冯军　高伟嘉　李剑飞　瞿广熙　刘斌

摘要：人类社会工业化程度的日益提高为人类生活带来积极改变的同时也引发了诸多问题，环境污染、能源的消耗等成为现代人类必须认真面对和妥善解决的问题。这些问题的解决效率、质量直接关系到人类社会的发展甚至是人类生存环境的“安全寿命”。为解决这些问题，节能理念在越来越多的领域被提出和实践。文中主要分为三大部分，分别探究节能意识的重要性与必要性、节能设计理念的含义，以及节能设计理念在机械制造与自动化领域中的应用。

关键词：节能;设计理念;机械制造与自动化

中图分类号：TP392

文献标识码：A

文章编号：2095-6487（2019）03-0039-02

0引言

地球作为人类栖息繁衍的家园，不仅提供了适合人类生存的大气、水、温度等自然条件，而且为人类的文明进步和发展提供了大量的珍贵资源。地球上的煤炭、石油、天然气等能源资源为人类所挖掘和利用，推动了人类社会从原始时代向工业时代及更高级形态的升级转变。随着人类社会工业化程度的提高，各种能源资源被大量消耗，其再生的速度远远低于人类开采消耗的速度，宝贵的能源资源正面临前所未有的极大危机。在这种形势下，树立正确的节能意识至关重要。

1节能意识的重要性

煤炭、石油、电力、天然气等能源是人类工业赖以存在和发展的基础资源。在过去的几百年里，人类从发现能源资源的可利用性到开始运用各种手段开采、利用能源经历了漫长的历程。能源资源的大幅利用极大提高了人类的劳动力，推动了工业社会与人类文明前进的步伐。随着人类对能源资源开采程度的不断提高，许多宝贵的能源资源，特别是不可再生的能源资源被大量消耗，其在全球范围内的储量正日益减少。一旦不可再生的能源资源被消耗殆尽，人类将要面临能源枯竭的残酷结果，这种损失是不可挽回的中。因此，为了保护能源资源，实现合理利用和可持续发展，人类在生产制造的各个领域开始树立节能意识，并采取一切有力手段来减少能源的损耗与促进资源的循环利用或有效再生。可以说，节能意识的重要性就在于，它是人类想要实现继续生存发展所必须树立的理念，关乎全人类的命运。

2节能设计理念

所谓的节能设计理念的核心目的是为了节约能源。这里的能源主要是指包括煤炭、石油、电力、天然气等在内的能源资源。节能设计的理念主要是通过各种有效途径降低对能源资源的消耗程度，实现现有能源资源的高效利用、可循环利用和长久可持续利用。另外，值得注意的是，“节能”往往与“减排”密不可分。可以说，广义上的节能是应该将减排包含在内的。在节约和有效利用能源的同时降低碳排放，是保护能源安全和环境生态安全的重点与关键。在人类生产制造的领域，节能设计的理念基于以上的目标作用于生产的各个环节，其着眼的角度也涵盖了从结构设计、材料设计到制作工艺设计的各个方面。

3节能设计理念应用于机械制造与自动化

3.1生产加工与输送转换环节的节能设计

为切实保障节能实效，节能设计理念贯穿于从生产到输送、转换、加工、利用的全过程中。第一，在生产之初，对于能源的开采和利用需要严把第一关。对能源有效利用率的评估与预估、对适当开采方式的选择、对开采过程的严密控制等都是保证能源资源被最大程度运用于生产的重要条件;第二，在输送的环节中，能源资源的保护面临着较大挑战。节能设计的理念在此环节中最突出的作用就是尽最大可能减少能源在输送过程中的不必要损耗，在输送工具、方式上不断增加技术含量的注入;第三，在能源的转换环节，节能设计理念一方面要实现各种能量之间的有效转换，一方面也要尽量减少无功能量的损耗，保证能源转化的数量和质量;第四，在制造加工过程中，节能设计的理念要合理分配能源的使用情况，提高能源利用率。

