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摘要：随着社会经济的发展，人们的环保问题意识也不断增强，节能设计理念得到了全世界的认可。机械制造和自动化随全球的发展不断变化，所以需要节能的理念融入这个行业。因为中国机械设备所有社会功能的实现都需要得到保障其能源供应，而且设备本身的制造发展过程涉及能源与资源的大规模消耗。我们要优化设计方面，机械制造和自动化应用的节能设计理念的渗透，系统的设计使其更加稳定和高效。由此可见，本文对节能设计理念和及其在机械制造和自动化的应用进行研究，具有重要的意义。
关键词：节能设计理念;机械设计;自动化应用中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-07-309
引言
近年，机械设计理念不断发展变化，从粗放发展模式转为精细化设计模式。在实际设计过程中应用绿色设计理念，可以提高产品的科学性与环保性，提升整体产品的价值，满足人们绿色消费需求。在当前机械设计制造中，应用设计理念还可以提高产品附加值，顺应环境保护发展的时代潮流。
1应用节能设计理念的重要作用
我国是一个幅员辽阔、资源丰富的国家，但由于对资源的过度开发，资源的现状十分稀缺。如何节约能源，促进能源的再利用，是现阶段机械制造和自动化生产过程中的关键问题，对这一领域的发展具有重大影响。应用节能设计发展理念的重要影响作用研究主要体现在：（1）对于机械产品来说，能够有效促进其质量得到显著提高。机械制造质量水平的一个重要指标是自动化技术应用的可靠性，如果设备存在可靠性问题，将在使用能源过程中出现成本增加的情况，并使能源使用效率降低。（2）有利于我国企业核心竞争力提升。企业若想促进自身竞争力提高，需要在经济发展研究过程中走节能环保道路，一个国家环保的企业管理可以延长自身企业的寿命，更好地立足于中国社会。
2环保机械设计的创新设计要点
2.1材料选择以及结构优化
机械制造过程中，材料选择过程直接决定着机械设备的质量水平，在材料选择过程中，注重节能设计并不是减轻对质量水平的重视程度，而是在对新兴的环保材料的综合性能和物理化学性质进行研究后，根据机械设备的应用范围和环境要求，选择使用效率水平更高的材料，并对机械设备的受力结构科学地优化。在了解中国机械构件受力分析以及机械构建受力特点基础上，可以对结构问题进行管理优化，所以设计工作人员不仅可以针对这一特点，利用网络空间组织结构替换原件，在保障扭力不变的情况下，降低机械材料使用量。此外，机械结构制造应用需要相对容易地组装和分解部分选择模块结构，同时，确保可回收材料，以避免在加工过程中的危险。
2.2绿色节能技术的应用
随着社会的发展，人们的环保意识也在逐渐地提升，越发注重环保问题，环境事业的发展已经是大势所趋，所有的行业都不能违背这个趋势，需要顺势而为，加强绿色技术的应用，保证行业生产与环境事业建设的同步进行。机械设计与制造行业作为我国的重点行业，也必须要遵循环保的发展原则，绿色化也是机械设计与制造的重要发展方向，与节能理念相仿，两者都是可持续发展理念的重要组成部分。在新时期的背景下，机械设计与制造领域要加强绿色生产技术的研发，注重资源的高效利用，减少有害物质的排放，充分地发挥出各种资源的作用，比如可以选择绿色环保的机械包装来代替传统的高污染包装等等。绿色技术的应用，可以为机械设计与制造领域提供要源源不断的动力，对于我国工业领域的发展具有非常重要的意义，也是行业必须要完成的任务。
2.3集成化应用
在机械设计自动化中集成技术发挥着重要的作用，要加强工程理论的应用，全过程指导实际信息技术，并对过程和机构予以简化，确保自动化水平的稳步提升。在机械制造企业中，加强集成化技术的应用，可以有效集成各项管理活动，促进整个生产制造过程的顺利进行。有效集成机械制造行业各项生产和经营管理活动，确保企业生产效率的稳步提升，但是高度集成化，对机械设备和技术水平的要求越来越高。在实际应用方面，相关工作人员要注重实地考察，尤其要高度重视机械设备功能指标和各项参数，记录好设备原始数据，为后期机械设备的集成化处理提供便利性。通过前期准备工作的落实，要借助数据扶持，推动整个行业生产质量的提升。机械产品的复杂性较强，在实际生产中，要系统化分析各个影响因素，严格控制各个细节，避免影响到生产设备，所以要不断优化处理生产过程。此外，也要深入分析投入的生产设备费用，加强数学模型的构建，在构建模型中将生产数据信息输入进去，并对结果进行计算，从而保证良好的方案优化效果。
