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海洋大学毕业生找写手不给稿费机械设计制造及其自动化节能设计理

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机械设计制造及其自动化节能设计理念分析
摘要:机械设计与制造技术的变革,使得我国的机械制造业与工业得到了迅速的发展。随着工业的高速发展,高能源的发展,环境问题也越来越突出,重大的污染事故频频发生,而现代人也更加注重环境保护,认为不能以环境为代价发展经济,必须要进行产业升级、节能、环保、减排、技术创新等。本文从节能的角度出发,探讨了有关机械设计、制造与自动化节能设计的有关问题,以期提高我国的资源节约效率。
关键字:机械设计;机械制造;自动化;节能设计;设计理念
Abstract: The change of mechanical design and manufacturing technology has led to the rapid development of China's mechanical manufacturing industry and industry. With the rapid development of industry and the development of high energy, environmental problems have become more and more prominent, and major pollution accidents have occurred frequently. Modern people also pay more attention to environmental protection. They believe that economic development cannot be carried out at the cost of the environment, and industrial upgrading, energy conservation, environmental protection, emission reduction, and technological innovation must be carried out. From the point of view of energy conservation, this paper discusses the problems related to mechanical design, manufacturing and automatic energy conservation design in order to improve the efficiency of resource conservation in China.
Key words: mechanical design; Machinery manufacturing; Automation; Energy saving design; Design concept
引言:机械行业过去大多采用手工控制,在今后的发展和完善中,可以利用先进的技术,提高生产的自动化程度,减少人力资源,提高生产效率。但机械制造的自动化,也会带来大量能源和材料的消耗,这对机械工业的长期发展是不利的,而且对环境的稳定性也有很大的影响。因此,为了更好的保护环境,更好的推动机械工业的可持续发展,提高机械的生产和自动化程度,必须重视节能的设计,并针对其自身的特点和实际,制定相应的节能措施,达到节约能源、降低成本、提高效率的目标。
目录
机械设计制造及其自动化节能设计理念分析
一、机械设计制造与自动化节能设计理念的意义
二、机械设计制造与自动化节能设计理念的特点
三、机械设计制造与自动化节能设计理念的优势分析
(一)、降低能耗
(二)、延长寿命
(三)、优化流程
(四)、提高效率
(五)、理念结合
四、机械设计制造与自动化节能设计的要求分析
(一)、选择绿色环保材料
(二)、应用先进制作工艺
五、机械设计制造与自动化节能设计理念的应用
(一)、优化机械制造与自动化材料设计
(二)、优化机械制造与自动化结构设计
(三)、优化机械制造与自动化节能设计
六、机械设计制造与自动化节能设计理念应用的优化策略
(一)、增强节能意识,优化机械设备
