機械制造與自動化節(jié)能設(shè)計理念分析

時間:2022-10-21 10:29:46

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機械制造與自動化節(jié)能設(shè)計理念分析

摘要:當前我國工業(yè)技術(shù)得到了高速發(fā)展,在管理以及控制兩個方面,機械制造所提出的要求越來越高,為了促使生產(chǎn)效率得到提升,同時對多種能源的使用量進行有效的控制,需要對傳統(tǒng)上所應(yīng)用的機械制造設(shè)備實施相應(yīng)的自動化改造。在本文中,筆者將主要對機械制造自動化改造中的節(jié)能設(shè)計方法進行闡述和分析,希望能夠為相關(guān)工作起到參考作用。

關(guān)鍵詞:機械制造;自動化設(shè)計;節(jié)能設(shè)計理念

在我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展的背景下,機械制造所體現(xiàn)出的價值越來越重要。將計算機技術(shù)以及新型通信技術(shù)作為基礎(chǔ),機械制造工作的自動化與智能化趨勢愈加顯著,對傳統(tǒng)上的機械制造設(shè)備實施自動化改造,能夠進一步促使其工作效率和工作質(zhì)量得到提升,同時更加有利于推進我國現(xiàn)代化建設(shè)的進程。但是根據(jù)目前的情況來看,我國機械制造自動化方面的相關(guān)技術(shù)尚不成熟,在能耗消耗控制上的難度較高,所以如何在機械制造自動化中實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計已經(jīng)成為相關(guān)工作人員開展研究的重點項目。

1機械制造與自動化設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國的產(chǎn)業(yè)機構(gòu)之中,機械制造業(yè)一直都占據(jù)著主要的地位,至今為止仍然是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱之一。隨著是時代的發(fā)展和科技水平的不斷提升,機械制造業(yè)正不斷向自動化的方向進行發(fā)展。將自動化應(yīng)用于機械制造當中,不僅能夠促使機械制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率得到提升,還能夠帶動制造業(yè)的整體水平得到提高。但是根據(jù)目前的情況來看,我國機械制造業(yè)并未完全實現(xiàn)轉(zhuǎn)型,其發(fā)展模式仍然處于較為陳舊的階段,存在顯著的高耗能、低產(chǎn)出的特點。但是從能源資源方面來看,我國存在嚴重的短缺情況,在整個社會積極倡導(dǎo)節(jié)能減排的背景下,機械制造行業(yè)必須積極對當前的發(fā)展模式進行轉(zhuǎn)變,在機械制造與自動化設(shè)計當中對技能理念進行徹底的貫徹,強化對于節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展,在機械制造和自動化的各個環(huán)節(jié)中對環(huán)保理念進行滲透,為機械制造以及自動化產(chǎn)業(yè)競爭力的提升打下建立基礎(chǔ),從而促進機械制造和自動化的健康、可持續(xù)發(fā)展。

2自動化與機械制造節(jié)能設(shè)計的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的機械制造工藝相對比,自動化設(shè)計技術(shù)具有更加顯著的先進性和智能性,在對節(jié)能機械進行設(shè)計的過程中,設(shè)計工作人員應(yīng)對日常生產(chǎn)過程具有充分的了解,同時掌握機械設(shè)備對于自然環(huán)境能夠產(chǎn)生的影響,從而有效實現(xiàn)各種能源資源的節(jié)約以及再利用。對能源的使用量進行有效控制,促使能源資源的適應(yīng)效率得到提升,能夠使工業(yè)企業(yè)對于生態(tài)環(huán)境所造成的破壞盡可能的降低,并且在機械設(shè)備報廢以后,對其進行高校的回收,并將其投入到再利用的環(huán)節(jié)之中,通過政府的大力支持加上相關(guān)技術(shù)水平不斷提升,自動化設(shè)計與節(jié)能化設(shè)計必然會具有越來越廣闊的發(fā)展前景。

3自動化設(shè)計與機械制造中節(jié)能設(shè)計要求

3.1使用節(jié)能環(huán)保材料。在自動化設(shè)計與機械制造中所應(yīng)用的材料是否與節(jié)能環(huán)保要求相符合,能夠?qū)υO(shè)計工作的成敗起到?jīng)Q定性作用。從工業(yè)企業(yè)的角度來看,能夠應(yīng)用于機械生產(chǎn)中的材料,應(yīng)該具有易分解、可回收以及可再生等相關(guān)要求,對于貴金屬材料以及稀有材料,則應(yīng)盡可能的降低其使用量。特別是對于使用壽命相對較短的材料來說,應(yīng)該盡量使用環(huán)保型工程塑料或是非金屬性材料進行替代。對該種類材料進行應(yīng)用,不僅能夠有效降低生態(tài)環(huán)境所需承受的壓力,還能夠進一步體現(xiàn)出更換與設(shè)計方面的可塑性優(yōu)勢。3.2體現(xiàn)多方面優(yōu)勢。實施自動化設(shè)計與機械制造設(shè)計的過程中,應(yīng)該盡量在通用性方面以及使用壽命方面的優(yōu)勢進行提升。促使機械設(shè)備的通用性得到提高,有利于幫助工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)避免對外部結(jié)構(gòu)不相容但功能較為相似的設(shè)備進行引進,從而有效降低工業(yè)行業(yè)在機械設(shè)備方面的消費量,也就能夠大幅度的降低機械制造材料方面的投入,實現(xiàn)機械設(shè)備驅(qū)動所需的能源消耗量降低,特別能夠切實降低煤炭以及石油等不可再生能源的消耗量。在開展工業(yè)設(shè)計的過程當中,對工業(yè)設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及外部結(jié)構(gòu)均實施優(yōu)化設(shè)計,將力學分析結(jié)果作為重要依據(jù),對各方面零件的受力情況進行均衡化的處理,能夠避免機械設(shè)備在長期運轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)嚴重的受力沖擊情況,也就有利于機械設(shè)備的使用壽命得到延長,進一步實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)在機械設(shè)備方面資金投入的降低。

