熊若男

（武漢文理學(xué)院，湖北 武漢 430345）

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需按照實(shí)際的設(shè)計(jì)需求明確節(jié)能設(shè)計(jì)融入的核心要點(diǎn)，解決在以網(wǎng)絡(luò)節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的各項(xiàng)問(wèn)題，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，構(gòu)建成熟度較高的節(jié)能設(shè)計(jì)模式，與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)，控制好不必要能源的消耗，以此來(lái)保證整體的制造效益。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的特點(diǎn)以及利用優(yōu)勢(shì)

1.1 特點(diǎn)

為了使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)效果能夠得到進(jìn)一步的保證，設(shè)計(jì)人員需要按照實(shí)際情況明確主要的節(jié)能設(shè)計(jì)特點(diǎn)，以此來(lái)優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案，為方案的實(shí)施創(chuàng)建良好的條件。

首先在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中融入節(jié)能技術(shù)，可靠性和安全性較高，在節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)相比于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案在自動(dòng)化和智能化方面的優(yōu)勢(shì)非常的顯著，配合著自動(dòng)化和智能化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的科學(xué)配置，并且還可以預(yù)測(cè)在后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的能源消耗[1]。在前期環(huán)節(jié)優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案，采取完善的預(yù)防措施，從而使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)效果能夠滿足預(yù)期的要求。在出現(xiàn)能源消耗時(shí)按照自動(dòng)化的方式對(duì)能耗問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的修復(fù)，同時(shí)也可以監(jiān)測(cè)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)施情況，保證整個(gè)作業(yè)過(guò)程具備較強(qiáng)的安全性以及可靠性，減少事故的發(fā)生，凸顯節(jié)能設(shè)計(jì)的利用優(yōu)勢(shì)。

其次為應(yīng)用范圍較為廣泛的特點(diǎn)。在以往機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中常常應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，然而在現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化運(yùn)用的過(guò)程中，配合著節(jié)能技術(shù)廣泛地融合了不同學(xué)科的設(shè)計(jì)內(nèi)容，有效地更新了原有的技術(shù)運(yùn)用模式，并且逐漸和醫(yī)療衛(wèi)生以及航空航天等不同行業(yè)進(jìn)行了相互的靠攏，整體發(fā)展范圍非常的廣泛，為不同領(lǐng)域生產(chǎn)水平和工作效率提高奠定了堅(jiān)實(shí)的保障。同時(shí)在各個(gè)階層設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)落實(shí)的過(guò)程中，使整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造信息自動(dòng)化逐漸朝著微型化的趨勢(shì)而不斷地發(fā)展，為實(shí)際使用提供了諸多的便捷，這主要是由于在節(jié)能設(shè)計(jì)中主要的重點(diǎn)在于資源的科學(xué)配置，在這一背景下通過(guò)微型化的設(shè)計(jì)，在保證原有功能不變的基礎(chǔ)上優(yōu)化整體的使用模式，整個(gè)設(shè)備非常的輕巧靈便，應(yīng)用范圍非常的寬泛，有效地滿足了各行各業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的利用要求。

1.2 設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

1.2.1 有助于提高設(shè)計(jì)的效率

節(jié)能設(shè)計(jì)理念的融入有助于提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的設(shè)計(jì)效率，在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)過(guò)程中，主要是從產(chǎn)品屬性入手，再結(jié)合產(chǎn)品的特點(diǎn)以及市場(chǎng)發(fā)展情況優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計(jì)模式，確定最終的方案之后，再按照實(shí)際使用情況進(jìn)行方案的科學(xué)調(diào)整。但是從實(shí)際實(shí)施情況來(lái)看，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念在融入的過(guò)程中整個(gè)周期較長(zhǎng)，并且在后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在故障難免會(huì)出現(xiàn)資源的浪費(fèi)，甚至還會(huì)造成一定的污染，導(dǎo)致設(shè)計(jì)制造效率偏低，無(wú)法滿足現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的要求。因此，在實(shí)際工作中需要充分地發(fā)揮節(jié)能設(shè)計(jì)理念的重要優(yōu)勢(shì)，以整個(gè)產(chǎn)品生命中心為主要的基礎(chǔ)，科學(xué)地選擇綠色節(jié)能材料，并且改良原有的制造工藝，減少對(duì)周邊環(huán)境所產(chǎn)生的影響[2]。通過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)理念實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)配置，在前期環(huán)節(jié)有效地縮短了整體的設(shè)計(jì)制造周期，全面地保證設(shè)計(jì)制造的效率。