3.2材料方面的节能设计

在机械制造与自动化生产的过程中，材料的节能设计也十分重要。优质的、适合的生产材料的选取和运用关系到能源的安全、利用效率和回收转化等方面：首先，材料的节能设计要选取具有高品质的安全材料，这里所说的安全包含两个方面的要素，其一是材料要堅固耐用，符合生产要求，其二是材料要符合环保要求，避免出现二次污染;第二，材料的节能设计要考虑有利于能源的高效利用，无论在能源的输送还是转换环节，涉及的一切设备、工具的材料都要尽可能将不必要损耗程度降到最低，保障能源利用效率和质量;第三，材料本身应该首选性价比高的清洁型材料，在保证使用寿命和使用效果的基础上，最好选用容易回收利用的环保材质，如此既可以降低生产成本，又可以在材料设计方面实现节约。

3.3生产制造基础设备的节能设计

机械制造与自动化生产中运用的许多基础性设备是影响效益和节能成果的关键因素。在生产制造基础设备的设计中增强节能性可以发挥较好的节能效果。如其一，对于机械制造与自动化生产来说必不可少的发动机，在它的节能设计方面主要可以从降低油耗和减少污染排放、提高运转效率三个方面入手。发动机的关键部件和机油等在选择时要考虑是否有利于降低油耗、提高转速，同时还要考虑怎样将其污染排放降到更低：其二，在机械制造与自动化生产中广泛应用的液压系统也具有比较广阔的节能设计改良空间2]。利用科技手段不断提高液压油的纯度，将其中的杂质成分最大程度的剔除，保证液压系统的有效工作能力，特别是满负荷时的工作能力，从而提高生产效率;其三，完善和改进操作平台的软硬件设备，更加注重其智能节能功能。

3.4整体生产环节的节能设计

节能设计的理念在整体生产环节中均可发挥有效作用。一方面，节能设计理念可以不断优化生产环节，使生产环节尽量精简化，剔除不必要的环节，缩短生产周期，设计更短的生产线和更简洁的生产结构，从而减少能源损耗的可能性;另一方面，节能设计理念可以根据每次生产实际的需要，规划和适当调整工序，本着减少资源占用和提高利用率的原则，将合理的、更节能的环节分配在一起接续完成，在各环节的分工生产过程中实现节能目的;此外，在生产的操作技术等参数设置方面，节能设计理念可以通过更多科技因素和智能系统，在生产的不同阶段、环节及时调整参数设置，将能源的消耗量与生产的需求、效率紧密关联起来，实现能源的高效利用，最大程度减少浪费。

3.5开发“智慧型”节能设计工具

机械制造与自动化生产中，节能设计理念可以通过引进更多的智能型设备、工具来促进节能减排。如，生产制造中经常用到的风机、水泵就可以通过加入变频节能功能来实现能源的合理分配，在生产需求高的时间采用高频运转，保证生产效率;在生产需求较低的阶段采用低频运转，有效节约能源并减少损耗，延长风机、水泵的机器设备使用寿命，实现双重节能的效果;另外，可以借鉴国外相关领域的节能设计经验，加大科技投入力度，在节能智能化管理的软硬件方面不断完善，一方面提高从业人员综合素质，加强人员节能减排意识和实际执行节能设计要求、高质量完成节能操作的能力，另一方面配备智能化节能管理系统，在生产制造区域、人员行政管理区域等同步配套实行节能化管理，将节能设计的理念融入机械制造与自动化生产的全程。

3.6运维保障的节能设计

机械制造与自动化生产中难免出现设备的故障维修或者工具的磨损老化，在生产运维保障方面同样可以进行有效的节能设计。举例来讲，运维人员的内部配备或者临时延请外部合作方、运维的日常检查频率、大型机械设备的维修保养办法对节能效果都会具有不同程度的影响。怎样设计和管理能够实现最优节能效果，需要根据各生产单位和生产任务的实际来灵活选择和适时改变[3]。

4结束语

针对当下形势，节能设计理念在机械制造与自动化中的应用势在必行。节能效果的好坏，既与节能意识的树立与否有关，也和具体节能设计的内容密切相关。在机械制造与自动化生产的领域中，节能设计理念可以得到非常广泛的应用。只有在机械制造与自动化生产的结构设计、材料使用设计、基础设备管理、生产环节设计、智能工具设计，以及运维保障设计等各方面融入更多智慧，节能理念才能取得更大实效。

参考文献

[1]兰晓峰，卢周成，梅晓雄.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].南方农机，2019（6）：162，182.

[2]李艳红.浅析节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].时代农机，2019（1）：25，31.

[3]刘吉迁.浅析节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].科技风，2019（2）：138.