(二)、选用环保材料,提高节能效果
(三)、改进加工工艺,降低能源消耗
(四)、应用先进技术,做好人员培训
一、机械设计制造与自动化节能设计理念的意义
机械设计制造与自动化工业是一种应用范围很广、耗能较大的行业,为了适应当前的社会发展,必须大力推行节能设计。首先,一个民族的发展不能以环境为代价,要做好环保工作,把环境污染降到最低,给人民群众一个更健康、更安全的生活。在这一行业的发展中,要投入大量的人力、物力和财力,因此,将节能的设计思想充分地引入到工业中来,可以使工业的结构得到进一步的优化,从而降低对环境的损害。其次,节能的设计理念可以大幅度地改善行业的整体品质,同时也可以降低投资成本,为企业创造更好的经济效益。随着我国机械设计制造与自动化工业的迅速发展,有关企业的发展方式也在逐步走向国际化,有些甚至已经达到了跨地区、跨越国界的程度,而要做到这一点,就需要具有很强的市场竞争能力。同时,要树立良好的环境意识,适当地调整相关技术,尽量提高机械设计制造与自动化产品的节能设计,从而促进整个行业的繁荣。最后,从生产大国向制造业强国转型的关键在于节能设计的观念。【1】
二、机械设计制造与自动化节能设计理念的特点
与传统的手工劳动相比,机械设计制造与自动化技术在提高劳动效率和稳定性的同时,也是实现产品质量稳定的重要途径。尽管目前我国的机械制造业还面临很多问题,但是,在机械设计和制造领域的持续革新推动了整个行业的发展,对企业和国家的经济发展都起到了很大的推动作用。其中,机械制造和自动化是目前最具创新性的一种生产技术,它集合了许多的先进技术,既可以提升机械的生产效率,又可以保证机器的质量。从机械使用的角度看,其主要特征有,安全性相对较高,与传统的机械加工相比,机械设计制造和自动化技术更加智能化、自动化;具有更广泛的用途,传统的机械制造只限于工业,而目前在医药、医疗、电脑等领域,都有了很大的发展空间。从节能的角度看,它的主要特点有,环境污染程度较低,将概念与机械设计制造、自动化相结合,可以有效地提升机械制造的效率和应用水平,并有效地解决了机械制造过程中的能耗问题,降低了污染,从而达到了环保的目的;在机械制造和自动化发展中,节能设计思想的渗入,使人们更加重视采用新的、环保的材料。这种材料的高效利用可以取代一些珍稀的资源,降低了资源的浪费,并对其进行了再利用。【2】
三、机械设计制造与自动化节能设计理念的优势分析
(一)、降低能耗
材料是机械制造与自动化生产发展的前提,它需要大量的金属,但也有一些是非常罕见的,如果长时间使用,会造成资源的枯竭,从而影响到环境的稳定性。采用节能设计的概念,可以强化原材料的性能,以环保材料取代原有的原材料,既可以确保设备的制造质量,又可以有效地降低能源消耗,减少资源的浪费,从而促进设备制造业的发展。
(二)、延长寿命
在机械制造和自动化行业,除了原料会对产品的品质产生一定的影响之外,机器的性能和使用的稳定性也会对产品品质产生很大的影响。而采用节能设计思想,既可以选择能耗低、环境友好的机器,又满足了产品的品质需求,又可以降低能耗。在机械设备的使用中,还可以采用适当的材料对设备进行降噪等作业,从而提高机器的工作稳定性,降低故障的发生,从而有效地延长机器的使用寿命。同时,机械设备的平稳运转,还可以减少对周围环境的不利影响,保障周围的环境安全,从而使机器的生产和自动化程度得到进一步的提升。【3】
(三)、优化流程
在机械加工中,采用节能设计的思想,可以对整个生产流程进行优化和改善,从而实现对整个生产过程的节能控制。在实际的优化过程中,从工艺参数等方面进行优化,并从节能的角度出发,通过对工艺参数的计算和分析,确定工艺参数,从而实现节能降耗。
(四)、提高效率
机械制造和自动化涉及到设计、生产、制造等多个方面,整个生产周期比较长。在传统的设计思想中,没有考虑到材料的利用率和机械设备的使用性能,在这样的情况下,生产效率很难得到有效的控制,同时也造成了资源的巨大浪费。而采用节能设计的思想,可以使设计、生产、制造等各个环节得到更多的关注,对材料、设备、工艺等进行综合考量,更加注重设计的效率和节能效果,从而缩短生产周期,减少资源浪费。
(五)、理念结合
将节能与传统的理念结合起来,设计师们在进行设计的时候,会更加注重材料的利用率,注重机械的性能,增加机械的使用寿命,从而降低能耗,达到节能减排的目标。节能设计理念与绿色概念相融合,从而使机器生产和自动化更具环保性。在环保意识的作用下,设计师们在进行机械设计的时候,都会将材料的环保特性考虑进去,尽量让机器在使用后能够再利用,从而达到资源的循环利用,降低机械的设计和自动化对环境的负面影响。