2.4机械界面系统绿色设计
现代机械产品正在朝向数字化的方向发展，人机互动增强，因而进行优化的界面设计，对于提升绿色环保性能也具有重要价值。第一，在设计过程中，设计人员要全面了解用户的使用环境、使用特征以及使用心理，从成本角度和消费需求角度进行统筹把握。做到界面操作与用户的生产习惯、使用习惯和身心习惯一一对应。减少用户由于不熟悉操作界面造成的错误操作问题，降低机械产品出现问题和故障的概率。
第二，本着简洁的原则进行机械产品界面的设计，避免复杂繁琐的操作影响用户的体验感。从用户实际应用的场景角度，对页面图标的大小颜色以及相关联的其他图标进行整合性分析。整体的界面要保持一致性。如果操作按钮过小或者颜色与其他按钮混淆，就可能诱发操作失误问题。从2018年12月获得的统计数据显示，界面设计不合理在机械产品故障的原因中排在第三位。可见，优化界面设计可以减少故障概率，进而减少后续维修工作。
第三，产品的整个界面设计要考虑用户的使用习惯，尤其是按照用户的个性化定制需求來设计具体的操作杆控制器、数字界面器、停止键等。从而缩短用户在特殊情况下的反应时间，更好地控制机器操作效率，并应用这种数字化控制方式，方便用户在使用过程中对设备进行扩展。减少重新购置设备造成的成本浪费，提高单一设备的使用寿命。 2.5机械设备的加工工艺
在能源消耗和生产资源形式的日益复杂的情况下，精密的机械生产过程的结构也发生了改变，除了成功加工成的产品被加工成动能和设备部件材料等能源资源的各种的形式，也通过多个生产过程被消耗和排放到环境中，包括直接的热损失、能量损失和机械振动等的废物。所以，基于节能设计发展理念、运用自动化专业技术进行优化机械制造领域的加工工艺，能有效管理控制系统能量和资源的损耗。在加工过程中，广泛地使用当前数控加工技术组件可以精确地控制温度和参数，如切削，本身基于操作条件，以实现目标能量的装置，借此精确地控制，并且该处理可以被简化和减少了设备的能量处理中材料节省部件。其次，基于信息技术进行创新发展改进生产管理过程中的冷却、表面处理等工艺，可以通过直接减少热能损失并改进设备性能，提高零部件的耐久性与可靠性。
3环保机械设计的发展趋势
3.1向虚拟化方向发展
在机械设计制造和发展工作过程中，虚拟化技术是其中一个非常重要的发展方向。通过虚拟化技术的有效应用，可以全面降低工业生产过程中产生的能源大量消耗问题，并且在相关生产工作的完成度和精确性上相对较高。因此，需要不断提高机械制造产业的自动化生产规模，通过虚拟化技术的全面推广和使用，在未来的机械设计制造工作的发展过程中，所有的机械设计制造工作，可以直接通过计算机进行操控。在机械设计制造工作正式开始之前，通过专业的工作人员在计算机系统中绘制出相应的项目生产模型，然后，对机械设计制造过程中的相关问题以及影响因素进行全面判断和分析，对机械设计制造工作中存在的缺陷和问题进行有效调整，然后，可以完成后续的虚拟生产工作。通过虚拟生产工作分析和研究对所生成的虚拟机械产品，建立起三维立体模型对整个产品的外观以及精度进行全面分析和研究。在整个模拟分析工作中，工作人员可以在三维立体模型中发现各种机械零部件在设计和生产过程中存在的偏差以及缺陷问题，并且对其进行针对性修改，全面保证机械零部件产品的生产精度和效率。
同时，通过在计算机中进行模拟生产和操作，可以有效降低企业单位的生产工作成本，大大提高机械产品的生产工作效率，以此全面提高工业产业的发展水平，让我国社会经济快速向前发展。
3.2节能化
节能化是机械设计与制造领域主要的发展方向，在传统的机械设计与制造过程中，会产生大量的能耗，企业会因此而产生大量的成本费用，不利于机械企业的可持续性发展。就当前的形势来看，节能是机械设计与制造领域转型升级的重要契机，各种节能技术会逐渐融入到机械设计与制造中，可以大幅度的减少机械设计与制造过程中产生的能耗，消除能耗过高对机械设计与制造领域发展产生的限制性作用。现阶段，机械设计与制造领域中，企业之间的对抗在不断地升级，而且我国的能源也处于紧缺的状态，企业乃至于整个行业如果想要更加稳定的立足于当前社会，就必须要把节能理念落实到机械设计与制造过程中，积极地研发各种节能技术，把这些节能技术融入到机械设计与制造过程中，加速机械设计与制造领域的转型升级。
