陳澤泉 高偉棟 狐澤寧 高博洋 周春利

摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，盡管機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域得到了不少先進(jìn)科技，但是自動(dòng)化技術(shù)的普及程度仍然略有不足，其成本也未能達(dá)到理想狀態(tài)，同時(shí)成本也未能達(dá)到要求。所以當(dāng)前有關(guān)部門對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化與機(jī)械制造研究的主要方向便是節(jié)能。對(duì)于現(xiàn)狀，應(yīng)該分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的特點(diǎn)，探討機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中如何與節(jié)能技術(shù)結(jié)合，如何在實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)，分析節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械制造及其自動(dòng)化未來的發(fā)展前景，為節(jié)能理念在自動(dòng)化領(lǐng)域的推廣有所幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化;節(jié)能設(shè)計(jì);前景

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)相比于傳統(tǒng)的人力勞動(dòng)，既可以提高工作效率，還能夠保證生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量，長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)到要求。目前已成為機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)的主要手段，雖然機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展并不成熟，仍然存在許多問題。但是隨著人們對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的不斷創(chuàng)新，也促進(jìn)了機(jī)械自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展，對(duì)企業(yè)與國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來了很大的促進(jìn)作用。機(jī)器設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化有以下幾個(gè)特點(diǎn)

（1）安全性能：自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的分析能力，相比于傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備更強(qiáng)，當(dāng)遇到設(shè)備故障或者其他事故時(shí)，設(shè)備就會(huì)得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警，并禁止運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)啟動(dòng)可以避免一定風(fēng)險(xiǎn)的防護(hù)系統(tǒng)。（2）機(jī)械微型化。機(jī)械微循環(huán)不僅體現(xiàn)在體積上。在性能上也存在著一些提升。縮小后的機(jī)械不僅便于攜帶，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展具有主要意義。（3）功能多元化，鋼筋機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的極大提高，與傳統(tǒng)機(jī)械只可用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域相比，各種新型機(jī)械被引入到各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)我國(guó)機(jī)械計(jì)算機(jī)醫(yī)療，建筑等行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展起到了極大的推進(jìn)作用。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的現(xiàn)狀

機(jī)械作為工業(yè)發(fā)展的基石，從設(shè)計(jì)，制造水準(zhǔn)和規(guī)模，就可以看出某個(gè)國(guó)家的科技能力和經(jīng)濟(jì)水平。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展成為了體現(xiàn)國(guó)家工業(yè)化程度社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指標(biāo)。隨著當(dāng)代社會(huì)步入信息化時(shí)代，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也出現(xiàn)了與時(shí)代脫節(jié)的現(xiàn)象，比如資源收集能力差，資源分享速度慢，匯總效率低等問題。同時(shí)由于我國(guó)可用礦產(chǎn)資源盡管豐富，但是隨著人們對(duì)生活質(zhì)量的需求不斷提高，機(jī)械制造行業(yè)也面臨了資源不足的問題，所以我國(guó)相關(guān)部門便大力推行改革，將發(fā)展環(huán)保，綠色節(jié)能的機(jī)械制造，作為未來發(fā)展的主流。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)需求

3.1 使用綠色環(huán)保的原材料

在機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械自動(dòng)化中，導(dǎo)致資源匱乏的關(guān)鍵因素在于對(duì)各種材料的應(yīng)用。在相關(guān)企業(yè)中融入節(jié)能設(shè)計(jì)理論的過程中，就必須要提到科學(xué)開展機(jī)械產(chǎn)品節(jié)能設(shè)計(jì)工作，全力降低自然資源的消耗。

（1）對(duì)于容易受到損害的零件進(jìn)行加工處理，可選擇非金屬材料或者是環(huán)保型材料，避免使用貴重金屬，從源頭上解決資金的不必要投入，同時(shí)也能避免稀有資源的過度浪費(fèi)，與此同時(shí)，企業(yè)必須做好檢查和維護(hù)工作。即使更換容易出現(xiàn)或者已經(jīng)損壞的零件。對(duì)這些替換的零件進(jìn)行再次加工，并投入到下次使用中，使資源可以得到充分的利用。對(duì)于那些不能投入使用的連接，就需要集中處理。對(duì)其進(jìn)行分解，減少對(duì)大自然其他資源環(huán)境的影響。

（2）對(duì)于零件材料的選擇，應(yīng)方便資源回收再利用，避免使用不可降解的材料，這種材料不僅不利于回收利用，而且還會(huì)對(duì)自然環(huán)境帶來不可逆轉(zhuǎn)的危害，所以我們應(yīng)該選取可降解，可回收，可再生的材料。

3.2 引進(jìn)全球先進(jìn)的制作技術(shù)

在節(jié)能設(shè)計(jì)理念與機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化相結(jié)合時(shí)。相關(guān)企業(yè)必須遵循以下原則

（1）設(shè)備使用設(shè)備長(zhǎng)：在具有高質(zhì)量和低成本的使用原則下，設(shè)備應(yīng)具有較長(zhǎng)的使用壽命，只要在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中可以保證機(jī)械設(shè)備可以長(zhǎng)時(shí)間的使用，可以減少對(duì)設(shè)備資源資金的投入，可以在一定程度上減少經(jīng)濟(jì)成本。同時(shí)壽命較長(zhǎng)的機(jī)械設(shè)備可以通過減少產(chǎn)品的需求量和產(chǎn)量，在極大的程度上減少產(chǎn)品的報(bào)廢數(shù)量的目的，這樣可以有效的減少加工資源，和材料資源的浪費(fèi)。

