機(jī)械加工制造優(yōu)化能耗路徑分析

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關(guān)鍵詞：機(jī)械加工制造；優(yōu)化能耗；路徑探討

引言

機(jī)械加工生產(chǎn)是制造業(yè)中的一項(xiàng)重要工藝生產(chǎn)過程，一般是指通過利用機(jī)械加工設(shè)備將一些毛坯材料進(jìn)行初步加工，為后續(xù)加工處理打好基礎(chǔ)。近年來，為提高能源、環(huán)境的保護(hù)力度，我國也提出了各類保護(hù)戰(zhàn)略，為進(jìn)一步響應(yīng)國家號(hào)召，建設(shè)魅力中國，機(jī)械加工業(yè)也需要不斷完善各類工藝流程，通過做好能耗優(yōu)化，來改善高污染、高消耗的生產(chǎn)困境。

1機(jī)械加工制造過程中出現(xiàn)的問題

1.1能源浪費(fèi)問題

當(dāng)前社會(huì)，各行各業(yè)都在積極進(jìn)行現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，通過不斷創(chuàng)新來提高生產(chǎn)效率。而我國一些地方的機(jī)械加工制造業(yè)還在使用傳統(tǒng)工藝流程，這種生產(chǎn)方式不但不能滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展日益增長的工業(yè)生產(chǎn)需求，還會(huì)增加能源消耗比例，形成一種惡性循環(huán)，間接拉低了工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2不能適應(yīng)時(shí)展需要

這主要分為兩個(gè)方面，首先在環(huán)境保護(hù)方面，據(jù)研究顯示我國大量機(jī)械加工制造業(yè)都離不開對(duì)煤炭、石油這些能源的使用，在生產(chǎn)過程中，會(huì)釋放大量的工業(yè)廢氣，如果沒有進(jìn)行后續(xù)處理，會(huì)導(dǎo)致酸雨等異常氣候的出現(xiàn)，對(duì)周邊環(huán)境造成污染，影響生態(tài)系統(tǒng)平衡[1]。第二是從能源價(jià)值增長方面。傳統(tǒng)工業(yè)在機(jī)械生產(chǎn)過程中不但會(huì)消耗大量能源，還會(huì)使用大量的人力、物力資源成本，因此無形中增加了生產(chǎn)成本。近年來隨著我國市場經(jīng)濟(jì)體制的改變，各類人力、物力資源價(jià)值也有所提升，這相應(yīng)增加了生產(chǎn)負(fù)擔(dān)。尤其目前很多生產(chǎn)過程中所用到的能源都為不可再生能源，為繼續(xù)保持原有生產(chǎn)水平就必須不斷加大投入。這也使不斷上升的資源價(jià)值與傳統(tǒng)生產(chǎn)質(zhì)量的保證間產(chǎn)生了矛盾[2]。

2機(jī)械加工制造過程中進(jìn)行優(yōu)化能耗的意義

2.1有效提高現(xiàn)有資源利用率

隨著全球一體化的發(fā)展進(jìn)程不斷加快，也相應(yīng)改變了我國工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展方向，要求其不但要保證工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量，還要降低能源使用成本，提高資源利用率。但由于我國工業(yè)發(fā)展歷史悠久，很多地方廠商在進(jìn)行機(jī)械加工生產(chǎn)時(shí)，只著眼于眼前利益，而沒有很好的進(jìn)行生產(chǎn)優(yōu)化，導(dǎo)致不能充分利用資源價(jià)值優(yōu)勢，造成了不必要的浪費(fèi)。因此做好優(yōu)化能耗，首先能提高工作人員的管理意識(shí)，通過不斷優(yōu)化加工過程，來提高生產(chǎn)質(zhì)量，第二能提高資源利用率，依照工藝生產(chǎn)需要。設(shè)置相應(yīng)的生產(chǎn)參數(shù)，做好規(guī)范管理，減少不必要的資源浪費(fèi)。

2.2提高效率的同時(shí)降低污染

目前很多產(chǎn)業(yè)都積極進(jìn)行現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，朝著智能化、一體化的方向發(fā)展。通過進(jìn)行優(yōu)化能耗設(shè)計(jì)，可以使原有生產(chǎn)流程更加科學(xué)合理，從而有效降低各個(gè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的工業(yè)污染力度。而且傳統(tǒng)生產(chǎn)加工方式，沒有合理計(jì)算各類能源配比，無形中增加了能源消耗，降低了有效資源的利用率，從而影響了生產(chǎn)效率。如在進(jìn)行切削工藝的過程中，潤滑方式、潤滑劑量的選擇不合理，不但會(huì)加大人力消耗，還會(huì)增加資源浪費(fèi)。通過優(yōu)化能耗路徑，能有效提升操作人員的專業(yè)素養(yǎng)，熟悉常用工藝流程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提升一些資源的循環(huán)利用率，在規(guī)范操作流程的同時(shí)，提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3機(jī)械加工制造過程中的優(yōu)化能耗路徑

