農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化設(shè)計問題及改進(jìn)方法

周美容

[摘要]隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，人們的生活水平以及對生活的追求也在不斷提高。在飲食方面，人們不再滿足于溫飽狀態(tài)，更加注重的食物的是否有利于健康以及是否具備營養(yǎng)價值。這就需要農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計人員深入研究，積極推廣運(yùn)用自動化技術(shù)，尋找設(shè)計中的問題并進(jìn)行改正。本文主要針對農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化設(shè)計種的問題與改進(jìn)方法進(jìn)行探討，以期對相關(guān)人員提供幫助。

[關(guān)鍵詞]農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化;設(shè)計問題;改進(jìn)方法

[中圖分類號]S24

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

我國是一個人口大國，對于糧食的消耗排在世界首位，但是糧食產(chǎn)量卻無法滿足糧食需求，多種糧食作物長期依賴進(jìn)口。因此，我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨巨大的挑戰(zhàn)。為了解決糧食產(chǎn)量問題，我國現(xiàn)階段大力推行農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化技術(shù)的運(yùn)用。本文針對農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化推廣過程中的問題進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)措施。

1 我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，我國的生產(chǎn)力不斷進(jìn)步，生產(chǎn)模式以及農(nóng)作物品種也在不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作方式越來越更不上時代的需要。農(nóng)民越來越積極的運(yùn)用機(jī)械化的耕作方式，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的種類也越來越多，例如適用于播種、整地、耕地、施肥、排灌、收貨以及粉碎的農(nóng)業(yè)機(jī)械等。這些機(jī)械的遠(yuǎn)用已經(jīng)滿足了我國的基本農(nóng)作物的種類需求。我國大力推廣農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化，有利于降低農(nóng)民的勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的發(fā)展一般分為三個階段：一是半自動化。這種自動化，需要在人們的配合下進(jìn)行一些較復(fù)雜的勞動，這種半自動化農(nóng)業(yè)設(shè)備的種類較多。二是無人自動化。在一些危險性高、簡單的、重復(fù)的工作中，引入無人自動化設(shè)備。目前在這些無人自動化設(shè)備中引入了GPS系統(tǒng)，自動導(dǎo)引技術(shù)得到了發(fā)展。三是農(nóng)業(yè)機(jī)器人設(shè)備。這種機(jī)器設(shè)備需要一系列復(fù)雜的程序或者系統(tǒng)進(jìn)行控制，根據(jù)不同的情況設(shè)置了不同的應(yīng)對方式，已經(jīng)在朝著智能化的方向演化，是未來農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的目標(biāo)。

2 我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)計及發(fā)展中的問題

2.1 計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用不足

當(dāng)今世界是一個信息化的世界，計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)深入到了各行各業(yè)，例如GPS定位技術(shù)、圖像處理技術(shù)等都可以大幅提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化水平。在我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展中，對于計算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用卻非常缺乏。很多半自動化設(shè)備僅僅只是設(shè)計了簡單的運(yùn)行程序，面對復(fù)雜的環(huán)境時，無法進(jìn)行快速反應(yīng)。比如在農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量鑒定中，視覺技術(shù)還沒有充分的發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到世界先進(jìn)水平。

2.2 自動化設(shè)備的精準(zhǔn)度不足

我國的農(nóng)業(yè)主要特征是精耕細(xì)作，目前市場上大多數(shù)耕作機(jī)械都無法滿足精耕細(xì)作的要求，精準(zhǔn)管理上存在很大問題，缺乏精準(zhǔn)管理的技術(shù)以及設(shè)備。例如在灌溉方面，沒有一套成熟的監(jiān)控以及定點灌溉的技術(shù)，既浪費(fèi)水資源，生產(chǎn)效率也不高。在溫室種植方面，尚未走向系統(tǒng)化階段，對于節(jié)能和節(jié)肥還有很長的路要走。

2.3 設(shè)計創(chuàng)新能力不足

隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，新品種的農(nóng)業(yè)作物越來越多，許多舊有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械已經(jīng)不能適應(yīng)新作物的生產(chǎn)要求。我國大多數(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械仍停留在老一套的設(shè)計思路上，沒有新的改革和創(chuàng)新點，僅僅把注意力集中在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方面，而不會去打開視野學(xué)習(xí)其它相關(guān)領(lǐng)域最尖端的新技術(shù)，也不會將這些新技術(shù)運(yùn)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化上來。相比之下，美國和以色列等國家，對于新技術(shù)的轉(zhuǎn)化與運(yùn)用走在世界前列。例如圖像處理技術(shù)等在農(nóng)業(yè)機(jī)械化中的運(yùn)用和先進(jìn)國家相差較大。

