探讨机械设计制造及其自动化的节能设计思想

探讨机械设计制造及其自动化的节能设计思想

代瑞

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摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。机械制造、自动化技术的应用，可以转变传统人力生产，逐渐实现机械化生产，提升工作效率与效益，降低制造成本。但是，工厂规模持续扩大，应用大量的机械自动化设备，再加上传统设备的能源消耗多。早期机械制造设备，只关注自动化操作，忽视节能设计。所以，对于机械制造的能耗问题，制定标准的节能设计目标，推广到机械设计自动化中，完善自动化技术。通过此种方式，能够弥补资源消耗问题，同时降低能源使用量，增加生产效益，促进机械制造自动化发展。

关键词：机械设计制造；自动化；节能设计

引言

自改革开放以来，我国综合国力得到了有效的增强，但受产业资源消耗量较多、国内资源储备量不足等因素的影响，我国生产制造业的发展无法满足当前社会发展的需要。现阶段，为推进我国机械制造业的可持续发展，将节能设计理念融入自动化机械制造工作中，成为了满足企业生产、社会经济效益增长的重要举措。

1机械设计制造及其自动化基本概念

传统的机械制造业生产效率较为低下，难以满足如今社会发展高效、高速的发展需求，急需智能化、系统化、集成化的设备与技术，因而在此背景下，机械设计制造自动化应运而生。机械设计制造包括产品规格、尺寸的精确设计，以及有效的机械制造，从而生产出符合标准的机械产品，是现代工业与技术互相结合的产物，而自动化技术则是在此基础上，将现代化的计算机技术与智能技术充分利用，用以解决现代的自动化机械项目，实现对整个过程的精准把控与调节，从设计到制造，减少人为因素造成的误差，降低人力成本的同时极大地提升了产品的精确度与完成度，实现高质量、高效率、低成本的运行模式。

2节能设计思想在机械设计制造及自动化中的应用

2.1优化设备材料选择

在进行自动化机械设备生产制造体系时，设计人员可以从机械设备的材料、机械设备生产材料等方面入手，通过选择更具节能效果的材料的方式，进一步提升产品的节能环保效果，为产品后续平稳运行提供有效的支持，在产品生产过程中，可以通过尽量使用可回收、可再利用或者对环境造成污染较小的材料，在提升材料利用率的同时，达到保护自然环境的目的。同时，在设备设计过程中，可以通过提升材料抗磨性、耐热性等特性的方式，切实降低材料的更换率，并且避免出现零部件再替换后直接废弃造成能源浪费的情况，以便达到切实提升材料利用率，提升机械设备实用性的目的。

2.2结构优化

机械部件构造，会影响使用效果。例如，机械制造、自动化设备，存在部分冗余功能，无法作用到生产制造中，还会增加设备资源浪费。为了确保机械制造自动化设备的功能、结构实用性，需要优化结构，发挥功能作用，控制额外设计与功能。同时，控制设备资源的浪费问题。比如，机械制造、自动化设备中，包含2个功能按钮，要求人员同时按下按钮，才可以运行和操作设备。对于机械制造自动化设备来说，上述功能为重复性设计，会增加资源浪费。

2.3智能集成技术

在自动化机械设备设计生产过程中，智能化集成技术的应用可以使机械设备的各部分系统集成为一个整体，在提升各部分之间工作配合质量的同时，还能有效降低设备运转过程中的能耗，从而为设备运转效果的提升提供有效的支持。在提升机械设备节能效果的过程中，可以通过为智能集成系统安装电能损耗监管系统、温湿度传感器、运行时间收集系统等系统的方式，对机械设备的整体运转情况进行收集，然后利用集成系统对收集到的数据信息进行分析，提前解析该自动化机械设备在整体运转过程中能源损耗情况，及时发现设备运转过程中存在的问题，便于后续处理对策的提出。同时，在将节能设计理念融入智能集成设备时，还可以通过对设备运转过程中所处的环境进行调控的方式，实现设备整体能耗的下降。举例来说，在将节能设计理念融入智能集成系统后，可以通过为系统添加光感、自动化安防等系统的方式，在明确设备运转环境变化情况的同时，通过及时将设备运转需要及时提供给工作人员的方式，保证设备运转的安全性与可靠性，为机械设备自动化效果的提升提供有效的支持。

2.4机械结构转换设计

机械制造系统的操作，会影响发动机的核心部件，还会危害环境生产。发动机运行期间，容易产生实体污染与噪音污染，因此要选用环保型发动机，减少燃料消耗与排放量，全面提升生产效率。分析机械内置构造可知，精简产品的配件数量，可以简化机械设备的结构，确保产品制造过程的简单化，降低能源消耗。因此，机械自动化设备部件设计中，遵循标准规定与要求，保证操作过程的优化与节能。同时，为了确保液压系统的运行效益，也要采用节能设计法。机械自动液压系统设计时，应当加强抗老化功能，确保液压管的密封效果、耐腐蚀性作用，减少操作过程中的机械设备失效问题。液压系统内部的节能设计，应当关注清洁度问题，要求工作人员定期清洁液压系统内部。系统运行过程中，如果出现不良问题，则由技术人员处理，确保机械自动化系统运行效益，以免加剧液压油损失，引发安全事故。液压系统设计期间，以封闭设计法为主，确保系统运行稳定性。此种设计方式，可以防止灰尘进入液压系统内，增加系统零部件负荷，增加额外浪费。

3机械设计制造及其自动化的未来发展方向

3.1实现高速、高精度、高效发展

任何类型的机械产品与设备设计在制造期间，其速度、效率、精度均是重点关注的技术指标。而随着现代科技发展，在提高自动化水平上有了更多手段，如利用高速芯片、带高分辨率绝对式检测元件交流数字伺服系统、智能芯片以及多控制系统等可以使自动化控制系统、设计软件、制造系统的功能更加完善，并且高效、精准的控制下，有效提高机械产品与设备的设计精度、制造效率。

3.2智能化发展

经过大量的研究分析发现，未来的机械设计制造自动化会朝着智能化的方向发展，尤其是人工智能技术的应用，将成为机械自动化的重要发展方向。人工智能简称AI，属于计算机科学的一类，其包含了计算机技术、互联网技术、专家系统、语言处理等多种技术，人工智能可以使产品通过模仿人的思维与意识，使其拥有自主学习、分析、判断、处理的能力。人工智能的最大优势在于其可以将自身收集到的各类数据信息进行筛选、归纳、汇总、分析，并推演预测多种可能会出现的结果，并通过反馈的分析结果对相关生产进行及时的调整、优化；其次，在对设备的故障诊断、信息处理等方面人工智能也发挥着极为重要的理论与应用价值，有效规避了人为原因造成的误差问题。因此，将机械设计制造自动化与人工智能充分融合，进一步提升产品的生产效率与质量，为制造业的发展提供科技赋能，使我国从劳动密集型产业逐渐转变为高科技产业。

结语

综上所述，随着节能环保理念的推广，机械制造自动化也要落实节能环保思想。在融入节能理念后，可以提升机械设计制造与自动化技术水平，为国家、社会发展提供技术支持。该项技术的应用，可以节约资源与能源，保护生态环境，还可以推广节能环保理念，实现可持续发展战略。

参考文献

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