3.1提高工裝利用效率

在具體加工過程中，對(duì)一些加工難度較高的零件，人們會(huì)多制作一些工裝來進(jìn)行備用，減少時(shí)間成本，提高生產(chǎn)效率。因此要在此過程中減少能源浪費(fèi)，就要提高工裝的使用效率。首先是在數(shù)量制作與購置方面，某些生產(chǎn)管理人員會(huì)依照生產(chǎn)規(guī)劃準(zhǔn)備大量工裝。從而避免供貨不足的問題，但這同時(shí)又造成了供過于求的問題，導(dǎo)致一些工人在實(shí)際生產(chǎn)過程中，會(huì)出現(xiàn)不愛惜的心理，無形中提高了工裝的報(bào)廢率。因此管理人員在進(jìn)行工裝儲(chǔ)備時(shí)，不但要考慮生產(chǎn)規(guī)劃，還要考慮到工廠人員的實(shí)際生產(chǎn)情況，適當(dāng)多買幾個(gè)作為備用，在使用過場中也要和工人強(qiáng)調(diào)工裝的使用特點(diǎn)，提高工人保護(hù)意識(shí)。第二提高工裝生產(chǎn)的工藝專業(yè)度。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，一些老舊生產(chǎn)工藝與設(shè)備也應(yīng)被淘汰，而一些新的生產(chǎn)設(shè)備對(duì)于工裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)有所提高，因此要結(jié)合新設(shè)備的生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)一步提高工裝質(zhì)量，從而提高新設(shè)備的使用效率，省去不必要的工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高工業(yè)一體化轉(zhuǎn)型速度[4]。

3.2優(yōu)化生產(chǎn)工藝路線

一般為簡化工作流程，提高生產(chǎn)質(zhì)量，工人在生產(chǎn)過程中都會(huì)按照企業(yè)印發(fā)的工藝生產(chǎn)文件與作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工生產(chǎn)，這種生產(chǎn)模式雖然便于管理，但也無形中限制了工藝創(chuàng)新能力，導(dǎo)致一些大型企業(yè)工藝生產(chǎn)流程遠(yuǎn)落后與其他新興企業(yè)，很難實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排要求。因此要不斷創(chuàng)新，在原有工藝基礎(chǔ)上，針對(duì)一些耗能大的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，不斷提高生產(chǎn)效率[5]。首先要加強(qiáng)機(jī)械生產(chǎn)過程中的零件耗能計(jì)算，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)計(jì)算模型，在建立模型時(shí)第一要查看相關(guān)的生產(chǎn)加工手冊與設(shè)備使用說明；第二要通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，來采集最合適的相關(guān)動(dòng)速功率；第三要做好模型與實(shí)際生產(chǎn)情況間的比較分析。通過理論分析、模型測量、生產(chǎn)對(duì)比找到各類工藝流程與動(dòng)素間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而降低生產(chǎn)耗能量[6]。第二針對(duì)不同的零件生產(chǎn)要求，選擇不同的加工生產(chǎn)方式。如一些企業(yè)需要運(yùn)用批量生產(chǎn)零件時(shí)，會(huì)讓一些小型企業(yè)代為生產(chǎn)，這樣做很容易出現(xiàn)因生產(chǎn)批次不同導(dǎo)致零件規(guī)模有所差異的問題，反而增加資源浪費(fèi)，因此對(duì)于這種零件，可以選擇流水線作業(yè)的方式進(jìn)行加工生產(chǎn)。另外，在正式開始生產(chǎn)前，可要求廠內(nèi)技術(shù)工人依照生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)對(duì)零件的適用性進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，在比較零散生產(chǎn)與批量生產(chǎn)間的投入差異，選擇最佳生產(chǎn)方式，減少能耗浪費(fèi)。除了做好工藝流程優(yōu)化外，還要提高人員能耗優(yōu)化意識(shí)。定期對(duì)場內(nèi)人員進(jìn)行培訓(xùn)，首先向其說明節(jié)能減排的重要意義，提高其自生重視程度，在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中也會(huì)養(yǎng)成較好的專業(yè)素養(yǎng)，避免發(fā)生過多的人為浪費(fèi)，如不愛惜使用工件設(shè)備或不按規(guī)章制度操作等；第二可鼓勵(lì)員工積極進(jìn)行工藝創(chuàng)新，憑借自身多年來豐富的生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)，提出一些工藝流程優(yōu)化意見，多角度、多渠道提高資源利用效率。

4總結(jié)

機(jī)械加工業(yè)是我國工業(yè)的重要組成部分，既屬于傳統(tǒng)工業(yè)又屬于重工業(yè)，由于歷史起源早，設(shè)備技術(shù)更新慢，因此近幾年其凸顯的能源消耗問題也成為了人們的關(guān)注焦點(diǎn)。因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)加強(qiáng)人員意識(shí)培養(yǎng)，通過提高工裝利用效率，加強(qiáng)工藝生產(chǎn)創(chuàng)新，來提高工人對(duì)能耗優(yōu)化的重視程度。緩解工業(yè)生產(chǎn)與能源價(jià)值上升間的矛盾，落實(shí)解決可持續(xù)發(fā)展問題。

參考文獻(xiàn)：

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[6]譚元發(fā)，殷英.經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型時(shí)期裝備制造產(chǎn)業(yè)3DCE-NPD協(xié)同應(yīng)用與實(shí)踐[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2019（2）：25-29.

作者：陳曉雨 單位：宣城職業(yè)技術(shù)學(xué)院