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节能设计理念在机械制造及自动化应用中的渗透

2020-01-18海龙中色宁夏东方集团有限公司

环球市场 2020年29期
关键词:机械设备机械加工

海龙 中色(宁夏)东方集团有限公司

一、机械制造及其自动化行业的发展现状

在当前我国的经济产业结构中,机械制造行业至关重要,是我国经济稳定提升的重要基础。伴随当前我国科研水平的持续提高,机械制造行业的自动化程度不断进步。将自动化和机械有效结合,不但可以大幅度提升生产效率,而且可以提升整个机械行业的水准。但是,从当前我国的实际状况来看,机械制作行业并没有做到产业升级,生产过程效率低,存在能源消耗过高、产品产量过低的问题。在当前能源和资源极度不足的大环境下,各个行业都在进行节能环保升级,因此机械制造行业也应该升级目前的生产方式,把节能理念渗透到机械制造行业的各个流程,为机械制造行业的未来可持续化发展奠定基础,提升我国机械制造业的市场竞争力。

二、节能设计理念在机械制造及自动化中的应用策略

(一)产品结构设计与功能优化

作为生产领域能量转换的核心,机械设备的构造形式决定了能源的利用率,也对资源的合理利用产生了深远影响。因此,节能设计理念应用必须从优化机械设备的构造和功能入手,基于降低设备能耗以及提高资源利用率的视角审视设计方案的合理性。首先,鉴于电机等动力设备完成能量转化并驱动机械设备运行,因此,应根据设备的功能设计构想以及应用场景特点确定电机或燃油发动机的类型以及优化其额定参数的选择。其次,在设备传动、自动控制等系统的设计过程中,应首选能量损耗小、可靠性高的技术方案。例如,在技术条件允许的前提下优先选择气压传动而非液压传动系统。

(二)材料选择以及结构优化

机械制造过程中,材料选择过程直接决定着机械设备的质量水平,在材料选择过程中,注重节能设计并不是减轻对质量水平的重视程度,而是在对新兴的环保材料的综合性能和物理化学性质进行研究后,根据机械设备的应用范围和环境要求,选择使用效率水平更高的材料,并对机械设备的受力结构科学地优化。在了解中国机械构件受力分析以及机械构建受力特点基础上,可以对结构问题进行管理优化,所以设计工作人员不仅可以针对这一特点,利用网络空间组织结构替换原著,在保障扭力不变的情况下,降低机械材料使用量。此外,机械结构制造应用需要相对容易地组装和分解部分选择模块结构,同时,确保可回收材料,以避免在加工过程中的危险。

(三)机械设备的加工工艺

在能源消耗和生产资源形式的日益复杂的情况下,精密的机械生产过程的结构也发生了改变,除了成功加工成的产品被加工成动能和设备部件材料等能源资源的各种的形式,也通过多个生产过程被消耗和排放到环境中,包括直接的热损失、能量损失和机械振动等的废物。所以,基于节能设计发展理念、运用自动化专业技术进行优化机械制造领域的加工工艺,能有效管理控制系统能量和资源的损耗。在加工过程中,广泛地使用当前数控加工技术组件可以精确地控制温度和参数,如切削,本身基于操作条件,以实现目标能量的装置,借此精确地控制,并且该处理可以被简化和减少了设备的能量处理中材料节省部件。其次,基于信息技术进行创新发展改进生产管理过程中的冷却、表面处理等工艺,可以通过直接减少热能损失并改进设备性能,提高零部件的耐久性与可靠性。例如,采用风冷技术代替传统的冷却技术可以减少冷却剂的消耗,减少废液的排放。

(四)高效的时间安排

在机械设备生产过程中,往往需要大量的人员,并需要这些人员的彼此配合与长时间交流,这就还会导致大量人力、物力与财力的消耗。在机械设计制造及其自动化生产过程中,企业若没有合理安排工作时间,势必会导致人力与物力的浪费,并严重影响到工作效率与工作质量,延长机械的生产时间,严重情况下导致机械制造产品质量大大降低。针对这样情况。因此,企业必须对各个工作人员的时间进行恰当安排与调整,结合自身实际情绪、人员需求来加以切实可行地、系统地时间规划;同时,作为设计人员,应立足于阶段性发展的具体状况,有效进行自我统筹规划,对切实有效的工作计划进行制定,在确保功能稳定的前提条件下,尽可能减少机械制造工作时长,使得工作效率进一步提升,并有效保护环境。

(五)新材料的研发与使用

材料性能对机械设备的节能效果有决定性影响,因此,着重研发与应用各类功能性材料并提升可循环利用材料的比例,都是体现节能设计理念很好的方式。基于对力学等性能突出的功能性材料的利用,可以满足设备使用功能要求的前提下缩小零部件的体积,减少其材料用量的同时,提高设备运行的可靠性。例如,在轴承、密封件等关键零配件的加工和选用方面使用具有卓越的耐磨、耐腐蚀等性能的新兴材料,可以达到节能和改进设备使用性能的目的。而在机械制造中优先选用绿色制造工艺生产的材料,则可以推动产业链的优化,并在更广阔的范围内产生积极的节能作用。

三、结语

机械生产领域的集成化、自动化发展,在提升了我国机械制造产业综合生产效率与质量的同时,也带来了一系列的能源、环保问题。将节能理念合理地引入机械设计与生产过程中,可以有效提升设备生产的资源利用质效,降低对环境的影响,实现节能降耗的目标。生产制造企业应立足于机械自动化设计、加工、生产管理等环节的实际情况,在机械制造全过程中贯彻环保理念,优化加工流程,控制生产能耗,选择环保制造材料,推进机械自动化生产产业的可持续、绿色发展。

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