四、机械设计制造与自动化节能设计的要求分析
(一)、选择绿色环保材料
在机械设计与自动化工业中,造成资源消耗的主要原因是,在机械加工中所使用的各类物料。因此,各有关单位在将其纳入到节能设计理念中时,应对其进行科学的节能设计,以减少资源消耗。具体来说,就是在选择材料时,要尽可能地避免使用非生物材料,因为这些材料是无法回收的,所以要尽可能地选择可循环、可再生、可降解的材料,以降低环境污染;还有是对于易损坏的部件,可以选择环境友好或者非金属的,不需要太过珍贵的稀有金属,这样可以节省大量的金钱,也可以避免一些珍稀的资源浪费,另外,公司还需要定期的检查和保养,将损坏的部件替换掉,重新进行加工,以便重新使用。有些无法回收的部件,则需要将其放在一个固定的回收地点进行拆解,以减少对环境的污染。【4】
(二)、应用先进制作工艺
将节能设计思想运用到机械设计与自动化工业中,有关单位应遵守下列基本原则。一轻质,即在满足质量要求的前提下,选用的机器设备不但具有高品质,而且所用的物料相对较少。现在衡量一个机器的好坏,最重要的因素就是重量轻,这样使用起来就容易的多,而且还可以减少机器的磨损。同时,减少了材料的消耗,减少了能耗,既方便了设备的运输,又节约了大量的资源。二寿命长,即设备的使用寿命要长,以高品质、低成本为原则,在机械的设计和生产中,必须保证机器的长期使用,从而降低设备的投资,降低生产成本。同时,使用寿命更长的机械,可以在短时间内降低产品的需求量和生产,大大降低机械产品的报废率,并能有效地节约资源。三通用型,即在设计时,要尽可能地使用市场上常见的部件,以保证部件在遇到故障或者遗失的时候,可以快速的购买到对应的部件。同时,只有应用范围更广的部件,才能达到更高的重复使用效率。
五、机械设计制造与自动化节能设计理念的应用
(一)、优化机械制造与自动化材料设计
在选择机械制造材料时,应从设计之初就选择可再生的、可循环使用的物料,以降低能耗。选择合适的机械和自动化的物料,可以降低对环境的损害。在选用机械零件时,应选用能拆卸、能回收的无毒性物料,尽量减少对工业设备物料的浪费,避免资源的浪费。同时也要选用寿命长、重量轻的材料,这样可以更好的体现节能的理念,降低对环境的负面影响,从而推动机械的生产和自动化的发展。
(二)、优化机械制造与自动化结构设计
在将节能设计思想运用到机器生产和自动化的时候,首先要做的就是对整个机器结构进行优化,这样才能确保整个生产过程中的能源节约和环境保护。之所以选择能量消耗较小的引擎,是因为引擎是机械制造的关键,所以必须要控制污染,减少能源消耗,减少对环境的影响。此外,还对机械结构进行了优化,不仅要把节约能源的思想引入到系统的设计中,还要注意在节能的前提下进行优化。机械制造的操作室是进行机械作业的重要场所,为了确保使用者的安全,改善其品质与水准,必须对其进行合理的设计。为了达到节能、环保的目的,设计出既安全又环保的操作室,既可以提升操作室的整体利用率,又可以保障操作员的人身安全。【5】
(三)、优化机械制造与自动化节能设计
在机械制造和自动化设计中,既要注重材料的选择,又要注重结构的设计,要把节能的思想引入到机器的生产中,这样就可以减少能耗和资源的浪费。通过对工业生产技术的优化,可以使整个生产流程得到最优的设计,从而进一步降低了资源的消耗,确保了产品的生产效率。在进行工艺设计时,应从提高生产效率、提高产品质量等方面入手,从而降低过程中的能耗。
六、机械设计制造与自动化节能设计理念应用的优化策略
(一)、增强节能意识,优化机械设备
首先要认识到运用节能设计思想、提高机械制造工艺和自动化应用于机械工业发展中的重要性,树立正确的认识,提高节约能源的意识,为今后的机械装备优化设计提供强有力的支持。其次,在进行机械设备的优化设计时,应该重点关注下列问题。一是在选用时要尽量选用具有低排量、低能耗、低噪声等节能特性的节能设备。二是在使用期间还要实时监控机器的运行状态,合理地调节机器的运行方式和使用时间,从而有效地提高机器的使用效率。三是机械设备的失效问题是影响机械制造和自动化应用水平的重要原因,并且各种故障问题都会在一定程度上影响到设备和周围的环境。因此,为了更好地体现节能设计的效果,必须重视设备的工作稳定性,并针对设备的具体状况,提出相应的改善措施。若能通过改变液压系统部件材料,达到降低成本、保护机械设备等目的,延长防渗系统的使用寿命就更好了。此外,还要根据设备的种类和其他情况,制订维修方案,及时掌握机器的工作状态,出现问题及时进行更换,以确保设备的使用安全。
