機械加工制造能耗優(yōu)化方法研究

1、摘要伴隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和各行業(yè)與各部門的不斷成熟，企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營過程中所需要的能源總量也呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢， 但全球的可用能源儲備量是有限的， 企業(yè)若想要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展， 就 必須對當前的生產(chǎn)經(jīng)營模式進行調(diào)整， 對當前資源狀態(tài)進行合理評估， 運用先進技術對生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)進行針對性的優(yōu)化， 將低能耗和低碳本文作為生產(chǎn)改進的主題，真正落實到生產(chǎn)經(jīng)營的細枝末節(jié)。將機械加工制造作為研究的對象， 對當前機械加工制造過程中存在的 問題進行理性分析， 并從設備的改良、 生產(chǎn)技術的優(yōu)化以及生產(chǎn)模式的調(diào)整等方面對機械加工制造過程中存在的能耗問題提出針對性建議，確保我國的機械加工制造業(yè)的長遠發(fā)展。關鍵詞機械；

2、加工制造； 能耗優(yōu)化隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展， 人們的日常生活水平不斷提高， 不僅僅體現(xiàn)在衣食住行中， 國民的文化生活也在不斷地發(fā)展與進步。但經(jīng)濟的飛速發(fā)展總是以資源的開發(fā)與利用為前提的，過分追求經(jīng)濟的發(fā)展速度只會帶來資源的浪費與短缺，因此，除 了在日常的生產(chǎn)與經(jīng)營過程中追求更高的經(jīng)濟利潤， 越來越多的人將 更多的目光投向在各行各業(yè)進行資源的合理分配與利用上， 力求最大 限度地減少浪費， 減輕環(huán)境和資源問題給我國經(jīng)濟長久、 持續(xù)發(fā)展造 成的壓力， 尤其是在機械加工制造業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)中， 更要重視能源開 發(fā)與利用的合理化，通過能耗優(yōu)化的方法實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。1 當前我國機械加工制造過程中存在的問

3、題 11 能源價格飛速增長給機械的加工制造帶來沉重負擔。機械加工制造行業(yè)作為我國傳統(tǒng)工業(yè)部門中十分重要的組成部分， 相關的加工制造企業(yè)在產(chǎn)品和服務的生產(chǎn)過程中需要消耗大量的資源， 其中不僅僅包含著生產(chǎn)經(jīng)營過 程中所需要的人力資源，各種能源更是在此過程中發(fā)揮著重要作用。但近年來， 我國機械加工制造行業(yè)所需能源的價格逐年攀升， 企業(yè)若 想要維持正常的生產(chǎn)， 就必須要增加機械加工與制造的前期投入， 用 更高的成本來交換生產(chǎn)經(jīng)營過程的中所必需的能源， 這會給一些中小 型機械加工與制造企業(yè)以及大部分剛剛起步的企業(yè)帶來更大的壓力， 無形中給我國的機械加工與制造行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展造成不良影響。而能源價格飛速

4、增長的現(xiàn)象也是由多方面原因造成的首先就是全球 范圍內(nèi)可被利用的能源儲備量的不斷減少造成能源價格的上漲， 由于 機械加工與制造的過程中所使用的能源通常為煤炭和石油等不可再 生的化石燃料，這些能源一旦消耗就無法通過其他的形式進行轉(zhuǎn)化而 再次出現(xiàn)，需要經(jīng)過長時間的積累與沉淀才能夠重新產(chǎn)生，因此，不 僅僅是我國， 全世界當前的石油與煤炭儲備量逐年遞減， 國際能源競 爭不斷加劇，價格作為商品要素自然也就會發(fā)生波動；由此同時，由 于機械加工制造行業(yè)作為重工業(yè)， 對于能源的消耗量遠遠超出其他行 業(yè)的基本需求量， 但全球范圍內(nèi)能源的供應量是十分有限的， 這就使 得許多機械加工與生產(chǎn)企業(yè)為了滿足既定的工作計劃，

5、 不得不以高價對所需能源進行收購，這些因素都直接導致了能源價格的飛速上漲，給機械加工制造的合理有序發(fā)展增添了壓力。12機械加工與制造過程中能源的浪費現(xiàn)象嚴重。機械加工制造行業(yè)作為我國的傳統(tǒng)重工業(yè)， 在改革開放以來帶動著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展， 但隨著高 新技術的不斷開發(fā)， 各種新興技術卻并沒有被運用到機械的加工與制造的過程中，我國絕大多數(shù)的工業(yè)領域仍然延用最傳統(tǒng)和最原始的加 工與制造工藝，相對落后的加工與制造工藝不僅僅影響著機械的正常由于生產(chǎn)效率，還會對能源的利用效率造成很大的不良影響。機械生產(chǎn)工藝自身的限制， 在對能源進行使用的過程中很難實現(xiàn)循環(huán) 利用，自然也就很難將能源的價值充分地發(fā)揮出來，

6、在機械的加工與制造過程中產(chǎn)生許多不必要的浪費， 給該部門的可持續(xù)發(fā)展造成不小的限制。而有的機械加工與制造企業(yè)雖然對生產(chǎn)工藝進行了現(xiàn)代化的改進， 但卻忽視了最基本的能源運輸與儲存過程， 直接在這兩個環(huán)節(jié)造成不必要的能源浪費， 影響整個機械加工與制造部門的生產(chǎn)效率。13 機械的加工與制造過程中容易出現(xiàn)環(huán)境的污染。根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示， 煤炭、石油和天然氣現(xiàn)已經(jīng)成為了我國機 械加工與制造行業(yè)必不可少的三大主要能源， 幾乎所有的機械生產(chǎn)過 程與環(huán)節(jié)都離不開這三種能源， 但伴隨著能源與機械最終產(chǎn)品與服務 之間的轉(zhuǎn)化， 污染也就在這個過程中不可避免地出現(xiàn)了， 煤炭和石油 作為主要的化石燃料， 其在燃燒放