3.3绿色化
随着社会的发展，人们的环保意识也在逐渐地提升，越发注重环保问题，环境事业的发展已经是大势所趋，所有的行业都不能违背这个趋势，需要顺势而为，加强绿色技术的应用，保證行业生产与环境事业建设的同步进行。机械设计与制造行业作为我国的重点行业，也必须要遵循环保的发展原则，绿色化也是机械设计与制造的重要发展方向，与节能理念相仿，两者都是可持续发展理念的重要组成部分。在新时期的背景下，机械设计与制造领域要加强绿色生产技术的研发，注重资源的高效利用，减少有害物质的排放，充分地发挥出各种资源的作用，比如可以选择绿色环保的机械包装来代替传统的高污染包装等等。绿色技术的应用，可以为机械设计与制造领域提供要源源不断的动力，对于我国工业领域的发展具有非常重要的意义，也是行业必须要完成的任务。
3.4参数化
参数化技术加快了数字化产品设计的发展，该技术实现了从某一特征出发，将所有数据相关联、全尺约束的技术，设计者可利用这一技术修改尺寸驱动设计的零件参数等方面，大大提高了产品设计、生产效率。设计时常用 UG 等软件进行参数化设计，利用 UG 参数化草图、WAVE 技术，以产品的形状、尺寸等基本特征参数为依据构建参数化建模，设计师可以对各部件参数及其数据关联进行调整，如泵体设计、螺栓设计中，能十分灵活、快速地进行参数调整，以完善产品的性能，使其于设计要求、造价等需求较好平衡，具体的实现方法有尺寸约束、电子表格、表达式驱动等。
结束语
机械设备是参与了人类经济社会生活能源使用过程中的所有能量转换，所以，在机械设备的制造与应用环节践行节能建筑设计教育理念直接影响着我国机械生产的能源利用水平和利用效率，而且能推动企业各个地区生产经营领域的产品信息加工工艺改进、功能性材料研发能力以及运营成本管理工作理念的创新，实现绿色制造的目标。
参考文献
[1]凌云.机械设计加工中存在的问题探究[J].冶金丛刊，2016，（4）：96-97.
[2]杜岩，刘政宏，易智涛.机械制造与自动化设计理念研究[J].南方农机，2017，（6）：41-43.
[3]熊陵，黄德发，曹雄.机械臂的设计及动力学仿真研究[J].工程技术研究，2017，（2）：129-131.
（上海水源地建设发展有限公司 上海 杨浦 200086）
关键词：节能设计理念;机械设计;自动化应用中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-07-309
引言
近年，机械设计理念不断发展变化，从粗放发展模式转为精细化设计模式。在实际设计过程中应用绿色设计理念，可以提高产品的科学性与环保性，提升整体产品的价值，满足人们绿色消费需求。在当前机械设计制造中，应用设计理念还可以提高产品附加值，顺应环境保护发展的时代潮流。
1应用节能设计理念的重要作用
我国是一个幅员辽阔、资源丰富的国家，但由于对资源的过度开发，资源的现状十分稀缺。如何节约能源，促进能源的再利用，是现阶段机械制造和自动化生产过程中的关键问题，对这一领域的发展具有重大影响。应用节能设计发展理念的重要影响作用研究主要体现在：（1）对于机械产品来说，能够有效促进其质量得到显著提高。机械制造质量水平的一个重要指标是自动化技术应用的可靠性，如果设备存在可靠性问题，将在使用能源过程中出现成本增加的情况，并使能源使用效率降低。（2）有利于我国企业核心竞争力提升。企业若想促进自身竞争力提高，需要在经济发展研究过程中走节能环保道路，一个国家环保的企业管理可以延长自身企业的寿命，更好地立足于中国社会。
2环保机械设计的创新设计要点
2.1材料选择以及结构优化
机械制造过程中，材料选择过程直接决定着机械设备的质量水平，在材料选择过程中，注重节能设计并不是减轻对质量水平的重视程度，而是在对新兴的环保材料的综合性能和物理化学性质进行研究后，根据机械设备的应用范围和环境要求，选择使用效率水平更高的材料，并对机械设备的受力结构科学地优化。在了解中国机械构件受力分析以及机械构建受力特点基础上，可以对结构问题进行管理优化，所以设计工作人员不仅可以针对这一特点，利用网络空间组织结构替换原件，在保障扭力不变的情况下，降低机械材料使用量。此外，机械结构制造应用需要相对容易地组装和分解部分选择模块结构，同时，确保可回收材料，以避免在加工过程中的危险。
