農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用研究

付清秀

(山東省濱州市無棣縣棣豐街道辦事處 山東濱州 251900)

機械設(shè)計制造傳統(tǒng)模式下，從業(yè)人員以手工配合機械設(shè)備，其產(chǎn)品制造效率較低，且質(zhì)量不夠穩(wěn)定，整個生產(chǎn)體系存在隱患與風(fēng)險，而自動化技術(shù)可對機械設(shè)計制造環(huán)節(jié)提供全新的模式體系，提高機械制造效率與質(zhì)量，并保證環(huán)節(jié)的安全性。機械設(shè)計制造發(fā)展過程中，技術(shù)是其核心要點，技術(shù)與良好的生產(chǎn)設(shè)備共同配合，可有效提高生產(chǎn)效率。因此，機械設(shè)計制造環(huán)節(jié)運用自動化技術(shù)，進一步改善機械制造的準確度與效率，并可實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的自動化，產(chǎn)業(yè)整體水平得到優(yōu)化。

1 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造常見工藝

1.1 設(shè)計工藝

農(nóng)業(yè)機械設(shè)計環(huán)節(jié)，工作人員需在設(shè)計方案內(nèi)部明確加工工藝與標(biāo)準，借助數(shù)控機床，可將設(shè)計方案輸入到對應(yīng)的工業(yè)軟件內(nèi)部，隨后即可按照加工設(shè)計方案的各項指標(biāo)進行加工，產(chǎn)品最終面貌將直接展現(xiàn)在設(shè)計人員面前。設(shè)計團隊可針對農(nóng)業(yè)機械實際狀況，對原有設(shè)計方案的三維模型進行調(diào)整，調(diào)整后的結(jié)果再次輸入到相應(yīng)的軟件之中，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的不斷改建與提升。此過程中，不僅可以保證設(shè)計方案可得到嚴格執(zhí)行，設(shè)計內(nèi)容與實際生產(chǎn)實時聯(lián)動，借助良好的模型建設(shè)，設(shè)計團隊的工作壓力得到全面緩解，工作人員生產(chǎn)作業(yè)更為便利，農(nóng)業(yè)機械加工制造效率得到提升。

1.2 焊接制造

農(nóng)業(yè)機械各個構(gòu)件應(yīng)結(jié)合具體應(yīng)用與實際狀況，對需要進行焊接的部位進行預(yù)處理，消除焊接位置內(nèi)部應(yīng)力，從而提高機械的整體性能。但傳統(tǒng)設(shè)計制造模式下，焊接環(huán)節(jié)的質(zhì)量通常取決于工作人員自身的技術(shù)水平，一旦出現(xiàn)操作失誤，很容易引發(fā)嚴重的質(zhì)量問題與隱患，因此，農(nóng)業(yè)機械制造工作應(yīng)加強焊接環(huán)節(jié)的科學(xué)管控。當(dāng)前采取的焊接技術(shù)不需要區(qū)分正負極，而是依照具體的設(shè)計方案確定焊點，待焊接設(shè)備接通后，即可完成具體的焊接任務(wù)。但是，焊接設(shè)備接通時，電流進入到設(shè)備內(nèi)部，設(shè)備溫度會大幅升高，焊接部位會出現(xiàn)熔化問題，這對于機械設(shè)備質(zhì)量會帶來影響。因此，制造工作者可采用熱處理方式，對機械零部件進行加熱，隨后再進行焊接操作，這樣可有效改善零部件的機械性能與強度，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求[1-3]。

2 農(nóng)業(yè)機械設(shè)計環(huán)節(jié)自動化技術(shù)應(yīng)用的意義

2.1 可有效提高資源領(lǐng)用效率

傳統(tǒng)機械設(shè)計制造工作對資源利用水平不高，無論是設(shè)計環(huán)節(jié)還是生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，很多原材料被浪費，原材料的使用得不到科學(xué)管控。與之相比，以自動化技術(shù)為核心的農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造的材料利用水平很高，生產(chǎn)過程管理更為精細，這不僅可減少資源浪費，亦可保證生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全穩(wěn)定性，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。我國機械設(shè)計制造領(lǐng)域長期處于粗放式生產(chǎn)模式，多數(shù)企業(yè)只看重每年的產(chǎn)量，雖然產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)能力與技術(shù)水平也在不斷提高，但是粗放式生產(chǎn)模式自身存在嚴重的資源浪費，也讓眾多企業(yè)的生產(chǎn)成本長期居高不下，企業(yè)生產(chǎn)效率難以全面提升，市場競爭力不斷弱化。以自動化技術(shù)為核心的機械設(shè)計與制造過程，設(shè)計團隊與生產(chǎn)管理者可隨時發(fā)現(xiàn)設(shè)計與制造過程存在的資源浪費及能源過度損耗問題，可實現(xiàn)生產(chǎn)加工廢料的進一步利用，優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)流程，最大限度地降低生產(chǎn)成本，充分發(fā)揮機械設(shè)計與制造優(yōu)勢，提高產(chǎn)業(yè)自身的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.2 可進一步提高機械設(shè)計制造效率