4具體節(jié)能策略分析

4.1優(yōu)選節(jié)能型發(fā)動機。對于機械設(shè)備來說,其節(jié)能性能主要能夠受到發(fā)動機節(jié)能性能的影響。在對機械設(shè)備進行設(shè)計的過程中,設(shè)計工作人員應(yīng)將低能耗、低排放以及高效率三個特點作為對水冷增壓柴油發(fā)動機進行選擇的主要原則。如果發(fā)現(xiàn)發(fā)動機設(shè)備存在與節(jié)能環(huán)保需求不符的情況,必須將其由待選列表中剔除。4.2提升機械設(shè)備的自動化水平。機械設(shè)備的能源使用效率主要由其自動化水平?jīng)Q定,對機械化設(shè)備實施自動化設(shè)計,有利于促使工作人員對于機械設(shè)備進行操作的靈活性以及實時性得到有效提升。在日常開展生產(chǎn)活動的過程中,工作人員不僅能夠在機械設(shè)備的運行線路上實現(xiàn)手動操作,并且通過對PLC單片機技術(shù)進行應(yīng)用,可以在機械設(shè)備上實現(xiàn)全面的自動化控制。將現(xiàn)今的PLC單片機控制技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)備的自動化控制之中,能夠使機械設(shè)備的運行路線以及操作程序在最大程度上得到優(yōu)化,并且對自動化的控制手段進行應(yīng)用,機械設(shè)備的重復(fù)與無效工作量能夠大幅度減少,使機械設(shè)備的磨損程度降低,同時也能夠降低機械設(shè)備在運行過程中所消耗的能源,同時還能夠起到降低工作人員工作強度以及提升企業(yè)對于機械設(shè)備進行管理與控制有效性的作用。4.3優(yōu)化機械設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。當下工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量以及使用性能均處于不斷提升的狀態(tài)之中,機械設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也隨之越來越復(fù)雜,對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化處理的需求也就越來越強烈。在機械設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上實施優(yōu)化處理,機械設(shè)備之中各個元件之間的集成性均能夠得到提升,隨之,機械設(shè)備使用功能方面的集成性也不斷提高。在對機械設(shè)備進行實際使用的過程中,通過對一個終端系統(tǒng)進行操作,工作人員即能夠?qū)崿F(xiàn)對多種機械設(shè)備的集中化控制,如此,機械設(shè)備的總體運行路線已經(jīng)被全面替代,同時機械設(shè)備的使用呈現(xiàn)出了更大程度的規(guī)模效應(yīng),有利于促使機械設(shè)備的使用效率得到提升,在能源資源控制方面,其效果也能夠得到進一步的提升。4.4合理設(shè)計加工工藝。對同一種產(chǎn)品與部件進行生產(chǎn),即使對同一種加工工藝進行應(yīng)用,對于能源資源的消耗也難免存在差異。導(dǎo)致差異出現(xiàn)的根本原因,就是所應(yīng)用的設(shè)計加工工藝存在不同之處。對加工工藝進行相應(yīng)的優(yōu)化處理,有利于促使機械設(shè)備的運行荷載狀態(tài)更加有效的達到最佳,不僅能夠?qū)C械設(shè)備的滿負荷運行時間降低,還能夠使其怠速時間以及不必要運行時間降低。以零部件的鍛壓工藝為例,其可分為冷鍛壓、熱鍛壓和溫鍛壓三種方式,將三種鍛壓方式進行對比,對熱鍛壓工藝進行應(yīng)用,其能源利用率顯著低于另外兩種鍛壓方式,但是從環(huán)境影響的角度來看,相對于熱鍛壓和溫鍛壓兩種方式,冷鍛壓能夠產(chǎn)生的危害更大。所以,將以上兩個方面進行綜合分析,溫鍛壓工藝具有更加良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。另外,從施工工藝方面來看,應(yīng)該對其中的工序進行科學合理的安排,對不同的施工工序進行應(yīng)用,也能夠在機械制造的過程中產(chǎn)生不同的結(jié)果,所以對于工藝的工序,應(yīng)該進行科學合理的安排,并根據(jù)實際情況予以適當?shù)恼{(diào)整,以促使節(jié)能目標得以有效實現(xiàn)。

5結(jié)束語

根據(jù)上文可以了解到,在機械制造與自動化設(shè)計之中加入節(jié)能設(shè)計理念,是我國機械制造業(yè)未來的主要發(fā)展方向,雖然當前我國在該方面還存在一定程度的不足,但是隨著國家政策的支持以及專業(yè)人員的努力,節(jié)能理念必然能夠成為機械制造與自動化設(shè)計工作中的重點部分,并發(fā)揮出切實的功效。

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作者:李國棟 單位:沈陽百傲化學有限公司