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摘要：節(jié)能是現(xiàn)代社會生產(chǎn)、生活的主要趨勢，信息技術的持續(xù)發(fā)展使節(jié)能設計有了更廣闊的應用空間。基于此，本文分別就節(jié)能設計理念在機械制造與自動化中的應用進行分析，包括機械設計的優(yōu)化、制造過程的優(yōu)化、自動化調整、自動化控制等內容，并給出應用實例加以說明，以期通過分析明晰節(jié)能設計理念的優(yōu)勢、特色，完善相關理論，為后續(xù)工作提供更多參考。

關鍵詞：節(jié)能設計理念；機械制造；機械自動化；智能設備

機械制造與自動化是工業(yè)發(fā)展的重要成果，鑒于工業(yè)產(chǎn)品在現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活中的重要作用，將節(jié)能設計理念應用其中十分必要。近年來，全球環(huán)境的惡化引起了各界的廣泛擔憂，節(jié)能設計一方面能夠降低消耗，提升企業(yè)經(jīng)濟效益，另一方面也有利于控制溫室氣體排放，逐步實現(xiàn)社會發(fā)展和環(huán)境保護的和諧。就節(jié)能設計理念在機械制造與自動化中的應用進行分析有一定的實際意義。

1節(jié)能設計理念在機械制造中的應用

節(jié)能設計理念是現(xiàn)代機械制造的核心追求之一，該理念體現(xiàn)在機械設計、制造過程等方面。1．1機械設計、制造過程的優(yōu)化。機械設計的優(yōu)化往往可以直接反映節(jié)能設計理念，在現(xiàn)代設備中，設計的優(yōu)化往往追求效率和節(jié)能的雙向提升。如現(xiàn)代的機電一體化設備，傳統(tǒng)模式下，機械設備和發(fā)動機是非一體化的，在使用電能時需要進行變壓處理，也可能需要連接距離較遠的電源，各個環(huán)節(jié)都可能帶來電能的浪費和無端消耗?，F(xiàn)代節(jié)能設計理念的推動下，研究人員發(fā)明了機電一體化設備，電能傳輸消耗、變壓損耗得到控制，節(jié)能理念也借此實現(xiàn)。機械制造是工業(yè)生產(chǎn)的核心內容之一，制造過程的節(jié)能設計理念體現(xiàn)在標準化流程、標準化管理等方面。以標準化流程為例，最初的生產(chǎn)標準化出現(xiàn)在美國的汽車制造業(yè)，雖然當時福特公司的標準化作業(yè)并沒有過多考慮節(jié)能需要，但可以看做是節(jié)能理念的雛形。進入20世紀中后期以來，各大制造也均以推廣了標準化作業(yè)，利用規(guī)范的流程降低生產(chǎn)過程中的無謂損耗，節(jié)能設計理念得到體現(xiàn)。1．2應用實例分析。節(jié)能設計理念在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品中體現(xiàn)廣泛，包括產(chǎn)品外觀、芯片等各個環(huán)節(jié)。外觀方面，如常見的汽車、跑車，汽車多采用流線型設計，以降低風阻、減少油耗，實現(xiàn)節(jié)能。跑車的外形則更切合物理學原理，可以進一步降低風力的影響。芯片設計是未來機械制造業(yè)實現(xiàn)節(jié)能的核心手段，比如現(xiàn)代計算機的控制系統(tǒng)，往往帶有明顯的智能特征，人員離開計算機一段時間后，計算機的顯示器會自動進入休眠狀態(tài)，降低電能消耗，同樣的設計也體現(xiàn)在平板電腦、智能手機等設備的芯片中，這是節(jié)能設計理念在機械制造中應用的突出體現(xiàn)［1］。

2節(jié)能設計理念在機械自動化中的應用

機械自動化包括自動化控制、自動化調整兩個主要方面，節(jié)能設計理念也主要體現(xiàn)在這兩個方面。2．1自動化調整與自動化控制。自動化調整是現(xiàn)代智能機械的核心特征，是指設備根據(jù)默認程序進行參數(shù)調整、滿足生產(chǎn)需求的一種行為。由于大部分機械設備往往不會處于固定負載水平，需要根據(jù)工作計劃隨時調整燃氣、油供給，傳統(tǒng)模式下，人員作業(yè)帶有一定的不確定性，現(xiàn)代技術支持下的自動調整則滿足了即時、準確的變化需求，能夠實現(xiàn)節(jié)能。如工業(yè)燃氣鍋爐，鍋爐的智能控件會根據(jù)傳感器收集的信息調整供氣閥門，滿足不同負荷狀態(tài)下的供氣要求，避免無謂損耗。自動化控制是多種技術的集成，所謂自動化控制，也可以理解為半無人化操作、無人化操作［2－3］。其在現(xiàn)代機械設備中的使用能夠有效實現(xiàn)節(jié)能，是節(jié)能設計理念的突出體現(xiàn)之一。2．2應用實例分析。以智能鍋爐為例，智能鍋爐是節(jié)能設計理念在機械自動化中的典型應用。其核心工作流程是：傳感器—通信設備—單片機—執(zhí)行構件—循環(huán)。如某工廠進行加工作業(yè)，上午9－12時工作負荷為70％，下午14－17時工作負荷為50％，人員設定默認程序，進入14點后，傳感器將默認程序提供給控制中心，控制中心下達指令，調整燃氣供應水平，設備繼續(xù)進行自動化生產(chǎn)，快速的調整則避免了額外消耗，實現(xiàn)了節(jié)能。又比如工廠負責加工作業(yè)的智能機械設備，該產(chǎn)品集成了傳感器、單片機、通信等技術，與傳統(tǒng)機械設備相比，智能機械設備的傳感器更發(fā)達，可以根據(jù)默認程序執(zhí)行更復雜的指令，并免除人工操作的麻煩，進行作業(yè)時，傳感器收集數(shù)據(jù)，利用通信設備快速傳輸給單片機，單片機根據(jù)默認程序、工作需求和傳感器數(shù)據(jù)，自動調整工作參數(shù)，完成切削等作業(yè)，工作效率、準確度都更高，間接實現(xiàn)了節(jié)能。

3總結

通過分析節(jié)能設計理念在機械制造與自動化中的應用，了解了相關理論。節(jié)能設計理念是機械制造與自動化發(fā)展的主流和趨勢，機械制造的節(jié)能設計體現(xiàn)在機械設計、制造過程兩個方面，其代表包括現(xiàn)代汽車外形、數(shù)字設備芯片等。自動化的節(jié)能設計體現(xiàn)在自動化調整、控制兩個方面，應用實例包括智能鍋爐、智能機械設備等。深入了解節(jié)能設計的優(yōu)勢，有助于進一步在機械制造與自動化中加以應用。

參考文獻：

［1］楊松松，喻翔，趙志超．淺析機械設計及自動化節(jié)能設計理念［J］．科技創(chuàng)新與應用，2017（16）：165．

［2］王小梅，田鵬．節(jié)能設計理念在機械制造與自動化中的應用［J］．中國高新技術企業(yè)，2016（14）：87－88．

［3］喻待紅．機械制造與自動化中的節(jié)能設計理念［J］．南方農(nóng)機，2017，48（2）：38．

作者:楊冬 單位:曹妃甸港礦石碼頭股份有限公司