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會主義市場經(jīng)濟體系日漸完善。在改革力量推動下，各類重工企業(yè)實施的機械設(shè)計制造工作更為看重效率與質(zhì)量，生產(chǎn)能力與生產(chǎn)效益成為企業(yè)不斷成長的根本。在此影響下，企業(yè)要想實現(xiàn)進一步發(fā)展，不斷提高市場地位，就必須采取更為積極的手段與措施，優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造環(huán)節(jié)，提高設(shè)計制造質(zhì)量與水平，因此自動化技術(shù)與機械設(shè)計制造的融合成為產(chǎn)業(yè)的必然趨勢。效率與質(zhì)量是兩個相對矛盾的要素，傳統(tǒng)生產(chǎn)體系下，企業(yè)想要提高效率，就必然需要犧牲產(chǎn)品質(zhì)量，而企業(yè)想要改進產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)效率也一定會出現(xiàn)下滑。與之相比，以自動化技術(shù)為核心的全新機械設(shè)計制造工作，可消除效率與質(zhì)量之間的矛盾，充分發(fā)揮技術(shù)工藝的內(nèi)在價值，對設(shè)計與制造環(huán)節(jié)進行改良，注重精細化管理與控制，進而在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時，亦可提高生產(chǎn)效率，從而為企業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2.3 進一步提高農(nóng)業(yè)機械制造的準確性

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，社會生產(chǎn)能力日新月異，而工業(yè)機械設(shè)備生產(chǎn)工作也逐步轉(zhuǎn)向小型化與精細化。此外，更為嚴苛的使用需求，讓工業(yè)機械設(shè)備各個部件的精度與質(zhì)量標(biāo)準越來越高，如果設(shè)備零部件在精度與質(zhì)量層面存在缺陷，機械設(shè)備使用環(huán)節(jié)將會出現(xiàn)異常，也很容易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。以自動化技術(shù)為核心的機械設(shè)計制造工作，充分運用計算機信息技術(shù)，可實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的科學(xué)管控，強化機械設(shè)備設(shè)計與制造的精準度，借助計算機軟件與編程指令，實現(xiàn)生產(chǎn)線數(shù)控機床的有效控制，進一步保障生產(chǎn)工作的科學(xué)有效進行，改進生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高質(zhì)量與精度[4-5]。

3 自動化技術(shù)發(fā)展階段存在的問題

3.1 技術(shù)應(yīng)用水平不足，產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在困境

現(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域內(nèi)自動化技術(shù)應(yīng)用水平普遍偏低，雖然很多廠家也在使用一些自動化裝置，對農(nóng)業(yè)機械局部進行改造，也在對生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)進行改良。但是農(nóng)業(yè)機械設(shè)備設(shè)計環(huán)節(jié)卻沒有真正思考自動化技術(shù)存在價值與意義，很多機械設(shè)備的設(shè)計結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下，這不僅嚴重影響企業(yè)對自動化技術(shù)的應(yīng)用，也讓生產(chǎn)效益得不到提升。計算機信息技術(shù)支持下，農(nóng)業(yè)機械設(shè)備設(shè)計與制造工作應(yīng)將技術(shù)創(chuàng)新與整體改造放在首位。國內(nèi)眾多廠商依舊為模仿，沒有真正認識到自動化技術(shù)對產(chǎn)業(yè)升級的影響，創(chuàng)新能力嚴重不足，而這也讓我國農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造領(lǐng)域的發(fā)展陷入困境。

3.2 農(nóng)民群眾未能意識到農(nóng)業(yè)自動化機械設(shè)備存在的意義與價值

隨著城鎮(zhèn)化進程不斷加快，農(nóng)村生產(chǎn)勞動力不斷減少，這就讓農(nóng)民對機械化生產(chǎn)作業(yè)的應(yīng)用需求較高，迫切希望通過機械設(shè)備的使用降低勞動強度，農(nóng)業(yè)機械化已逐步走向正軌。但自動化機械設(shè)備與傳統(tǒng)的機械化作業(yè)存在很大差異，很多農(nóng)民群眾對于農(nóng)業(yè)自動化機械設(shè)備的運用能力較差，且多數(shù)機械設(shè)備自身的技術(shù)水平不足，設(shè)備性能與生產(chǎn)發(fā)展不符，最終造成農(nóng)業(yè)自動化機械設(shè)備應(yīng)用范圍受到限制。針對這一問題，相關(guān)單位與企業(yè)應(yīng)不斷加大農(nóng)業(yè)自動化機械設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用宣傳，以提高設(shè)備自身效能為手段，優(yōu)化設(shè)備應(yīng)用水平，從而提高農(nóng)業(yè)自動化機械設(shè)備對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的正面影響。

