信息技術(shù)提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平

康力峰

摘要：為適應(yīng)中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的需要，保持中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平持續(xù)增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，連續(xù)十年，中央的“一號(hào)文件”都是關(guān)于改善農(nóng)業(yè)建設(shè)方面的探討和指示。農(nóng)業(yè)重要不言而喻。信息技術(shù)高速發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)技術(shù)對(duì)信息技術(shù)的依賴性愈來(lái)愈大。文章探討信息技術(shù)對(duì)提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的意義，并針對(duì)相關(guān)的不足之處提出見(jiàn)解。該文提出，應(yīng)將先進(jìn)的信息技術(shù)融入中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造、作業(yè)和管理等環(huán)節(jié)，使農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備實(shí)現(xiàn)信息化和智能化，從而整體提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；農(nóng)業(yè)機(jī)械化；推廣

中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不高是導(dǎo)致上述問(wèn)題的根本原因之一，用信息技術(shù)提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平是解決以上問(wèn)題的重要途徑。農(nóng)業(yè)機(jī)械信息化是指運(yùn)用機(jī)械電子、光學(xué)物理、傳感控制、信息通訊、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)，使農(nóng)業(yè)機(jī)械更安全、更可靠、更高效地完成各項(xiàng)作業(yè)。相比傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)，智能農(nóng)機(jī)具有更好的易用性、可靠性和有效性；人與機(jī)、機(jī)與物之間具有更好的交互性；可提高作業(yè)效率 50%～60%，；并可降低作業(yè)成本。

1 信息技術(shù)對(duì)提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的意義

在現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)操作中，信息技術(shù)配合著自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)貫徹在農(nóng)業(yè)工作者的心中。無(wú)人航空播種機(jī)、土壤維生素觀察機(jī)、自動(dòng)分離式收割機(jī)，各式各樣的信息化農(nóng)機(jī)已經(jīng)走入了農(nóng)業(yè)工作者的家里。由于中國(guó)的農(nóng)村勞動(dòng)力逐漸減少，進(jìn)城務(wù)工人員的增多，導(dǎo)致農(nóng)村的土地管理不得不采用大面積的機(jī)械化，信息化的技術(shù)，信息技術(shù)可以更好的提高農(nóng)業(yè)的機(jī)械化水平，可以幫助農(nóng)民更科學(xué)，更好的完成土地耕種和收割后的土地保護(hù)，更好的保護(hù)糧食的生產(chǎn)安全。

2 不足之處

2.1 現(xiàn)狀

中國(guó)國(guó)土資源比較廣闊，在糧食產(chǎn)量多的同時(shí)也使得科學(xué)技術(shù)手段沒(méi)辦法大范圍的推廣和更新。大多數(shù)農(nóng)業(yè)工作者無(wú)法在短暫的時(shí)間段內(nèi)完全了解和學(xué)會(huì)，導(dǎo)致現(xiàn)如今的農(nóng)業(yè)全自動(dòng)和信息技術(shù)無(wú)法統(tǒng)一，無(wú)法使農(nóng)業(yè)工作得到效率最大化，更無(wú)法使科學(xué)技術(shù)走入千家萬(wàn)戶。

2.2 科學(xué)技術(shù)人員的缺失

科學(xué)技術(shù)人員是連接科學(xué)信息技術(shù)和農(nóng)業(yè)工作者的紐帶，是使科學(xué)技術(shù)走進(jìn)農(nóng)業(yè)工作者家中的重要組成部分。中國(guó)缺乏大量的農(nóng)業(yè)工作科學(xué)技術(shù)人員，大多數(shù)的本科畢業(yè)生的知識(shí)比較有專業(yè)性和單一，無(wú)法將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識(shí)和現(xiàn)代自動(dòng)化的信息科學(xué)知識(shí)緊密的聯(lián)合在一起，無(wú)法教會(huì)農(nóng)民使用高精尖的設(shè)備儀器進(jìn)行廣泛實(shí)踐和應(yīng)用。技術(shù)人員的從業(yè)素質(zhì)還有待提高，在廣闊的農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)上，信息農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)人員應(yīng)該有自己的一片廣闊天地。

2.3 不全面考慮

上層領(lǐng)導(dǎo)片面追求產(chǎn)量，不為以后的科學(xué)種植技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)。在個(gè)別地區(qū)，領(lǐng)導(dǎo)追求自己地區(qū)的糧食產(chǎn)量，縮短科學(xué)技術(shù)設(shè)備的鋪設(shè)和安裝調(diào)試周期，農(nóng)業(yè)技術(shù)工作人員無(wú)法使大量的科學(xué)技術(shù)手段完全展開(kāi)，從而使以后的耕種和收割無(wú)法有效率省時(shí)的展開(kāi)。

3 用信息技術(shù)提升農(nóng)業(yè)機(jī)械水平

3.1參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)

