绿色理念在机械自动化设计中应用分析

绿色理念在机械自动化设计中应用分析

王春政

广东顺德工业设计研究院（广东顺德创新设计研究院）广东佛山528000

摘要：如今，重工业和轻工业等工业部门都倡导绿色、节能、环保和可持续的发展理念，这同时也符合我国当代科技的发展理念，如同习总书记说的，绿水青山就是金山银山，让绿色理念融于各行各业，在各个领域，大力宣传节能环保理念，做到持续降低能耗与浪费，促进清洁能源和可再生能源的运用。提高各个行业的生产效率和节能性能，才能让我国经济得到发展的同时不破坏我们的美丽家园，以推动我国机械制造行业的健康、稳定发展。

关键词：绿色理念；机械自动化设计；应用分析

1导言

自改革开放以来，我国经济得到了飞速的发展，中国工业发展速度逐步加快，机械制造和自动化产业日益繁荣。如今，绿色发展和可持续发展的概念已经成为了共识。机械制造和自动化是一个高耗能行业，那么在机械制造和自动化产业链中引入绿色理念，将其融入机械自动化设计，对于实现节能的目标有十分好的作用。

2机械设计制造与自动化研究的设计理念

在机械设计制造与自动化研究过程中，按照一定的设计理念对机械设备进行设计制造十分重要，设计理念是影响自动化机械设备设计效果与产品质量的基础。通常会根据以下设计理念开展机械设计制造与自动化研究工作：①按照机械设备的功能需求开发其自动化应用。不同的机械设备的设计与制造过程存在较大差异，而今根据客户需求进行小批量生产的机械设备生产面临更大挑战。如何满足不用客户需求，确保机械设备具有较强的功能性是自动化机械设备制造面对的重要问题。在自动化设计过程中，必须根据机械设备的使用功能利用计算机对其自动化设计进行模拟操作，确保自动化技术能够满足机械设备的功能要求。②充分利用先进技术进行创新。在机械设计制造与自动化研究过程，进行技术创新才是确保企业在激烈的市场竞争中处于不败之地的关键。

3机械制造及其自动化在我国的具体应用现状

3.1从机械制造极其自动化的设计方面来看

根据当前我国的机械制造及其自动化发展的现实情况来看，虽然当前机械制造极其自动化技术在我国获得了巨大的发展，但是与国际上其它国家相比较来说在这一方面仍然存在着巨大的差距。而这种差距存在的最根本性原因，就是由于我国的科学技术与其相比较来说还有着一定的不足之处，这也就致使我国在对机械制造及其自动化进行设计的过程中并不能够完美地对那些缺陷问题进行解决。不仅如此，由于我国在CAD和CMD这两方面发展的缺陷问题致使在对机械制造及其自动化技术进行发展的过程中不能够很好的对其设计水平进行提高，从而让整体的机械制造及其自动化的设计过程缺乏了完善性。

3.2从机械制造设计及其自动化的制造技术方面来看

近年来，随着我国科学技术的快速发展，在对我国机械制造及其自动化技术进行应用的过程中也增添了许多新型的技术。不仅如此，我国的一些自动化设备已经成为了当前机械制造行业发展的主流设备（比如说多轴联动机床、柔性制造系统等）。但是从某一方面来说，我国当前的机械制造行业中所使用的自动化系统还呈现出一种较为固定化的现象，从国家整体上的自动化技术之中表现出科技含量较低的问题。

3.3从机械制造设计及其自动化的管理方面来看

根据我国机械制造领域现实的发展情况来看，虽然机械制造在自动化这一方面获得了巨大的发展，但是当前我国的机械制造领域并未对其内部的管理理念进行及时的更新与改变，而这种管理理念的落后也在逐渐的加大我国与国际上其它国家的差距。虽然当前我国在机械制造领域已经适当地引入了一些现代化的管理理念，但是，在具体的管理过程中其所使用的主流性管理方法还是较为传统、落后，而这种传统的管理方法已经不能够满足我国机械制造的现代化发展要求。不难看出，落后的管理理念与管理方法阻碍我国机械制造及其自动化的现代化发展步伐。

