機械制造與自動化節能設計分析

時間:2022-01-15 04:00:49

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機械制造與自動化節能設計分析

摘要:在國民經濟中,機械制造業始終是支柱性產業,對其他經濟產業的發展有直接的影響。與其他發達國家的機械制造業相比,我國機械制造產業的發展相對緩慢,技術也不夠成熟。當下,若想提升我國機械制造的發展水平,適應市場的需要,就必須建立智能管控體系,參與流程運作,只有這樣,才能提升我國機械制造的國際競爭力。

關鍵詞:自動化設計;節能;機械制造

1飛速發展的經濟背景下機械制造業及自動化技術

在我國的經濟建設過程中,作為支柱性產業,我國的機械制造業做為支柱性產業,在經濟發展中起到舉足輕重的作用。近年來,為適應經濟發展水平及市場需求,我國的機械制造業已經開始借助成熟的計算機技術,逐漸實現了生產的全面自動化。生產流程與計算機技術的結合,使得機械制造產業的自動化在工業生產中凸顯了其優越性,能夠更好、更快、更安全地完成生產過程。即便如此,我國在實現機械制造全面自動化方面,仍然處于初級階段,仍然有長遠的路要走。全面分析發展因素及未來需求,再對比發達國家目前所能達到的水平,我們還有許多可以提升的空間。我國的機械制造自動化探索本來起步就相對較晚,技術方面仍然有許多不足,產品質量難免受到影響,這是我們的劣勢。

2在機械制造及自動化探索中融合節能設計的優勢

在經濟發展的任何一項產業中,“節能”都是一個重要的設計因素。機械制造業也不例外,在自動化設計過程中,高效是一方面,節能同樣是一個重要的生產需求。節能才能實現可持續發展。在生產的各個環節,都要考慮原料最大程度的利用、對環境造成最小的污染等。對于產品來說,能夠方便回收、再利用、便于拆裝、運輸,盡量節省使用成本等,都是節能的要求。以往,按照傳統的機械制造的要求,最重要的參考因數就是產品的質量、使用壽命等。現階段,在規范產品質量的基礎上,還應該廣泛收集數據,科學分析市場需求,在產品設計的過程中,應該規范設計流程,使其更具科學性,設計方案的制定要有嚴格的審定及評估,經過不斷修改,使其最終能夠適應市場需求。傳統的機械制造的設計理念,有許多固化的思維,使其設計周期較長、產品不適應新的需求環境,回收利用也較為困難甚至無法回收再利用。這些都是對資源、能源的巨大浪費,甚至對環境造成嚴重影響。目前,企業都在不斷受到節能減排理念的影響,都能夠形成合理利用資源的認識,因此,在生產的過程中融入節能的理念,可以使企業更具競爭力及發展潛力,實現可持續發展。

3機械制造設計過程中節能理念的實際運用

機械設計中一個最關鍵的環節就是前期設計方案的制定。在設計的過程中,首先確定節能的要求是十分必要的。這種理念是設計的一個依托。節能包括原料的利用、對環境的影響、對資源的消耗,目的就是實現可持續發展。為實現節能設計,可以從以下幾個方面入手,進行產品設計。3.1分析設計成本。產品設計初期,首先要分享產品的具體參考數據,確定產品從投入生產到最后的回收利用的所有環節,在可能產生污染、浪費的環節調整設計理念,在控制成本的同時,盡最大的肯能考慮到材料、回收、污染等所有因素,保證在設計的過程中,涵蓋所有這些內容,保障產品能夠最大程度地適應生產需要且成本最低,對環境的污染最小。3.2探究機械設計產品的靈活性。產品的設計,如果只考慮生產的需要而忽略運輸、安裝成本,也會造成極大的浪費,在設計的過程中,如果可以考慮到產品設計的可拆裝的靈活性,就會節省運輸及安裝成本,這也是產品節能設計一個不可忽略的環節。3.3機械設計參考數據庫的不斷充實完善。在機械設計的過程中,不斷積累經驗,形成可供參考的數據,這些數據不斷積累、匯聚,最終形成充實的數據庫,在以后的設計中,這些數據都成為可供參考的依據。有完善的數據庫,可以使設計環節少走彎路、節約成本,也可以有效管理設計環節,達到節能的目的。

4完善加工工藝,節約成本

4.1規范產品結構。產品在設計的過程中,越是結構簡單,成本就越低。這就要求在產品設計的過程中,實現同樣的設計功能前提下,產品盡量簡單。這是對產品結構的不斷優化。4.2結合環境選擇加工工藝。產品生產的過程中,如果加工環境與采用的加工工藝不相匹配,則會對零件的質量造成影響,以零件的鍛壓為例,鍛壓環節可供選擇的方式方法有很多,包括冷、熱、溫不同的鍛壓方式。熱鍛壓對能源的利用率低,冷鍛壓對環境的污染重,在生產的過程中,充分分析不同工藝的綜合情況,選用不同的方法,也是節能的一種方法。4.3合理安排流程。進行節能設計,需要充分考慮整體生產流程,在以往經驗的基礎上,適當調整流程,優化工藝生產過程。以冷軋薄板為例,生產的過程中包括塑形過程,這個過程是為實現薄板的有效變形,為達到形變的目的,在這之前安排退火過程,就可以順利進行后續繁雜的加工。不單單是這一個環節,所有的工藝流程都能達到優化,才能實現能源的最大化利用。

5正確選擇材料

5.1充分考慮材料的可回收、可再生性。在機械制造和自動化生產過程中,選擇材料的原則本著可回收、可再生、對環境污染小等原則。這類材料可以降低對環境的污染,也可以實現可持續發展。有毒、不可回收利用、不易于分解等材料不予考慮,充分實現材料的可控性。5.2對處理污染成本的思考。從已經掌握的技術分析,含有氟利昂、氟橡膠、樹脂等成分的材料,對環境的影響較大,為降低節能成本,應盡量避免減小此類材料的選用,多考慮環保成本,綜合選用環保材料。

綜上所述,我國的機械制造與自動化的發展,正在向著先進行列邁進,在發展的過程中,結合計算機技術實現自動化生產,可達到高效的目的;結合以往的經驗不斷探索,進行節能減排操作也同樣重要。為實現全面發展、與國際環境相適應,就需要我們進一步努力,強化技術、控制成本。我們在機械制造過程中引入先進的設計理念,提升產品質量的同時節能減排,這是實現可持續發展的必然要求。能夠達到以上兩個方面的要求,也就實現了經濟效益增長、產業鏈條可以持續發展的最終目的。

作者:張玉忠 單位:長春市地方道路運輸管理局