參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)是以產(chǎn)品需求為基礎(chǔ)，通過(guò)參數(shù)調(diào)整實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品圖元來(lái)反映設(shè)計(jì)意圖的一種高效設(shè)計(jì)技術(shù)，是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（computer aided design，CAD）的主要內(nèi)容。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，結(jié)合人工智能技術(shù)，參數(shù)化設(shè)計(jì)理論已融合到智能設(shè)計(jì)和虛擬設(shè)計(jì)方法中，參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念也隨著信息技術(shù)的發(fā)展而不斷地完善和擴(kuò)展。建模是參數(shù)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，目前，已從傳統(tǒng)的幾何建模發(fā)展到基于特征、知識(shí)和行為的綜合信息建模。設(shè)計(jì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品時(shí)，越是細(xì)化描述零件的結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)過(guò)程相似性就越高，因此，建模時(shí)要充分考慮可重用性，設(shè)計(jì)知識(shí)重用是指重復(fù)利用設(shè)計(jì)知識(shí)、信息、規(guī)則和求解問(wèn)題的過(guò)程?；趨?shù)化的重用設(shè)計(jì)可提高設(shè)計(jì)效率、縮短設(shè)計(jì)周期、降低成本。在農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)中，結(jié)合知識(shí)推理，已有多種農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，如收獲機(jī)械變速箱、農(nóng)用超聲霧化換能器等部件的參數(shù)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用。信息和知識(shí)工程理論推進(jìn)了參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，并在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中不斷擴(kuò)大應(yīng)用，王宗彥等結(jié)合優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立綜合數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，進(jìn)行了優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)。

3.2 農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)

農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)三維建模與設(shè)計(jì)，逼真地模擬農(nóng)機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程，從而預(yù)測(cè)產(chǎn)品性能、可制造性、可維護(hù)性和可拆卸性等。虛擬設(shè)計(jì)是信息化、網(wǎng)絡(luò)化和計(jì)算機(jī)集成制造發(fā)展的需要，其特點(diǎn)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的數(shù)字化、智能化和集成化。虛擬設(shè)計(jì)通過(guò)虛擬樣機(jī)及虛擬自動(dòng)裝配進(jìn)行產(chǎn)品功能、性能、行為和質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)，通過(guò)跨領(lǐng)域和跨專業(yè)的多學(xué)科人員進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)。3D 打印技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了虛擬設(shè)計(jì)的快速發(fā)展?；谔摂M設(shè)計(jì)，建立統(tǒng)一規(guī)范的命名標(biāo)準(zhǔn)來(lái)描述產(chǎn)品的信息可提高設(shè)計(jì)信息與知識(shí)的共享和重用。虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意義重大，是農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展的重要趨勢(shì)，虛擬設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化和智能化技術(shù)與理論還有待深入，虛擬設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、各領(lǐng)域間的信息共享與重用、人機(jī)交互式等技術(shù)將是研究的重點(diǎn)。

3.3 農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的定制

產(chǎn)品定制是信息技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)營(yíng)中的全方位應(yīng)用，是產(chǎn)品全生命周期的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。產(chǎn)品的定制分為大批量和個(gè)性化定制。大批量定制是一種集企業(yè)、客戶、供應(yīng)商和環(huán)境于一體，根據(jù)客戶需求，以低成本、高質(zhì)量和高效率提供大批量產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)方式。定制技術(shù)可有效地降低農(nóng)機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)成本、縮短交貨期限、全面提升農(nóng)機(jī)制造能力和水平，并及時(shí)、高質(zhì)量地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)裝備的特殊需求。中國(guó)的農(nóng)機(jī)定制服務(wù)應(yīng)努力做到：1）在保證較低成本的同時(shí)，滿足客戶的個(gè)性化需求；2）快速地對(duì)客戶需求做出反應(yīng)并及時(shí)提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù)；3）保證定制的產(chǎn)品質(zhì)量。虛擬制造與網(wǎng)絡(luò)制造在農(nóng)機(jī)企業(yè)中的應(yīng)用必將極大地促進(jìn)農(nóng)機(jī)企業(yè)的自主創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力，是農(nóng)機(jī)產(chǎn)品制造的發(fā)展方向。目前對(duì)虛擬制造和網(wǎng)絡(luò)制造的研究主要集中在制造硬件、智能技術(shù)、CAPP系統(tǒng)和信息交換準(zhǔn)協(xié)議等方面，解決質(zhì)量、成本和效率的沖突決策問(wèn)題有待進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié)語(yǔ)

作為農(nóng)業(yè)第一大國(guó)和人口第一大國(guó)，中國(guó)應(yīng)該緊跟時(shí)代的步伐，保證信息技術(shù)提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平能夠顯著的提高。目前中國(guó)的土地資源相當(dāng)豐富，相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)配合這一有效形式，大力開(kāi)展機(jī)械化農(nóng)耕作業(yè)，保護(hù)國(guó)土資源，為全機(jī)械化目標(biāo)更好的邁上一個(gè)新臺(tái)階。

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