2.4 農(nóng)產(chǎn)品檢測和包裝設(shè)計水平較低

我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化往往只重視了農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)以及收獲的過程，而對于農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)一步的深加工卻涉及不深，尤其是農(nóng)產(chǎn)品檢測以及包裝方面。農(nóng)產(chǎn)品的檢測以及包裝過程往往會占用大量的人力物力，會極大的影響生產(chǎn)效率。所以，必須提高檢測及包裝的自動化水平。例知，大部分蔬菜需要先進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌b才能流向市場，這些包裝過程雖然簡單但會消耗掉勞動者大量的時間與精力，這方面的機(jī)械設(shè)計在我國基本還處于空白狀態(tài)。這就需要我們的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計部門或企業(yè)，認(rèn)真的結(jié)合實際生產(chǎn)情況和農(nóng)產(chǎn)品的性質(zhì)進(jìn)行創(chuàng)新，保證質(zhì)量的前提下我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展才能進(jìn)一步解放生產(chǎn)力。

3 提高我國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計水平的措施

3.1 強(qiáng)化計算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用

當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展中，計算機(jī)視覺技術(shù)被重點研究，先進(jìn)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)深入開展并取得了一系列的研究成果。計算機(jī)視覺技術(shù)不僅可以在農(nóng)產(chǎn)品播種、采摘、鑒定等方面起到關(guān)鍵的應(yīng)用，它還是農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化的關(guān)鍵部分。英國等國家已經(jīng)率先研發(fā)了采蘑菇機(jī)器人，這種機(jī)器人可以對蘑菇進(jìn)行視覺辨別和精確定位，并且進(jìn)行合理分類。我國仍然處于起步階段，雖然開始嘗試設(shè)計這方面的農(nóng)業(yè)機(jī)械，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠成熟，需要廣大科研工作者的共同努力。

3.2 提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化的精準(zhǔn)度

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是我國在大力推廣的農(nóng)業(yè)管理體系，與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)體系相比，糖準(zhǔn)農(nóng)業(yè)通過傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與全球定位系統(tǒng)等高新技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)管理。這樣可以在農(nóng)作物生長的各個階段進(jìn)行定量定時，最大程度地提高土地利用率，提高產(chǎn)量。我國人均耕地面積較少，又由于歷史或地理原因，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長時間處于散狀態(tài)，這為精準(zhǔn)管理提出了更大的挑戰(zhàn)。大多數(shù)精準(zhǔn)管理的機(jī)械設(shè)備需要農(nóng)作物成一種大農(nóng)場狀態(tài)，便于系統(tǒng)化管理，節(jié)省設(shè)備和管理成本。

我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)計，目前在精準(zhǔn)管理方面較為缺乏。比如，灌溉方面沒有形成系統(tǒng)化的灌溉體系，仍然延用之前的溝渠灌溉，對水資源造成了巨大的浪費(fèi)。在我國大部分農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)都屬于小微企業(yè)，不僅自身經(jīng)濟(jì)水平低，木能為企業(yè)發(fā)展提供充足的資金保障，而且還缺乏新產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)能力，甚至一些企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量管理體系都很不成熟。導(dǎo)致市場上的農(nóng)業(yè)機(jī)械水平參差不齊，有的落后于先進(jìn)水平，有的故障率較高，有的產(chǎn)品配套性差。我們需要在農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計上不斷推陳出新，將先進(jìn)的技術(shù)運(yùn)用上來，保證質(zhì)量的前提下，努力向精準(zhǔn)化方向發(fā)展。

3.3 提高設(shè)計創(chuàng)新能力

我國是一個人口大國，勢必需要更加先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力來滿足人民生活的需要。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提高不僅僅需要更多的土地以及勞動力，更重要的在于農(nóng)業(yè)機(jī)械創(chuàng)新能力的提高，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化的創(chuàng)新能力可以解放更多的生產(chǎn)力。農(nóng)業(yè)機(jī)械的專業(yè)技術(shù)水平是提高創(chuàng)新能力的關(guān)鍵因素，如果沒有扎實的專業(yè)技術(shù)能力，就無法進(jìn)行系統(tǒng)化的科技創(chuàng)新。因此，有關(guān)部門需要組織設(shè)計人員進(jìn)行系統(tǒng)化的培訓(xùn)，扎實地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識和實際生產(chǎn)知識，將機(jī)械的研發(fā)和實際農(nóng)業(yè)勞動密切結(jié)合起來，確保所設(shè)計機(jī)械的有效性和精準(zhǔn)性。作為創(chuàng)新產(chǎn)品，我們更要做好知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)工作，確保經(jīng)濟(jì)利益和創(chuàng)新能力發(fā)展的良性互動。