1.2.2 有助于提高節(jié)能環(huán)保效果

在以往機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過(guò)程中，所產(chǎn)生的能源消耗非常的嚴(yán)重，并且也會(huì)導(dǎo)致能源利用率逐漸地下降。在新時(shí)期背景下，隨著各行各業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)能源逐漸變得更加緊迫，如果在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域中仍然運(yùn)用傳統(tǒng)的工作思路，會(huì)加大能源的消耗量，無(wú)法滿足我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的要求。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程中，需要將不同的節(jié)能環(huán)保理念進(jìn)行相互的融合，同時(shí)利用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)對(duì)能源進(jìn)行科學(xué)的控制，以此來(lái)減少不必要能源的消耗。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中設(shè)計(jì)人員可以大幅度地提高材料和能源的利用效率，同時(shí)做好機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的性能分析工作，科學(xué)地調(diào)整本身的能耗量，從宏觀性的角度來(lái)保證資源的利用率，以此來(lái)滿足節(jié)能減排的效果。并且也可以在原有設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上融入先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)模式，實(shí)現(xiàn)新舊思路的有效融合，全方位地符合職能設(shè)計(jì)的要求以及標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造行業(yè)自動(dòng)化能夠有廣闊的發(fā)展前景。

此外，在節(jié)能設(shè)計(jì)理念融合的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作開(kāi)展之前受到環(huán)保理念的影響，綜合性地考慮不同環(huán)保材料的應(yīng)用性能等，并且確保投入應(yīng)用之后的材料能夠被回收利用，減少污染物的產(chǎn)生，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用?？刂坪脤?duì)周邊環(huán)境所產(chǎn)生的影響，全面地彰顯節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中的利用價(jià)值。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的策略

2.1 確定節(jié)能設(shè)計(jì)思想

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中融入節(jié)能設(shè)計(jì)所發(fā)揮的價(jià)值較為突出，為了保證各項(xiàng)設(shè)計(jì)方案能夠具備較強(qiáng)科學(xué)性，設(shè)計(jì)人員需要按照實(shí)際情況確定節(jié)能設(shè)計(jì)的思想，只有這樣才可以保證節(jié)能設(shè)計(jì)的效果，減少對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)利用所產(chǎn)生的問(wèn)題。在此環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)人員需要落實(shí)層次性的工作原則，深入地把握節(jié)能設(shè)計(jì)理念的核心內(nèi)涵之后，再和機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展要求進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)，逐步更新當(dāng)前的設(shè)計(jì)模式，從而使節(jié)能設(shè)計(jì)效果能夠得以充分的強(qiáng)化，減少諸多因素對(duì)設(shè)計(jì)工作所產(chǎn)生的影響，提高整體的設(shè)計(jì)水平[3]。

首先，在前期工作中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)具體情況選擇合適的節(jié)能設(shè)計(jì)模式，這屬于機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，以先進(jìn)理念和關(guān)鍵技術(shù)為主要的依托設(shè)計(jì)模式，與機(jī)械工程的使用情況相互地協(xié)調(diào)，減少在后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的能源消耗量，獲得可持續(xù)發(fā)展條件，使節(jié)能設(shè)計(jì)效果能夠得到充分的保證。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要多方面地分析機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，針對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，要盡可能地實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用以及可回收，這樣一來(lái)可以減少不必要能源的消耗，同時(shí)也可以保護(hù)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境，提高整體的設(shè)計(jì)效果。在此環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)人員要完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式，堅(jiān)持節(jié)能理念的實(shí)施，并且要特別重視機(jī)械產(chǎn)品中的可回收材料以及材料的性能等，將不同的設(shè)計(jì)思路融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念中，創(chuàng)造出高質(zhì)量和高性能的產(chǎn)品，以此來(lái)滿足后續(xù)的應(yīng)用要求，并且還需要考慮后續(xù)的使用情況，減少故障的發(fā)生概率，使整個(gè)設(shè)計(jì)工作能夠變得更加科學(xué)。