（2）質(zhì)量輕：在符合質(zhì)量規(guī)范的基礎(chǔ)上，機(jī)械設(shè)備在具有較高的質(zhì)量的同時(shí)，使用的材料應(yīng)該相對(duì)較少。如今判斷機(jī)械制造是否優(yōu)良的關(guān)鍵是輕質(zhì)高強(qiáng)，如果想要在運(yùn)行過程中更加方便，極大程度上降低機(jī)械制造中的負(fù)載和摸索情況，那么就需要減小相應(yīng)的設(shè)備質(zhì)量。與此同時(shí)，如果所用的材料越少，就能更加有效的減少能源的使用，在方便設(shè)備運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)又節(jié)約了礦產(chǎn)資源。

（3）互換性強(qiáng)：在機(jī)械設(shè)備中所用的零件，國(guó)家或者企業(yè)應(yīng)該具有相應(yīng)的零件標(biāo)準(zhǔn)，以方便在零件出現(xiàn)損壞或者丟失的情況下，可以短時(shí)間內(nèi)在市面上采購(gòu)到相應(yīng)的普及的零件，與此同時(shí)，互換性越強(qiáng)的零件具有越高的重復(fù)使用率。

4 節(jié)能理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用

4.1改良結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

將節(jié)能設(shè)計(jì)的概念應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化過程中，首先是優(yōu)化機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)，要確保它已經(jīng)達(dá)到了在整個(gè)機(jī)器制造過程中節(jié)省能源和保護(hù)環(huán)境的最終要求。選擇機(jī)器的發(fā)動(dòng)機(jī)是機(jī)械制造的核心，要選取了耗能低的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，從污染控制和能源消耗來看，這樣可以明顯減少了機(jī)器設(shè)計(jì)制造對(duì)環(huán)境造成的損害。除了應(yīng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)外，并將節(jié)能概念納入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。同時(shí)，在優(yōu)化設(shè)計(jì)的同時(shí)專注于實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。作為進(jìn)行機(jī)械操作的主要場(chǎng)地，機(jī)械制造的駕駛室要保障駕駛?cè)藛T的安全。對(duì)駕駛室進(jìn)行合理的規(guī)劃，以便提高駕駛的質(zhì)量和水平。從節(jié)能環(huán)保的理念出發(fā)，設(shè)計(jì)出安全環(huán)保并且具有高效率的駕駛室，不僅可以提高駕駛室總體的使用效率，還能夠更加完全保證駕駛?cè)藛T的安全。

4.2高效時(shí)間安排

在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中，需要大量的工作人員彼此交流進(jìn)行配合，這將會(huì)導(dǎo)致大量的人力物力和財(cái)力以及時(shí)間的浪費(fèi)。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化生產(chǎn)過程中。如若沒有合理的安排工作時(shí)間，必將會(huì)影響到工作質(zhì)量和工作效率，使得機(jī)械的生產(chǎn)時(shí)間得到延長(zhǎng)。更加嚴(yán)重，怎樣會(huì)導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量大大降低。對(duì)此企業(yè)必須對(duì)各工作人員的工作時(shí)間安排進(jìn)行合理的計(jì)劃，結(jié)合各個(gè)企業(yè)自身內(nèi)部情況，對(duì)人員的要求要切合實(shí)際，有合理的時(shí)間規(guī)劃。同時(shí)作為設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該觀察現(xiàn)階段的發(fā)展，有效地對(duì)時(shí)間安排進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。結(jié)合實(shí)際的制定工作安排計(jì)劃。才可以保證長(zhǎng)期穩(wěn)定使用的前提下，盡可能縮短機(jī)械設(shè)計(jì)制造的市場(chǎng)，進(jìn)一步提高工作效率，有效保護(hù)環(huán)境。

4.3理念融合的前景

隨著我國(guó)社會(huì)不斷進(jìn)步，人們對(duì)環(huán)境資源的重視程度也隨之提高，所以大力推行綠色環(huán)保節(jié)能的發(fā)展理念。當(dāng)然作為國(guó)家支柱的機(jī)械設(shè)計(jì)，制造機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，也必然走上了與節(jié)能理念相結(jié)合的路途，所以節(jié)能技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)相結(jié)合是必然的。同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷興起，未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造將與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，然后結(jié)合實(shí)際通過仿真技術(shù)等，可以大大減少在設(shè)計(jì)制造中出現(xiàn)的問題，從而節(jié)省了時(shí)間成本以及其他各方面的能源與資源。未來我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化必將在先進(jìn)信息技術(shù)的支持下，將節(jié)能理念傳達(dá)給全球各國(guó)。

結(jié)語：

綜上所述，目前我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展是非常迅速的，將來必定會(huì)被我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來一定的保障，推動(dòng)我國(guó)其他行業(yè)與領(lǐng)域的發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的諸多特點(diǎn)，也可以進(jìn)一步地推動(dòng)我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，隨著節(jié)能理念的加入，我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，在不久必定可以完成。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏明輝.探究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)理念[J].科技風(fēng)，2019，（第9期）.

[2] 牟忠凱.機(jī)械制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的融入與探索[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019，（第12期）.

[3] 王傳印，王滿滿，宋勝鵬.關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)理念[J].四川水泥，2020，（第7期）.

中北大學(xué) 山西太原 030051