實驗,模擬運(yùn)行機(jī)械制造自動化設(shè)備,防止機(jī)械制造自動化設(shè)備在投入生產(chǎn)的時候才發(fā)現(xiàn)缺陷,帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

        3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

        一般情況下的機(jī)械部件構(gòu)造和最終使用的效果是有著必然的聯(lián)系。例如機(jī)械制造自動化設(shè)備的冗余功能,不僅對制造生產(chǎn)沒有實際作用,還對設(shè)備造成了一定的資源浪費。因此,想要提升機(jī)械制造自動化設(shè)備的功能、結(jié)構(gòu)科學(xué)性和實用性,就需要對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,保障每個功能在實際生產(chǎn)中能夠發(fā)揮實際作用,減少不必要的設(shè)計和功能,有效的較少設(shè)備資源的浪費。例如,一些機(jī)械制造自動化設(shè)備的功能按鈕有兩個,需要操作員同時按下兩個按鈕才能使用設(shè)備,這種功能對于機(jī)械制造自動化設(shè)備而言,過于累贅和重復(fù)設(shè)計,造成了一定程度上的資源浪費。

        3.3 選材優(yōu)化

        在機(jī)械制造自動化設(shè)備的制造材料上,優(yōu)先選擇環(huán)??苫厥盏牟牧稀2粌H能使得機(jī)械制造自動化設(shè)備變得的科學(xué)化,做到了節(jié)能設(shè)計的理念和效果,還在一定程度上減少了經(jīng)濟(jì)的投入。傳統(tǒng)的機(jī)械制造設(shè)備在材料的選取上,往往有限考慮的是設(shè)備的制造上,忽略了節(jié)能設(shè)計,使用功耗較高的材料,這種設(shè)計制造出來的機(jī)械制造設(shè)備不僅使用是壽命短,設(shè)備還不能進(jìn)行二次回收利用,對企業(yè)和工業(yè)的發(fā)展帶來的不必要的資源浪費和經(jīng)濟(jì)損失。例如使用PETE塑料作為機(jī)械制造自動化設(shè)備的材料,這種環(huán)保材料可以進(jìn)行再次回收利用,經(jīng)過回收之后,由設(shè)備進(jìn)行高溫融化,再利用切粒機(jī)將其切碎之后,就可以再次進(jìn)行合成使用。

        4? 機(jī)械制造自動化技術(shù)未來發(fā)展

        機(jī)械制造自動化技術(shù)的發(fā)展離不開節(jié)能設(shè)計理念的融合,以及計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)對其的幫助。目前的機(jī)械制造自動化設(shè)計往往都是通過計算機(jī)的虛擬技術(shù)模擬設(shè)計并運(yùn)行,而隨著數(shù)字化制造技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)械制造自動化的技術(shù)也在不斷完善和發(fā)展[5],由此可見,機(jī)械制造自動化未來的發(fā)展將會趨向規(guī)模化、國際化,這就要求對其自身技術(shù)的不斷完善,結(jié)合節(jié)能設(shè)計的理念,降低材料、能源等消耗,提高企業(yè)、工廠的經(jīng)濟(jì)收益。

        5? 總結(jié)

        綜上所述,機(jī)械制造自動化技術(shù)需要結(jié)合節(jié)能理念不斷的完善,節(jié)能設(shè)計融入之后,將對企業(yè)、工業(yè)發(fā)展帶來巨大的幫助,為我國環(huán)境保護(hù)和降低能源消耗上做貢獻(xiàn),推動我國可持續(xù)目標(biāo)的實現(xiàn),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1]韓佳軒.節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造及其自動化設(shè)計中的融入[J].湖北農(nóng)機(jī)化,2020(1):72.

        [2]趙東寅.節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造及其自動化設(shè)計中的融入與探索[J].南方農(nóng)機(jī),2019,50(22):276.

        [3]李萌.機(jī)械設(shè)計制造自動化的特點優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2019,9(2):116-117.

        [4]樊俊開.機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展[J].電子技術(shù)與軟件工程,2018(003):152.

        [5]馬騰飛.我國機(jī)械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2018(7):67.

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