其次，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還需要加強(qiáng)對(duì)可拆裝機(jī)械產(chǎn)品的利用。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要做好節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)要求的深入性分析，逐漸地上升節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的地位，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)的問(wèn)題。為了滿足節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)人員可以將重點(diǎn)放在可拆裝機(jī)械產(chǎn)品中，全面地分析機(jī)械產(chǎn)品的拆裝性以及回收性，這樣一來(lái)不僅可以滿足實(shí)際工作要求，還有助于實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)使用優(yōu)化機(jī)械制造模式。在設(shè)計(jì)中達(dá)到節(jié)能減少能源的消耗，以此來(lái)獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，提高整體的節(jié)能設(shè)計(jì)效果。設(shè)計(jì)人員需要做好實(shí)際情況的認(rèn)真分析，以此來(lái)減少各種能源浪費(fèi)問(wèn)題的發(fā)生。以宏觀性的角度逐漸地推動(dòng)各個(gè)設(shè)計(jì)工作的有序進(jìn)行，使節(jié)能設(shè)計(jì)能夠滿足預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)，避免產(chǎn)生較為嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。

2.2 選擇新型的節(jié)能材料

伴隨著我國(guó)科技水平的不斷發(fā)展，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中節(jié)能思想的利用較為廣泛，在此背景下催生了諸多新型的節(jié)能材料，因此設(shè)計(jì)人員在方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)節(jié)能材料的科學(xué)篩選，全面地分析材料的性能，以此來(lái)優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計(jì)模式。

首先，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要以低能耗和改善生態(tài)環(huán)境為主要基礎(chǔ)來(lái)選擇合適的材料，全面地優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計(jì)模式，并且設(shè)計(jì)人員需要具備較強(qiáng)的靈活性思維，綜合性地考慮材料的抗沖擊性和彈性的各項(xiàng)指標(biāo)，避開(kāi)熱量交換過(guò)剩類(lèi)型的材料，與節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)，保證設(shè)計(jì)工作能夠具備較強(qiáng)的科學(xué)性[4]。在這一背景下所篩選的材料要具有較強(qiáng)的可重復(fù)性以及可回收性，比如可以選擇新型的復(fù)合材料，做好材料資源的有效規(guī)劃以及整合，以此來(lái)滿足當(dāng)前的設(shè)計(jì)要求，為節(jié)能材料的利用提供重要的基礎(chǔ)。

其次，在材料篩選的過(guò)程中，還需要轉(zhuǎn)變以往的設(shè)計(jì)思路，以此來(lái)保證材料節(jié)能性能的有效發(fā)揮。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，融入節(jié)能思想是材料選擇最為重要的工作模塊，也是減少能源消耗的重要方式，在材料選擇的過(guò)程中要適當(dāng)增加可回收和可再利用的材料比例，之后再通過(guò)完善的設(shè)計(jì)方式使設(shè)計(jì)方案能夠變得更加科學(xué)以及合理。同時(shí)，還需要逐漸地剔除以往傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，以此來(lái)保證材料的利用效果。在這一背景下，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)地進(jìn)行材料的比選，選擇優(yōu)質(zhì)性的材料來(lái)完善當(dāng)前的設(shè)計(jì)模式，并且還需要對(duì)機(jī)械中的各個(gè)零部件的性能進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)，構(gòu)建一體化的設(shè)計(jì)模塊，使材料利用率能夠得以充分的保障，同時(shí)還需要科學(xué)地控制機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中的能源使用量，防止出現(xiàn)浪費(fèi)問(wèn)題的發(fā)生，保證設(shè)計(jì)方案能夠具備較強(qiáng)的科學(xué)性。在完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作之后，設(shè)計(jì)人員需要做好經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，認(rèn)真地分析各材料的性能以及節(jié)能效率等。這樣一來(lái)可以為接下來(lái)的設(shè)計(jì)工作指明正確的方向，以此來(lái)推動(dòng)節(jié)能設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。