4电气工程及其自动化技术的重点建设分析

4.1电力负荷的分级

电气系统的核心便是“电”，即电气系统主要是依靠电力来驱动电气设备并实现其功能的。因而，对于电气系统而言，最重要的就是电力负荷的设计和建设。如今，电气工程的功能越来越精细，从而电力负荷的分级建设就显得尤为重要。电力负荷的分级是指“依据工程平时使用的整体电源的设备功能及工作中电源中断造成的损失程度进行划分”，其划分方式分为一级、二级和三级。因而，在设计电力工程是一定要依据工程面积来进行电力负荷的分级建设。而且，电力工程的电力负荷分级对于不同的服务面积来说是有一定的差异的。另外，电力工程本身需要消耗非常大的电力，因而电力工程的电力负荷分级设计在“够用”的基础上要尽可能的节约能源。若是电力负荷分级不合理，将会直接影响企业的生产效率。

4.2电源系统

作为电气工程的重要设备之一，电源系统在整个工程中有着至关重要的作用，其主要是为系统的正常运行提供相应的能源。因而，在电气工程建设中，电源系统的建设也是关键的一步。尤其是对于那些电力消耗较大的大型电气工程来说，良好的电源系统能够保证持续稳定的供电，这对于工程的正常运转是相当重要的。在电力工程的自动化控制建设中，电源来源主要分为两部分，其一是当地电力系统的电源，其二是电力工程内部的电源。通常情况下，外部电源的使用频率是远远高于内部电源的。但是，在电气工程中，内部电源控制着电气化安全门等关键设备，因而在工程建设过程中，内部电源的建设不可忽视。

4.3供电系统

对于电气工程来说，不同的供电单元构成了电力自动化的控制系统。因而，在设计电力系统时，需要把每个供电单元设计成独立的个体，并且需要给每一个都单独设计一个配电箱，这样才能保证供电系统不相互影响。另外，以免配电室发生事故时造成电力工程无法正常运转，还相应的需要建设配用的配电室。

5绿色理念在机械制造和自动化中的有效应用

绿色理念在机械制造和自动化中的应用主要体现于设计节能，材料节能和生产方法节能等关键环节。在制定设计方案的过程中，节能设计包含了产品设计的相关概念，并以一流的设计开发理念和一流的技术为前提和基础，适应时代发展的过程，实现资源，能源的节约和可持续发展。

5.1优化设计，将机械制造和自动化设计与绿色相结合

首先，不断进行产品结构的优化升级。选择一台简单、合理且零件少但性能更高的机器，在制造过程中能耗也就更低，这是十分重要的。在生产过程中，内部零件的数量和形状会影响生产过程中的能耗，而且零件越多，零件的形状越复杂，它们之间的阻力就越大，机器也就需要提供更多的能量。因此，在设计过程中，应尽可能简化机器的结构，同时确保产品的基本性能。优化和升级产品结构，最终达到降低能耗的目的。其次，尽量减少外部环境对流程的影响。外部环境会影响生产过程中机器的温度，压力，湿度和氧含量。因此，应尽量减少对环境和设备的存储，并选择合适的机器，使其处于相对稳定的生产环境中。最后，不断优化工艺的工序。当实施绿色理念时，整体设计不断优化，加工过程调整，过程优化，使整个设计计划的各个方面达到绿色目标。在设计过程的每个中间部分，必须对所有过程和方法的节能和环境保护进行测试和优化，以最大限度地提高能源利用率。