3.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展缺少精準化思維

現(xiàn)階段，我國農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)與應(yīng)用依舊處于探索階段，設(shè)備與設(shè)備之間的搭配以及設(shè)備與生產(chǎn)場景之間都存在一定的沖突，整體水平有待提升，與國際先進農(nóng)業(yè)自動化機械存在很大差距，體系完善程度不足。很多農(nóng)業(yè)機械設(shè)備制造廠商缺少創(chuàng)新思想，機械設(shè)備設(shè)計與制造環(huán)節(jié)缺少技術(shù)改進思維，單純看重眼前利益，未能將自動化技術(shù)應(yīng)用作為未來發(fā)展的根本，自動化技術(shù)應(yīng)用存在諸多難點，最終導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機械自動化精準度很差，而這種現(xiàn)象已對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展帶來諸多不利影響。

4 自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中的具體應(yīng)用

4.1 物資供應(yīng)系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械制造環(huán)節(jié)，自動化物料輸送系統(tǒng)是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，農(nóng)業(yè)機械制造過程所需的原材料與半成品需及時運送到指定位置，并交由對應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備完成加工，這一過程需配備自動化物資供應(yīng)系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)部配備自動化控制軟件、自動化傳輸設(shè)備與單機自動設(shè)備，每一項設(shè)備的具體運作與功能均關(guān)系到實際生產(chǎn)工作的穩(wěn)定性。在此過程中，傳統(tǒng)手動檢測模式已無法適應(yīng)生產(chǎn)需求，采用自動化檢測系統(tǒng)成為必然選擇，也是提高檢測效能的關(guān)鍵步驟。現(xiàn)如今，自動化檢測技術(shù)主要涵蓋智能設(shè)備診斷技術(shù)與識別檢測技術(shù)。

4.2 自動化信息系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)制造過程中，生產(chǎn)控制人員需使用自動化信息系統(tǒng)，將計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及過程輔助設(shè)計融為一體。其中，設(shè)計團隊可利用計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)，在各類應(yīng)用軟件的幫助下，完成農(nóng)業(yè)機械設(shè)備零部件以及整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作。生產(chǎn)管理者可利用輔助制造系統(tǒng)，對生產(chǎn)制造過程進行合理管控，而產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可為設(shè)計與制造環(huán)節(jié)提供有效的數(shù)據(jù)信息。農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)計與制造中采用的輔助過程設(shè)計，其可對設(shè)計及制造過程實現(xiàn)連續(xù)改進與優(yōu)化，生產(chǎn)管理者可根據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的具體反饋，對制造過程進行升級，并為后續(xù)設(shè)計與創(chuàng)新改進提供有效幫助。

4.3 自動化設(shè)備裝配系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)計與制造工作中，自動化裝配系統(tǒng)是實現(xiàn)生產(chǎn)制造自動化的關(guān)鍵一環(huán)。生產(chǎn)企業(yè)需要使用自動化設(shè)備裝配系統(tǒng)，設(shè)計工作者則需要將設(shè)計方案內(nèi)部指定的技術(shù)工藝與生產(chǎn)參數(shù)輸入到相應(yīng)的數(shù)控窗，將特定的原材料與半成品支撐對應(yīng)的形狀，同步完成零件的組裝、處理、測試、調(diào)試與驗收等全過程。自動化設(shè)備裝配系統(tǒng)輔助下，設(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到進一步簡化，單量傳統(tǒng)手工裝配工作被自動化設(shè)備取代，企業(yè)人力成本投入大幅削減，機械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量與效率得到全面提升。