2.2绿色节能技术的应用
随着社会的发展，人们的环保意识也在逐渐地提升，越发注重环保问题，环境事业的发展已经是大势所趋，所有的行业都不能违背这个趋势，需要顺势而为，加强绿色技术的应用，保证行业生产与环境事业建设的同步进行。机械设计与制造行业作为我国的重点行业，也必须要遵循环保的发展原则，绿色化也是机械设计与制造的重要发展方向，与节能理念相仿，两者都是可持续发展理念的重要组成部分。在新时期的背景下，机械设计与制造领域要加强绿色生产技术的研发，注重资源的高效利用，减少有害物质的排放，充分地发挥出各种资源的作用，比如可以选择绿色环保的机械包装来代替传统的高污染包装等等。绿色技术的应用，可以为机械设计与制造领域提供要源源不断的动力，对于我国工业领域的发展具有非常重要的意义，也是行业必须要完成的任务。
2.3集成化应用
在机械设计自动化中集成技术发挥着重要的作用，要加强工程理论的应用，全过程指导实际信息技术，并对过程和机构予以简化，确保自动化水平的稳步提升。在机械制造企业中，加强集成化技术的应用，可以有效集成各项管理活动，促进整个生产制造过程的顺利进行。有效集成机械制造行业各项生产和经营管理活动，确保企业生产效率的稳步提升，但是高度集成化，对机械设备和技术水平的要求越来越高。在实际应用方面，相关工作人员要注重实地考察，尤其要高度重视机械设备功能指标和各项参数，记录好设备原始数据，为后期机械设备的集成化处理提供便利性。通过前期准备工作的落实，要借助数据扶持，推动整个行业生产质量的提升。机械产品的复杂性较强，在实际生产中，要系统化分析各个影响因素，严格控制各个细节，避免影响到生产设备，所以要不断优化处理生产过程。此外，也要深入分析投入的生产设备费用，加强数学模型的构建，在构建模型中将生产数据信息输入进去，并对结果进行计算，从而保证良好的方案优化效果。
2.4机械界面系统绿色设计
现代机械产品正在朝向数字化的方向发展，人机互动增强，因而进行优化的界面设计，对于提升绿色环保性能也具有重要价值。第一，在设计过程中，设计人员要全面了解用户的使用环境、使用特征以及使用心理，从成本角度和消费需求角度进行统筹把握。做到界面操作与用户的生产习惯、使用习惯和身心习惯一一对应。减少用户由于不熟悉操作界面造成的错误操作问题，降低机械产品出现问题和故障的概率。
第二，本着简洁的原则进行机械产品界面的设计，避免复杂繁琐的操作影响用户的体验感。从用户实际应用的场景角度，对页面图标的大小颜色以及相关联的其他图标进行整合性分析。整体的界面要保持一致性。如果操作按钮过小或者颜色与其他按钮混淆，就可能诱发操作失误问题。从2018年12月获得的统计数据显示，界面设计不合理在机械产品故障的原因中排在第三位。可见，优化界面设计可以减少故障概率，进而减少后续维修工作。
第三，产品的整个界面设计要考虑用户的使用习惯，尤其是按照用户的个性化定制需求來设计具体的操作杆控制器、数字界面器、停止键等。从而缩短用户在特殊情况下的反应时间，更好地控制机器操作效率，并应用这种数字化控制方式，方便用户在使用过程中对设备进行扩展。减少重新购置设备造成的成本浪费，提高单一设备的使用寿命。 2.5机械设备的加工工艺
在能源消耗和生产资源形式的日益复杂的情况下，精密的机械生产过程的结构也发生了改变，除了成功加工成的产品被加工成动能和设备部件材料等能源资源的各种的形式，也通过多个生产过程被消耗和排放到环境中，包括直接的热损失、能量损失和机械振动等的废物。所以，基于节能设计发展理念、运用自动化专业技术进行优化机械制造领域的加工工艺，能有效管理控制系统能量和资源的损耗。在加工过程中，广泛地使用当前数控加工技术组件可以精确地控制温度和参数，如切削，本身基于操作条件，以实现目标能量的装置，借此精确地控制，并且该处理可以被简化和减少了设备的能量处理中材料节省部件。其次，基于信息技术进行创新发展改进生产管理过程中的冷却、表面处理等工艺，可以通过直接减少热能损失并改进设备性能，提高零部件的耐久性与可靠性。
3环保机械设计的发展趋势
3.1向虚拟化方向发展