7、熱的同時還會產(chǎn)生二氧化碳和二氧 化硫等有害氣體， 不僅會加劇溫室效應和臭氧層的空洞， 還會間接導 致酸雨的出現(xiàn)， 破壞人們的日常生活環(huán)境， 進而影響整個生態(tài)系統(tǒng)的 穩(wěn)定與和諧，與此同時，我國相比較于機械制造業(yè)發(fā)達的國家，缺乏 對于污染的治理和污染物的處理等方面的相關經(jīng)驗， 對于污染物排放 的監(jiān)管程度不夠， 也沒有投入充足的資金用于減輕污染和購買處理污染物的相關器械， 這些情況都直接導致了污染的進一步加重， 自然也會給機械加工制造行業(yè)的正常運行帶來不小的影響。因此，機械加工與制造部門要正確認識污染， 對當前存在的污染進行及時的治理，并對當前的生產(chǎn)工藝進行升級， 提高對于能源的利用率的同時減少污染

8、。2 根據(jù)機械加工與制造過程中存在的能耗問題提出針對性建議 21 針對機械加工與生產(chǎn)工藝進行改良。機械的加工與制造工藝與生產(chǎn)方案需要相關負責人在機械投入流水線生產(chǎn)之前就 進行初步確認，一旦投入生產(chǎn)就無法更改，因此，相關負責人要在每 一個批次的生產(chǎn)結(jié)束之后， 及時對本次生產(chǎn)中存在的能耗方面的不足進行總結(jié)，作為未來機械加工與制造過程中的寶貴經(jīng)驗進行記錄。且機械的加工與制造工業(yè)是多方面的，包括機械機床的設計、 生產(chǎn)線機械加工與制造所運用的機床設備進行革新。按照以往的機械路的規(guī)劃、切削液以及機械的加工參數(shù)等多個領域，因此，機械加工 與制造部門更要對生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)的最低能耗進行合理評估， 首先根 據(jù)每個

9、環(huán)節(jié)的特征對加工與制造工序進行合理排序， 將能耗和對環(huán)境 的影響作為評判的標準， 對能耗多、 污染嚴重的加工與制造環(huán)節(jié)進行 更新與升級， 運用高新技術提高能源的利用率， 實現(xiàn)資源的可持續(xù)和 循環(huán)利用， 將降低能耗作為工藝革命的核心內(nèi)容， 盡一切可能使機械22對加工與制造的每一道工序都向著環(huán)境友好型的方向發(fā)展。加工與制造流程， 機械生產(chǎn)企業(yè)往往在真正投入生產(chǎn)之前就對機械的 加工與制造任務進行提前安排與劃分， 且通常按照從上到下的順序?qū)?工作任務進行分配， 機械的加工與制造通常會分配給基層的車間， 由 相對穩(wěn)定且高效的機械加工與制造機床負責完成， 且每個生產(chǎn)與加工 的過程通常需要在多臺機床的輔助下

10、完成， 這樣的生產(chǎn)與經(jīng)營模式自然也就對機床的數(shù)量和質(zhì)量提出了較高的要求， 首先，機械加工與制 造企業(yè)要根據(jù)原材料的數(shù)量和種類以及企業(yè)對成品的要求對機床進 行正確的挑選，防止大材小用的現(xiàn)象出現(xiàn)，與此同時，機械加工與制 造企業(yè)還要提高對于機床使用環(huán)節(jié)的重視程度， 除了正確掌握機床的 使用方法，還要在生產(chǎn)的過程中總結(jié)出一套真正適合自身生產(chǎn)與經(jīng)營的機床使用流程， 保證能源能夠充分流向機械加工與制造的每一個流程。23 從能量轉(zhuǎn)化的角度降低能耗。能量從煤炭、石油以及天然氣等形式完全釋放出來的過程是一個化學變化的過程， 化石 燃料完成一系列的化學變化的過程中必然會產(chǎn)生不少的能量損失， 無 論是將熱量從燃料中

11、釋放出來還是將熱能轉(zhuǎn)化為機械能， 能量必然是 逐層遞減的，因此，機械生產(chǎn)部門可以從能量轉(zhuǎn)化的過程入手，分析 每個環(huán)節(jié)由于能量轉(zhuǎn)化而導致的能量消耗， 運用合理方法降低能量流動過程中能量不必要的損耗， 運用機械建模等方式進行反復試驗， 尋找出能耗最低、浪費最少的機械加工與制造方案。3 小結(jié)科技的發(fā)展與進步對機械加工與制造過程提出了越來越高的要求， 相關工 業(yè)部門不僅要提高機械的生產(chǎn)與加工效率， 更要將降低能耗作為一項 重要的任務來完成， 可以通過針對機械加工與生產(chǎn)工藝進行改良， 對 機械加工與制造所運用的機床設備進行革新， 從能量轉(zhuǎn)化的角度降低 能耗等方式提高能源利用效率， 實現(xiàn)機械加工與制造部門的可持續(xù)發(fā)展。參考文獻 1 何彥, 王樂祥,李育鋒, 等一種面向機械車間 柔性工藝路線的加工任務節(jié)能調(diào)度方法 機械工程學報 ,2016192 龔鼎,黃鶯,張永炬 ,等基于能耗分析的軸類零