5 機械設(shè)計制造領(lǐng)域中自動化技術(shù)的應(yīng)用措施

5.1 柔性自動化

柔性自動化技術(shù)注重生產(chǎn)靈活性，企業(yè)應(yīng)根據(jù)機械設(shè)備制造的具體需求以及實際制造情況，靈活調(diào)整自動化技術(shù)應(yīng)用，充分發(fā)揮自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計與制造環(huán)節(jié)的適應(yīng)能力。以當(dāng)前應(yīng)用現(xiàn)狀角度分析，很多農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造企業(yè)多將自動化技術(shù)應(yīng)用在鏈式制造流程，并取得良好的生產(chǎn)控制效果，而這也同樣凸顯出頭型自動化技術(shù)對生產(chǎn)制造的適應(yīng)能力。隨著農(nóng)業(yè)機械設(shè)計與制造工作的不斷發(fā)展，柔性自動化技術(shù)可為企業(yè)實施管理改革提供更為便利的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，企業(yè)管理者可根據(jù)柔性自動化技術(shù)形成全新生產(chǎn)線對生產(chǎn)人員隊伍進行調(diào)整，從而降低生產(chǎn)成本，減少資源與能耗投入。

5.2 信息化

信息技術(shù)是自動化技術(shù)應(yīng)用的前提與基礎(chǔ)，數(shù)字技術(shù)的全面發(fā)展也是實現(xiàn)自動化設(shè)計制造的關(guān)鍵。數(shù)字化技術(shù)讓各項自動化操作成為可能，設(shè)計生產(chǎn)相關(guān)的各項數(shù)據(jù)信息更為清晰，而整個體系的改進與調(diào)整則是技術(shù)工作的重點考量方向。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造環(huán)節(jié)的各項數(shù)據(jù)也同樣得到高效利用，借助智能傳感器，生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息可實現(xiàn)實時收集、傳輸與分析，生產(chǎn)流程可得到不斷優(yōu)化，技術(shù)創(chuàng)新成為可能。

5.3 集成化

農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)計與制造業(yè)正在朝著集成化方向發(fā)展。各類自動化生產(chǎn)設(shè)備與系統(tǒng)的集成，可將原本分散的設(shè)計與制造工作變成一個整體，而整體系統(tǒng)建設(shè)則要考慮影響設(shè)計與制造的各項漏洞，實現(xiàn)設(shè)計與生產(chǎn)的科學(xué)調(diào)度，并使用信息技術(shù)，對生產(chǎn)制造流程的具體數(shù)據(jù)信息濟寧分析，對原有的作業(yè)體系進行改良，從而不斷提高生產(chǎn)加工精度與質(zhì)量。農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)計與制造的集成化，也是企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)管理工作改革的重要根本，企業(yè)將設(shè)計、生產(chǎn)、制造及運營等多個環(huán)節(jié)進行組合，合理制訂生產(chǎn)計劃與技術(shù)改進方案，合理調(diào)整生產(chǎn)線參數(shù)，從而最大限度地提高生產(chǎn)靈活性與創(chuàng)新能力。

5.4 虛擬認證

虛擬認證技術(shù)可實現(xiàn)對生產(chǎn)作業(yè)狀態(tài)的模擬，利用數(shù)字仿真技術(shù)與計算機模擬技術(shù)，注重對生產(chǎn)裝配環(huán)節(jié)的分析，注重對工藝技術(shù)的調(diào)整，并對工藝信息進行檢測，從而打造更高標(biāo)準的柔性制造系統(tǒng)。生產(chǎn)制造工作開始前實施全過程狀態(tài)模擬，亦可讓設(shè)計創(chuàng)新成本得到全面控制，生產(chǎn)線制造過程對工藝設(shè)計的應(yīng)用亦可調(diào)整至最佳狀態(tài)，生產(chǎn)成本也將得到有效削減，工藝應(yīng)用效果更為良好，農(nóng)業(yè)機械制造效率與質(zhì)量不斷提高。

5.5 數(shù)控技術(shù)

數(shù)控技術(shù)是自動化技術(shù)與機械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)融合的重要成果，數(shù)控技術(shù)可不斷提高機械生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制效果，可將機械設(shè)備零部件的加工精度與加工效率提升至全新水平，機械裝配精度與質(zhì)量更為可靠，生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在的質(zhì)量風(fēng)險被壓縮至最小，先進的設(shè)計方案與技術(shù)工藝價值得到全面發(fā)揮[6]。

6 結(jié)語

綜上所述，農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)計制造是產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢，自動化技術(shù)應(yīng)用水平也將直接決定農(nóng)業(yè)機械設(shè)備制造企業(yè)的市場競爭力與生存空間。因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)正確理解自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計與制造環(huán)節(jié)的整體性，發(fā)揮柔性自動化技術(shù)應(yīng)用、借助信息技術(shù)，推進農(nóng)業(yè)機械設(shè)計與制造的集成化，注重對生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)收集與分析，進而為生產(chǎn)效率與質(zhì)量的同步提升創(chuàng)造更為優(yōu)越的體統(tǒng)環(huán)境，并推動我國機械設(shè)計制造行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。