3.4 提高農(nóng)產(chǎn)品檢測和包裝能力

檢測和包裝一般是農(nóng)產(chǎn)品流向市場的最后一個環(huán)節(jié)，而往往這個環(huán)節(jié)是最不被人重視，但卻是最耗費(fèi)人力物力的環(huán)節(jié)。熊否快速地對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢測需要依賴于視覺技術(shù)的發(fā)展，我國需要加快對計算機(jī)視覺技術(shù)的研究，爭取盡早將更多的視覺技術(shù)設(shè)備市場化，提高檢測能力。例如大棗流向市場前需要進(jìn)行分選，將不成熟的大棗進(jìn)行剔除，就需要應(yīng)用到視覺設(shè)備。這些自動化檢測設(shè)備能夠幫助我們快速的辨別出農(nóng)產(chǎn)品的病蟲害、損傷情況。我們需要提高包裝設(shè)備的智能化水平和制造能力，實現(xiàn)自動化的包裝，節(jié)約勞動力，提高生產(chǎn)效率。

3.5 進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)計的推廣工作

農(nóng)業(yè)機(jī)械化的設(shè)備往往成本過高，大部分農(nóng)民很難承受購買農(nóng)業(yè)機(jī)械的經(jīng)濟(jì)壓力，這種經(jīng)濟(jì)壓力是造成農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣的首要原因。其次，大部分農(nóng)村人口進(jìn)城務(wù)工，導(dǎo)致農(nóng)村人口老齡化，他們往往受限于教育水平、知識結(jié)構(gòu)等，對于農(nóng)業(yè)機(jī)械認(rèn)識能力不足，學(xué)習(xí)以及操作能力存在差距，進(jìn)一步造成了農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣的困難。而農(nóng)業(yè)機(jī)械化難以推廣又會造成設(shè)計人員對于農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計積極性降低，造成惡性循環(huán)。

對于設(shè)計人員的培養(yǎng)也是農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)計推廣的一部分，我國多數(shù)相關(guān)設(shè)計人員沒有經(jīng)過系統(tǒng)化的專業(yè)培訓(xùn)，依靠多年的工作經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計，無法滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣的工作要求。因此，需要對設(shè)計人員能進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)培訓(xùn)，有效地提升設(shè)計人員的專業(yè)水平相科學(xué)素養(yǎng)，保證設(shè)計人員能夠從理論角度理解和掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的精髓，打造出一支具有較強(qiáng)工作能力的人才隊伍。

3.6 加強(qiáng)政府引導(dǎo)

農(nóng)業(yè)機(jī)械化是一個長期且艱巨的工作任務(wù)，它的發(fā)展和進(jìn)步需要社會各界的配合。既需要設(shè)計人員的努力，農(nóng)民的使用，更需要政府政策的有力支持和引導(dǎo)。農(nóng)業(yè)部門以及科技發(fā)展相關(guān)部門，應(yīng)該打造出一種科技創(chuàng)新的環(huán)境氛圍，通過設(shè)置獎金或其它獎勵措施的方式，大力鼓勵農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)明設(shè)計。根據(jù)相關(guān)實際情況，設(shè)置農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化設(shè)備的銷售和使用政策，可以通過一些優(yōu)惠和減稅措施，減輕農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，倡導(dǎo)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的發(fā)展。

4 結(jié)語

當(dāng)今時代，伴隨著信息化和機(jī)械化的飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力也在逐漸提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的運(yùn)用已經(jīng)逐漸普及。農(nóng)業(yè)機(jī)械化的運(yùn)用最大的意義是減輕勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，增加了生產(chǎn)力，滿足了我國對農(nóng)作物的消費(fèi)需求。但是，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的設(shè)計過程中，還存在著計算機(jī)應(yīng)用能力、精準(zhǔn)管理能力、創(chuàng)新能力以及檢測包裝能力方面的不足。為此，我們需要針對這些問題，積極地進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械化的設(shè)計工作，將這些壓力變?yōu)閯恿?，促使我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化穩(wěn)步發(fā)展。

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