(二)、选用环保材料,提高节能效果
在机械制造和自动化生产中,需要消耗大量的材料,而现在,许多机械生产企业都是以传统的能源为主,而废旧的材料又无法回收,既造成了能源消耗,又造成了环境污染。因此,从节能的角度出发,应该从材料的选择、使用等方面加强对产品的优化控制。一是购买原料,依据机械生产和自动化生产的实际,选取符合要求的绿色环保物料。二是材料的运用,按照规定的规格进行物料的选用,并针对不同机器的运行情况,采用环境友好的材料,降低机器的运行噪音和运行能耗。三是物料的加工,对废旧物料进行合理、规范的再循环处理,以达到二次利用的目的,减少原料成本,防止废料对周围环境造成伤害。
(三)、改进加工工艺,降低能源消耗
为了达到节能优化的目的,必须在生产过程中不断地改进,并结合生产和自动化的实际需要,选择合适的、合理的工艺,以达到节约能源和保护环境的目的。一是设计者要加强对节能设计的关注,并以此作为指导,进行工艺设计,对材料、零部件等进行合理的规划和设计。同时,就加工产品的结构而言,要尽量简化内部和外部的结构,以便在以后的加工中,降低零件的耗材,并能控制故障,延长设备寿命,稳定使用效果,达到节约能源的目的。二是重视工艺设计的选用,例如,在零件的制造中,可以采用热锻压、冷锻压、温锻压等工艺,但是,由于工艺的不同,造成的能源消耗和环境污染问题也不尽相同。因此,设计者就需要根据工艺品质和节能、环境保护等因素,选用最优的工艺方案。或者根据部件的冷却过程,可以降低冷却液的用量,从而达到节能的目的。三是设计者在对每一道工序进行最优设计后,还要进行统筹安排,合理地规划加工过程中的具体工序、加工要求等,以确保各工序之间的衔接顺畅,避免出现空闲时间造成的资源浪费情况出现。【6】
(四)、应用先进技术,做好人员培训
在采用节能设计思想的过程中,应采用先进的技术,利用大数据、因特网等软件对有关数据进行模拟、处理和分析。首先,是通过数字技术,可以将各种产品的数据输入到系统中,经过处理后,可以生成一个虚拟的模型,该模型可以降低生产成本,进而对生产进行检验。其次,是通过建立虚拟模型,可以帮助设计者对产品的各项指标进行分析,发现问题或有待改善的地方,从而在产品生产之前对其进行改进,既可以减少产品的不合格率,又可以防止资源的浪费。此外,在机械制造和自动化应用中,要合理利用先进的技术装备,建立与之相适应的网络管理平台,实现对生产过程的自动化监控,从一定程度上降低质量问题,提高制造效率及节能效果。在节能设计的实施过程中,员工的专业素质是决定企业节能效益的重要因素,因此,在实施节能设计的过程中,必须加强对员工的培训。首先是要加大对能源的认识,让员工认识到能源在机械生产和自动化中所起到的积极作用,从而树立起正确的认识和态度。其次,是针对产品的生产工艺、节能要求等情况,进行培训,使员工掌握更多的技术和节能方式,使之在产品的实际设计、加工、制造中得到应用。为了确保生产效率和节约能源,必须建立一套可以对员工日常作业进行监督和检查的评价管理制度,从而提高员工的工作质量。
结束语:
综上所述,机械设计制造和自动化在促进社会和经济发展的同时,也带来了更多的能源浪费和环境污染。因此,要想有效地控制和改善这种状况,并推动我国机械工业的长期发展,必须强化对环境的保护与节能设计思想的重视,在此基础上,从机械设计制造的多个方面进行优化,并采用先进技术和人员培训等方法,进一步提升了机械加工和自动化的节能效果,为机械工业的可持续发展提供了动力。
参考文献:
[1]刘富民.节能设计理念在机械制造及自动化中的应用思考[J].大众标准化,2022(16):175-177.
[2]姚建斌.节能设计理念在机械制造及自动化中的应用[J].装备制造技术,2022(07):113-115+129.
[3]唐光文.机械设计制造及其自动化的节能设计思想探讨[J].现代制造技术与装备,2021,57(01):42-43.
[4]王传印,王满满,宋胜鹏.关于机械设计制造及其自动化节能设计理念[J].四川水泥,2020(07):118+120.
[5]魏明辉.探究机械设计制造及其自动化节能设计理念[J].科技风,2019(09):138.
[6]韦佳幸.探究机械设计制造及其自动化节能设计理念[J].决策探索(中),2018(11):61.


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