2.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

在融入節(jié)能設(shè)計(jì)之后，原有的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方案的滯后性特點(diǎn)較為突出，因此設(shè)計(jì)人員需要優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案，突出現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)思維，充分發(fā)揮節(jié)能理念的利用優(yōu)勢(shì)，保證機(jī)械產(chǎn)品的科學(xué)使用。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中要以延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備使用壽命為主要的基礎(chǔ)，全面地提高設(shè)備的耐久性和耐用性，之后再配合自動(dòng)化技術(shù)做好設(shè)備使用過(guò)程的全面監(jiān)督，以此來(lái)減少故障問(wèn)題的發(fā)生，同時(shí)也可以提高資源的利用率[5]。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)需要以節(jié)能環(huán)保理念為主要的基礎(chǔ)，將不同零部件進(jìn)行合理性的利用，同時(shí)還需要控制對(duì)周邊環(huán)境所產(chǎn)生的污染，與我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念相互地協(xié)調(diào)，保證設(shè)計(jì)方案能夠具備較強(qiáng)的科學(xué)性，同時(shí)也要注重機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，將多個(gè)模塊進(jìn)行有機(jī)的協(xié)調(diào)，采取組合式的方式來(lái)完成當(dāng)前的設(shè)計(jì)任務(wù)，這樣一來(lái)可以減少其中的能源消耗。例如在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要在滿足應(yīng)用性能的基礎(chǔ)上選擇節(jié)能環(huán)保效果較強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，大多數(shù)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)的消耗量非常的巨大，因此在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)職業(yè)模塊的科學(xué)設(shè)計(jì)，以此來(lái)滿足節(jié)能設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)還需要減少各種因素對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能所產(chǎn)生的影響。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要將重點(diǎn)放在污染排放上，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)滿足最終的設(shè)計(jì)要求。除此之外，在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)還需要融入新型的節(jié)能環(huán)保材料以減少各種因素對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行所產(chǎn)生的影響，這樣一來(lái)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，保證設(shè)計(jì)的效果。

2.4 與制造要求相互協(xié)調(diào)

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一方面要實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)配置，另一方面還需要保證設(shè)備的性能，優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計(jì)模式，因此設(shè)計(jì)人員需要和后續(xù)的指導(dǎo)要求進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高整體的設(shè)計(jì)效果。

首先，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)化機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，使其能夠朝著微型化的趨勢(shì)而不斷地發(fā)展，減少在設(shè)備運(yùn)行期間所產(chǎn)生的能耗量。例如了解機(jī)械設(shè)備等零部件尺寸和形狀等，科學(xué)地計(jì)算其中的能耗量之后，再以節(jié)能設(shè)計(jì)理念為主要基礎(chǔ)優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計(jì)模式，采取科學(xué)合理的能源控制方案，為設(shè)備運(yùn)行提供重要的基礎(chǔ)。

其次，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中還需要融入先進(jìn)的信息技術(shù)，按照具體制造情況來(lái)創(chuàng)新當(dāng)前的設(shè)計(jì)模式，比如可以模擬設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，充分地分析其中的能源消耗以及故障因素等。根據(jù)在設(shè)備運(yùn)行中的能耗問(wèn)題提出有效的優(yōu)化措施以及能源控制方案，使設(shè)計(jì)工作能夠變得更加科學(xué)。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)化水平提升的過(guò)程中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化的運(yùn)用作用較為重要，已經(jīng)成為關(guān)鍵的工具。但是在設(shè)備運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的能耗問(wèn)題較為突出，這就需要設(shè)計(jì)人員在前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)注重節(jié)能理念的科學(xué)實(shí)施，與機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行相互的吻合，降低其中的能耗，提高整體的生產(chǎn)效率，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)能夠朝著可持續(xù)發(fā)展方向不斷地邁進(jìn)。