趙有強 劉曉斌 王源 張道軍

（山東壽光巨能特鋼有限公司，山東 壽光 262700）

1 機械制造及其自動化的發(fā)展優(yōu)勢

1.1 效率進一步提升

傳統(tǒng)模式上的機械制造是通過燃料的使用從而產(chǎn)生動能，進行工業(yè)生產(chǎn)與制造，如果能夠進一步提升機械制造的效率那么會帶動整個社會的生產(chǎn)效率的進一步提升。但是在現(xiàn)階段高強度的生產(chǎn)效率要求之下，傳統(tǒng)模式的機械制造呈現(xiàn)出動能轉(zhuǎn)化率低、生產(chǎn)率轉(zhuǎn)化率較低、環(huán)境污染較為嚴重的缺點。這種情況的出現(xiàn)主要是因為整個社會的工業(yè)生產(chǎn)并沒有整體化的生產(chǎn)管理模式的應用，自動化技術(shù)的應用能夠在很大程度上彌補這一缺陷并且將信息轉(zhuǎn)化成為生產(chǎn)動力。舉例來說，現(xiàn)階段使用的電子控制系統(tǒng)僅以實現(xiàn)對汽車發(fā)動機運行狀況的準確監(jiān)控，能夠進一步減少耗油量，增加峰值功率，減少爆震情況的出現(xiàn)，能夠推動汽車發(fā)動生產(chǎn)。

1.2 安全性獲得提升

機械的安全性一直都是人們關注的重點，機械的安全能夠直接反映出機械制造的自動化水平，自動化的機械在實際的應用過程中不僅僅保持良好的生產(chǎn)效率，還需要保證自身運行的安全性，進一步減少機器運行過程中出現(xiàn)故障的幾率。自動化系統(tǒng)的應用能夠進行機械故障的自動報警，方便相關的檢修維護工作人員進行故障的排查，這樣能夠進一步增加機械生產(chǎn)的效率，能夠給機械的使用者提供非常多的信息參考數(shù)據(jù)，進一步減少在機械生產(chǎn)過程中故障的出現(xiàn)。

2 節(jié)能設計理念在機械制造及其自動化設計中應用的探索

2.1 選擇節(jié)能型發(fā)動機

機械設備中發(fā)動機的節(jié)能機能直接影響整套設備的節(jié)能機能。因此，在機械設備的前期設計階段，設計人員應當選擇能量消耗低、廢氣排放少、工作效率高的發(fā)動機作為設備的動力來源。一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)動機無法滿足機械設備環(huán)保節(jié)能的要求，一定要及時在候選表中刪除這種發(fā)動機。

2.2 機械制造材料的節(jié)能設計

在機械制造自動化設備的制造材料上，優(yōu)先選擇環(huán)?？苫厥盏牟牧?。不僅能使得機械制造自動化設備變得的科學化，做到了節(jié)能設計的理念和效果，還在一定程度上減少了經(jīng)濟的投入。傳統(tǒng)的機械制造設備在材料的選取上，往往有限考慮的是設備的制造上，忽略了節(jié)能設計，使用功耗較高的材料，這種設計制造出來的機械制造設備不僅使用是壽命短，設備還不能進行二次回收利用，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)濟損失。例如使用PETE塑料作為機械制造自動化設備的材料，這種環(huán)保材料可以進行再次回收利用，經(jīng)過回收之后，由設備進行高溫融化，再利用切粒機將其切碎之后，就可以再次進行合成使用。

2.3 制作工藝流程更優(yōu)化環(huán)保

設計階段，最重要的是材料和結(jié)構(gòu)的設計。為了把節(jié)能理念融入設計的全過程，必須要從制作工藝產(chǎn)品設計等多個方面進行改進，減少產(chǎn)品在制造過程中產(chǎn)生的能源消耗。這需要技術(shù)人員調(diào)整優(yōu)化當前的技術(shù)，因為不同的加工工藝會產(chǎn)生不同的能源消耗，需優(yōu)化當前的加工工藝順序。此外，要盡可能降低加工載荷，因為機械生產(chǎn)設備在載荷運行情況下使用效率更高，也不會產(chǎn)生能源的浪費。所以，從設計階段開始，設計人員既要考慮制造的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，又要考慮到資源的節(jié)約。以加工方式為例，熱鍛和冷鍛相對于溫鍛消耗的熱能更多，浪費的熱能也多。雖然在技術(shù)不斷改進的現(xiàn)在，很多熱能都能夠被回收利用，但是使用利用效率依然比不上溫鍛。所以，可以引入冷卻工藝，最大程度地回收熱能。為了降低機械制造產(chǎn)生的能源消耗，也可以采取優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)或是縮小零件體積等方法。

2.4 虛擬化的機械設計

虛擬化的機械設計簡單來講就是在計算機以及自動控制的基礎上進行產(chǎn)品的模擬制造。這種方式能夠減少資源的浪費，直接利用計算機模擬制造產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷，并在虛擬的情況下調(diào)整產(chǎn)品，之后再次模擬生產(chǎn)，在產(chǎn)品符合規(guī)格后才開始進行實體生產(chǎn)。這個過程能夠降低次品率，提升整體的產(chǎn)品質(zhì)量，是一個企業(yè)提升競爭力的好方法。這種虛擬化機械設計的方式彌補了傳統(tǒng)圖紙設計和樣品制造的弊端，在設計環(huán)節(jié)就能減少樣品的浪費，在修改環(huán)節(jié)也不會造成資源的浪費。設計后能夠直接傳輸數(shù)據(jù)，按照數(shù)據(jù)的要求設計出符合規(guī)格的產(chǎn)品，極大地縮短了制造時間，節(jié)省了工程的工期。

3 機械制造自動化技術(shù)未來發(fā)展

機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展離不開節(jié)能設計理念的融合，以及計算機應用技術(shù)對其的幫助。目前的機械制造自動化設計往往都是通過計算機的虛擬技術(shù)模擬設計并運行，而隨著數(shù)字化制造技術(shù)的不斷進步，機械制造自動化的技術(shù)也在不斷完善和發(fā)展，由此可見，機械制造自動化未來的發(fā)展將會趨向規(guī)?；H化，這就要求對其自身技術(shù)的不斷完善，結(jié)合節(jié)能設計的理念，降低材料、能源等消耗，提高企業(yè)、工廠的經(jīng)濟收益。

4 結(jié)語

在機械制造及其自動化設計過程中，把節(jié)能設計理念有效融入其中是機械行業(yè)不斷發(fā)展的基礎。為了有效提高工作效率，降低對能源的使用量，需要對機械設備進行自動化節(jié)能升級，不斷提升生產(chǎn)效率。