在机械设计制造和发展工作过程中，虚拟化技术是其中一个非常重要的发展方向。通过虚拟化技术的有效应用，可以全面降低工业生产过程中产生的能源大量消耗问题，并且在相关生产工作的完成度和精确性上相对较高。因此，需要不断提高机械制造产业的自动化生产规模，通过虚拟化技术的全面推广和使用，在未来的机械设计制造工作的发展过程中，所有的机械设计制造工作，可以直接通过计算机进行操控。在机械设计制造工作正式开始之前，通过专业的工作人员在计算机系统中绘制出相应的项目生产模型，然后，对机械设计制造过程中的相关问题以及影响因素进行全面判断和分析，对机械设计制造工作中存在的缺陷和问题进行有效调整，然后，可以完成后续的虚拟生产工作。通过虚拟生产工作分析和研究对所生成的虚拟机械产品，建立起三维立体模型对整个产品的外观以及精度进行全面分析和研究。在整个模拟分析工作中，工作人员可以在三维立体模型中发现各种机械零部件在设计和生产过程中存在的偏差以及缺陷问题，并且对其进行针对性修改，全面保证机械零部件产品的生产精度和效率。
同时，通过在计算机中进行模拟生产和操作，可以有效降低企业单位的生产工作成本，大大提高机械产品的生产工作效率，以此全面提高工业产业的发展水平，让我国社会经济快速向前发展。
3.2节能化
节能化是机械设计与制造领域主要的发展方向，在传统的机械设计与制造过程中，会产生大量的能耗，企业会因此而产生大量的成本费用，不利于机械企业的可持续性发展。就当前的形势来看，节能是机械设计与制造领域转型升级的重要契机，各种节能技术会逐渐融入到机械设计与制造中，可以大幅度的减少机械设计与制造过程中产生的能耗，消除能耗过高对机械设计与制造领域发展产生的限制性作用。现阶段，机械设计与制造领域中，企业之间的对抗在不断地升级，而且我国的能源也处于紧缺的状态，企业乃至于整个行业如果想要更加稳定的立足于当前社会，就必须要把节能理念落实到机械设计与制造过程中，积极地研发各种节能技术，把这些节能技术融入到机械设计与制造过程中，加速机械设计与制造领域的转型升级。
3.3绿色化
随着社会的发展，人们的环保意识也在逐渐地提升，越发注重环保问题，环境事业的发展已经是大势所趋，所有的行业都不能违背这个趋势，需要顺势而为，加强绿色技术的应用，保證行业生产与环境事业建设的同步进行。机械设计与制造行业作为我国的重点行业，也必须要遵循环保的发展原则，绿色化也是机械设计与制造的重要发展方向，与节能理念相仿，两者都是可持续发展理念的重要组成部分。在新时期的背景下，机械设计与制造领域要加强绿色生产技术的研发，注重资源的高效利用，减少有害物质的排放，充分地发挥出各种资源的作用，比如可以选择绿色环保的机械包装来代替传统的高污染包装等等。绿色技术的应用，可以为机械设计与制造领域提供要源源不断的动力，对于我国工业领域的发展具有非常重要的意义，也是行业必须要完成的任务。
3.4参数化
参数化技术加快了数字化产品设计的发展，该技术实现了从某一特征出发，将所有数据相关联、全尺约束的技术，设计者可利用这一技术修改尺寸驱动设计的零件参数等方面，大大提高了产品设计、生产效率。设计时常用 UG 等软件进行参数化设计，利用 UG 参数化草图、WAVE 技术，以产品的形状、尺寸等基本特征参数为依据构建参数化建模，设计师可以对各部件参数及其数据关联进行调整，如泵体设计、螺栓设计中，能十分灵活、快速地进行参数调整，以完善产品的性能，使其于设计要求、造价等需求较好平衡，具体的实现方法有尺寸约束、电子表格、表达式驱动等。
结束语
机械设备是参与了人类经济社会生活能源使用过程中的所有能量转换，所以，在机械设备的制造与应用环节践行节能建筑设计教育理念直接影响着我国机械生产的能源利用水平和利用效率，而且能推动企业各个地区生产经营领域的产品信息加工工艺改进、功能性材料研发能力以及运营成本管理工作理念的创新，实现绿色制造的目标。
参考文献
[1]凌云.机械设计加工中存在的问题探究[J].冶金丛刊，2016，（4）：96-97.
[2]杜岩，刘政宏，易智涛.机械制造与自动化设计理念研究[J].南方农机，2017，（6）：41-43.
[3]熊陵，黄德发，曹雄.机械臂的设计及动力学仿真研究[J].工程技术研究，2017，（2）：129-131.
（上海水源地建设发展有限公司 上海 杨浦 200086）