農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

尚星良

（鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鶴壁 458030）

在機(jī)械生產(chǎn)過程中，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造是非常重要的，對機(jī)械生產(chǎn)的整體質(zhì)量有非常重要的影響，因此需要有效的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造。為了在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中獲得更理想的效果，需要使用相關(guān)技術(shù)，而自動(dòng)化技術(shù)是重要的技術(shù)之一。本文通過分析自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用，以提供更好的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)支持。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造概述

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造具有許多具重要研究價(jià)值的特征，分析和研究自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用可以發(fā)揮重要作用。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的基礎(chǔ)是農(nóng)業(yè)機(jī)械和設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造，作為與農(nóng)業(yè)各個(gè)方面密切相關(guān)的各種農(nóng)業(yè)活動(dòng)的起點(diǎn)，在設(shè)計(jì)和研究農(nóng)業(yè)機(jī)械時(shí)，有必要對相關(guān)的農(nóng)業(yè)活動(dòng)進(jìn)行專門研究，將人工操作合理使用高新科技替代，將有力提升生產(chǎn)效率。例如，當(dāng)前廣泛使用的免耕種植就基于農(nóng)業(yè)技術(shù)的概念并且具有生物相容性。農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造必須具有時(shí)代的某些特征并滿足時(shí)代的發(fā)展要求，當(dāng)前時(shí)代背景下的有關(guān)農(nóng)業(yè)活動(dòng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造應(yīng)符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)律和生產(chǎn)力的實(shí)際發(fā)展水平，因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造必須與時(shí)俱進(jìn)。農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造還必須符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件，通過綜合考慮地形、水源和其他條件以及實(shí)際使用的農(nóng)作物類型，使農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造的實(shí)際應(yīng)用效率與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件相一致[1]。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造現(xiàn)狀

在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展非常重要。就中國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的現(xiàn)狀而言，與過去相比，技術(shù)的使用已經(jīng)取得了一些進(jìn)步，對促進(jìn)中國農(nóng)業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展起到了一定作用。但是，中國的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造仍未與一些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)聯(lián)系在一起，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面缺乏創(chuàng)新性和及時(shí)性，而且與中國的預(yù)期目標(biāo)之間仍然存在一定差距。這主要是因?yàn)椴荒苡行?yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，當(dāng)然還有核心技術(shù)、創(chuàng)新觀念和經(jīng)驗(yàn)的缺乏，以及與計(jì)算機(jī)等其他領(lǐng)域融合的困難。為了確保中國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的發(fā)展，還必須不斷更新其他相關(guān)輔助領(lǐng)域，例如計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)和自動(dòng)化應(yīng)用程序，以滿足時(shí)代的挑戰(zhàn)和發(fā)展要求。

3 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)概述

3.1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的定義

顧名思義，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是指利用特定技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造過程中實(shí)現(xiàn)流水線的自動(dòng)化生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展和人力資源的節(jié)約。具體來說，有四個(gè)方面：1）通過農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造的生產(chǎn)簡化，可以大大提高制造效率；2）自動(dòng)化技術(shù)減少人工參與制造過程，換句話說，它可以逐步替代傳統(tǒng)的手動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造；3）機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與手動(dòng)操作相分離，生產(chǎn)成本大大降低；4）機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是先進(jìn)的生產(chǎn)理念與生產(chǎn)技術(shù)的體現(xiàn)。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠改進(jìn)現(xiàn)有的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造方法，并將其轉(zhuǎn)化為先進(jìn)的生產(chǎn)力[2]。

3.2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的組成部分

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是一種綜合技術(shù)，將多個(gè)學(xué)科結(jié)合在一起?，F(xiàn)階段，在中國農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域廣泛使用的自動(dòng)化技術(shù)，主要組成內(nèi)容包含信息處理系統(tǒng)、信息終端輸出系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、操作系統(tǒng)與指令系統(tǒng)。對機(jī)械自動(dòng)化制造過程中的負(fù)載進(jìn)行定量分析的系統(tǒng)是操作系統(tǒng)[3]；對整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)檢查和信號接收的部分是傳感系統(tǒng)；信息處理系統(tǒng)是傳輸、處理信號以及發(fā)出確定系統(tǒng)下一步操作的命令；信息終端輸出系統(tǒng)是指信息處理系統(tǒng)中已處理命令的第二次傳輸；指令系統(tǒng)的功能是接收信息終端輸出系統(tǒng)的命令和指導(dǎo)。以上五個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成了整個(gè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的各個(gè)部分，整個(gè)生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了信號的接收、傳輸和輸出，并確定了系統(tǒng)的特定任務(wù)內(nèi)容，以在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

4 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢

4.1 有利于提升生產(chǎn)效率

在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中合理地應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以提高智能水平，改善整個(gè)過程，可以極大地提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，從而有助于提升農(nóng)業(yè)機(jī)械制造公司的核心競爭力。同時(shí)，合理運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的改進(jìn)和優(yōu)化，并通過彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的不足和缺陷，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)的多向發(fā)展。

