节能降耗在机械设计加工中的应用分析
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作者:周志高
摘 要：随着可持续发展理念不断被贯彻到各个行业，人们越来越意识到节能降耗的重要性了。但是在机械设计加工过程中，人们往往只是关注与机械整体性能的设计，而且设计和加工过程中往往忽视了节能设计重要性。因此本文主要探索了节能降耗在机械加工中的重要性以及未来机械加工的发展趋势，从而更好地促进我国机械加工行业发展。
关键词：节能降耗 机械设计加工 发展趋势
机械设计加工行业是我国重要的行业，也是一个国家综合实力的展现。目前我国机械加工取得了很大发展，为我国工业化推进奠定了坚实的基础，但是在开展机械设计过程中造成了很大的能源浪费，不仅提升了企业生产的成本，同时也对我国生态环境造成了一定破坏。因此在未来发展过程中，不仅需要考虑到机械产品整体的性能，还需要考虑到机械设计的绿色性和环保性，因此这就需要不断将各种先进的技术应用到机械行业的设计当中，从而更好地提供企业的经济效益，同时也保护了我们的生态环境。
1 机械产品設计的原则
机械工程产品设计的原则就是在保障产品质量的基础上有效降低生产成本，而且在设计过程中需要满足以下的设计原则。第一，产品的功能、尺寸和质量必须要满足用户的相关要求。同时设计产品的相关参数和标准要满足实用性功能。第二，在设计规范方面需要满足我国相关的法律法规和行业规范。第三，需要设计环节坚持“三化”的设计准则，即标准化、通用化、系列化。第四，设计原则要符合绿色化发展原则，满足绿色和环保化的要求，对于环境友好。第五，要突出创新准则，同时要重视对知识产权的保护。第六，需要从企业的实际情况出发，结合企业具体的加工工艺，强调产品加工质量，注重产品整体的设计原则和施工方法，突出产品设计，而不是只是零部件的设计，因此需要在工艺设计、包装、售后等各个环节加强质量控制。目前为了更好促进我国机械设计的发展，需要重要考虑到机械产品设计的绿色性，最大程度节约资源，减少不必要的资源浪费，在保障机械产品的性能基础上要减少相应的能源消耗，从而促进产品绿色化发展。
2 影响机械产品设计的因素
影响机械产品设计的因素主要包括了人为因素和设备因素。我国目前大多数机械产品都是由设计人员进行设计的，但是设计人员水平参差不齐，就导致了机械产品设计的质量也不同。很多设计人员只是拥有简单的设计基础知识，缺乏专业的设计理念和相关的设计技巧。很多设计经验是需要时间积淀的，往往想要对于机械产品进行节能设计和优化设计对于设计者的设计能力提出了新的挑战。第二，影响机械产品设计的因素是加工设备的性能，很多设备的加工精度不高，导致在开展产品加工过程中还能够满足相应的加工精度，从而导致最终产品的质量达不到相应的要求。因此未来不大妈要发展机械设计相关技术，而且需要不断加强对于机械加工设备的研发，从而更好地为机械设计服务。第三，产品的节能设计需要立足于具体的产品，对于不同的产品往往需要不同的设计方法，而且对于产品的节能优化对于设计者提出了更高的要求和更高的期望，它需要设计者拥有很强的设计基础，对于产品性能有足够的了解，只有这样才能够有能力对于产品进行优化设计，更好降低产品的能耗。
3 提高节能降耗在机械加工中应用的几点建议
3.1 应用绿色材料
提高机械产品的节能降耗一方面需要从设计角度出发，另外一方面还可以从绿色材料角度出发，保障材料的绿色环保，对于提高机械产品的节能水平发挥着至关重要的作用，绿色材料和传统材料相比，在很多技术方面都具有明显的优势，它不仅具有良好的物化性能，它生产的机械产品也更加绿色化，对于环境的破坏程度更小。在实际的机械设计加工阶段，企业需要对传统的机械设计加工模式进行变革和创新，在机械加工阶段使用更多的绿色节能原材料，从而更好地发挥绿色材料的作用。
3.2 智能化和信息化
另外提供节能设计需要不断加强加工设计的信息化和智能化发展。随着工业4.0的发展，要求在工业界需要建立工业以太网，未来工业机械发展朝着信息化和智能化发展，很多操作都是在上层进行操作即可，不需要太注重于地层发展，很多应用会以上位机形式进行设计和监控，这种模式和传统模式相比具有很大优势。传统工程机械发展是以加工制造为主，各项设计、加工、维护以及检测主要依靠人的经验，工人经验能力大小决定了最终加工精度和加工质量。但是随着物联网技术、人工智能技术以及云计算技术被广泛应用机械制造行业，使得很多环节的生产制造环节逐步被工业机器人和相关先进技术所代替，这样就保障了机械行业不断朝着智能化和信息化方向发展。另外智能化技术快速发展使得相关软件和硬件技术得到进一步发展，智能化硬件出现摆脱了传统集总线系统弊端，很多信息没有必要上传到终端进行分析，然后发布决策最终到达末端，但是这种效率及其低下，同时系统过于复杂，某一环节出现将对整个系统造成很大的干扰。但是目前智能化硬件将信息搜集以及决策都集成在装置上，这样就保证了决策的及时性和有效性。随着5G通信技术快速发展，为工业机械行业通信发展奠定了坚实基础，使得设备通信以及设备和终端通信速度和效率大大提高，保障信息传递高效快速。另外，软件技术也获得了空前发展，大数据技术以及云计算技术为软件数据处理奠定了坚实技术基础。
3.3 模块化方向发展
模块化发展对于提供机械产品的绿色发展至关重要。之前的产品设计效率不高或者说设计能力有限，有很大原因在于很多公司设计产品的规则不兼容，在进行产品组装和设计过程中使得产品效率很低。未来促进工程机械设备智能化发展的第二个就是模块化发展，模块化发展不仅更多公司把精力集中在上层产品结构和系统级设计，而不是集中在零件加工与设计上，同时在接口规范和行业标准制定上逐步趋向于统一，不会导致接口不兼容的情况出现。行业标准化发展对于我国整个机械行业发展都是至关重要的，这样能够有效提高产品设计效率，没有必要将精力发费在解决这些问题上。好的产品一定是分工完成的，单靠一家企业和公司是不现实，模块化生产更有利于我国机械行业规模化发展，让企业把更多精力放在产品与研发上。而且随着行业联系不断加深，各个企业都有技术优势，其他企业在制造相关模块时，在成本和技术方面没有优势可言，通过购买其他公司相同模块，不仅能够提高生产效率，还能够有效降低成本，从而实现更好发展。
4 结语
为了提供机械产品的绿色发展，最大程度节约资源，减少对于环境的破坏，需要从材料和技术两个角度出发，不断将先进的材料和信息化技术应用到机械产品设计和加工过程中，从而更好提高机械产品的性能和减少产品的能耗。
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