5.2在机械制造和自动化方面，选择节能、环保的材料

首先，使用可回收、可再生和可回收的能源和资源。在机械制造和自动化行业的节能优化设计中，材料的选择应遵循回收，再生，回收，易降解，小污染的基本原则。这些绿色材料的使用和其制造流程能使它们排放相对较少的有害物质并消耗更少的能量，成本也会相对较低，有利于实施绿色发展和可持续发展。同时，我们要明确禁止使用有毒物质，能源密集型材料，以及使用耐久性低的材料。在各方面，我们尽可能使用环保材料，不断提高资源的回收率。其次，妥善处理不能重复使用的报废零件和零件。在优化机器制造和自动化设计过程的过程中，对于不可回收的报废零件和零件，我们要做到在最小化加工成本的前提下，进行合理的处理，且不能污染环境。要遵守节能、环保的理念。此外，我们还要做到尽量避免使用有毒或污染较严重的材料，如石棉、氟利昂、树脂和其他材料。这些与绿色理念不符，且对环境危害大的材料，坚决不能使用。

6机械设计制造与自动化的发展趋势

6.1虚拟化发展趋势

当前的计算机网络技术已经相当成熟与完善，利用电子计算机设备，人们可以对大量工作的工序进行模拟操作，再借助网络通信技术，可以将模拟操作的数据信息进行即时传输，使处于不同空间的人们可以进行无障碍沟通与合作。这种利用网络平台进行多方合作与交流的方式是当前很多机械自动化设备研究人员的重要交流方式之一，利用虚拟化交流平台不仅可以促进机械设备自动化研究的发展，并且方便研究人员在网络平台上获取更多相关知识，对促进机械设计制造与自动化研究十分有利。因此，虚拟化是机械设计制造自动化研究的主要方向之一。

6.2绿色化发展趋势

随着人们生态环保意识的不断加强，绿色经济的发展理念也深入人心，当前工业制造行业从设计构思开始到制造阶段、销售阶段、使用与维修阶段以及再回收阶段都必须充分考虑环境保护因素，实现绿色制造、绿色发展的目标。绿色化发展不仅指机械设备的绿色发展，还包括自动化机械设备投入使用后会尽可能降低会环境的影响，同时还包括自动化机械设备对工业生产材料的充分利用，降低工业损耗等。因此，机械设计制造与自动化研究也会朝着绿色化、健康化的方向发展，使机械设备成为绿色的自动化产品。

6.3模块化发展趋势

通常情况下，机械设备的零部件数量与类型比较多样，如果从机械设备的零部件开始研究与制造不仅会浪费大量人力资源，也会增加机械设备的设计研发成本，对提升企业的经济效益十分不利。因此，按照机械设备模块对机械设备需要的零部件进行设计制造是机械设计制造与自动化研究的另一个主要方向。按照模块对机械自动化设备的零部件进行研究设计与制造，能够有效节约人力资源与财力，有效降低机械自动化设备的研发生产成本，促进企业的长远稳定发展。

6.4网络化发展趋势

当前在机械设计制造自动化研究过程中，技术人员就已经开始对网络技术进行研究与应用。特别是随着信息化时代的发展，人们对网络的依赖越来越高，将网络技术应用在自动化机械设备设计与制造过程中已经逐渐成为必须阶段。网络技术在自动化机械设备中应用可以使自动化机械设备共享巨大的丰富的网络资源，能够大大提高机械设备的问题处理能力与通讯能力，对提高机械设备的市场竞争力很有帮助。所以，网络化的发展使自动化机械设计制造过程中必须重视的发展方向，对推动自动化机械设备的应用与发展有重要意义。

7结语

机械设计制造自动化的理论基础是以自然科学、技术科学为主，再充分结合生产实践中的技术经验，以解决机械设计过程中遇到的与开发、设计、制造、安装以及运用等方面问题为目标的。在未来的机械行业发展过程中机械设备的自动化是主要发展趋势。目前，根据机械设备与电子技术的发展与改进，机械设计制造的产品开发也在不断完善中，自动化机械设备的应用也更加广泛与普遍，其技术开发已经成为机械设备制造技术的重点内容。

参考文献

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