4.2 有利于降低資源成本

在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，一般選擇范圍廣泛的模式無法達(dá)到較高的生產(chǎn)效率，在生產(chǎn)之中無法做到資源節(jié)約，并且要求較高的綜合成本，對企業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。在更好地應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以有效提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的改進(jìn)程度。此外，對于與農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程有關(guān)的每個(gè)環(huán)節(jié)，可以通過有效應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化，并可以促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)，從而使原材料更好地適應(yīng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的性能要求，減少材料浪費(fèi)。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)可以通過減少人力參與來有效降低成本。

5 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

5.1 柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用

根據(jù)產(chǎn)品信息，該技術(shù)可協(xié)調(diào)物料存儲(chǔ)和運(yùn)輸系統(tǒng)以及數(shù)字處理技術(shù)和設(shè)備，使每個(gè)處理對象更符合技術(shù)應(yīng)用。于此項(xiàng)技術(shù)而言，控制信息的關(guān)鍵所在是計(jì)算機(jī)。這是說計(jì)算機(jī)將完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的監(jiān)視工作，生產(chǎn)計(jì)劃的動(dòng)態(tài)調(diào)整也同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)然，不同的生產(chǎn)是由不同的計(jì)算機(jī)所負(fù)責(zé)監(jiān)督的[4]。第二層計(jì)算機(jī)監(jiān)視下層計(jì)算機(jī)的操作，將監(jiān)視數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴蠈佑?jì)算機(jī)，并發(fā)布指令以逐步協(xié)調(diào)生產(chǎn)操作。另外，這項(xiàng)技術(shù)的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)械形式的生產(chǎn)資料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸，并控制信息系統(tǒng)。

5.2 集成系統(tǒng)應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展創(chuàng)造了許多先進(jìn)的應(yīng)用程序，這些先進(jìn)的應(yīng)用程序被廣泛地用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造，并促進(jìn)了諸如集成加工系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的集成系統(tǒng)也可以集成到自動(dòng)化技術(shù)中。在信息工程的指導(dǎo)下，它進(jìn)一步優(yōu)化了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝，結(jié)合了工程改組和簡化結(jié)構(gòu)，信息的自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。將企業(yè)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)與管理的融合，提高了企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。

5.3 計(jì)算機(jī)綜合農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用

計(jì)算機(jī)集成的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)中也具有重要的應(yīng)用。在該技術(shù)系統(tǒng)問世之前，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已在中國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域形成了規(guī)模。它包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、過程計(jì)劃、參數(shù)測試和質(zhì)量控制，但每個(gè)環(huán)節(jié)都是彼此獨(dú)立的，因此很難形成穩(wěn)定的關(guān)系與合作。以往由傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)所造成的局限性被計(jì)算機(jī)集成的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)系統(tǒng)的出現(xiàn)和應(yīng)用打破了。應(yīng)用程序級別的有機(jī)集成和協(xié)調(diào)，有效提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

5.4 自動(dòng)檢測技術(shù)的應(yīng)用

自動(dòng)檢測技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)重要組成之一。將傳感器同現(xiàn)有設(shè)備結(jié)合是其主要原理。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品合規(guī)性至關(guān)重要。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)之中使用自動(dòng)檢測技術(shù)，能夠?qū)⒆詣?dòng)檢測應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，超越了有局限性的人工檢測，檢測效率有效提高，檢測準(zhǔn)確性得以保證。目前，廣泛使用的自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)基于自動(dòng)檢測技術(shù)，智能芯片的配備使檢測可靠性與及時(shí)性得以保證，其中包含傳感器、信號調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果輸出和其他模塊。

5.5 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造操作中，企業(yè)通常采用手動(dòng)控制生產(chǎn)方法，這是效率較低的生產(chǎn)方法，與現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的節(jié)奏不匹配。提升農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造效率，可以將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中?，F(xiàn)代的信息技術(shù)是數(shù)控技術(shù)的核心，是自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合。借助數(shù)控技術(shù)，操作員可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的自動(dòng)操作，從而大大提高了機(jī)械生產(chǎn)效率。數(shù)控技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用對于自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用非常重要。

5.6 人工智能技術(shù)的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域的人工智能技術(shù)是一種綜合技術(shù)，是將自動(dòng)化技術(shù)、農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)、系統(tǒng)工程、人工智能技術(shù)交互結(jié)合在一起。將人工智能技術(shù)集成到機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的各個(gè)方面，可模擬智能活動(dòng)，使系統(tǒng)智能化，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自動(dòng)監(jiān)控。在此過程中，可以及時(shí)檢測到錯(cuò)誤，并執(zhí)行自動(dòng)錯(cuò)誤糾正。

5.7 虛擬化應(yīng)用

通過在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中有效使用虛擬化技術(shù)，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)效果直觀地展示，設(shè)計(jì)過程中的缺陷將被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，能夠展示模擬后的產(chǎn)品外觀與相關(guān)功能，而無須實(shí)際生產(chǎn)。這有利于盡快了解農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的一些問題，減少設(shè)計(jì)時(shí)間，并避免在實(shí)際制造過程中出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，有效避免資金浪費(fèi)。將自動(dòng)化技術(shù)中的虛擬化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程的趨勢已經(jīng)呈現(xiàn)，這將更好地促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展。

6 結(jié)語

在當(dāng)今技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)可以合理地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造。結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械的特點(diǎn)和自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)，在自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新，以提高我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和人民的生活水平。