自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的應(yīng)用探討

江蘇省響水縣雙港鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 成峻鋒

改革開放以后，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展在全球經(jīng)濟(jì)一體化的形式背景下取得了突破性的進(jìn)展，而作為經(jīng)濟(jì)體系的重要組成，農(nóng)業(yè)發(fā)展從根本上決定著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。但是，從目前我國農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)水平的實(shí)際情況來看，各項(xiàng)工作仍存在不同程度的問題，而且技術(shù)水平也相對(duì)不足，管理體系也不完善，再加上各種新式技術(shù)理念沒有科學(xué)合理的應(yīng)用其中，導(dǎo)致生產(chǎn)制造方式和生產(chǎn)效率一直得不到保障。要從根本上解決各種問題，就必須將自動(dòng)化技術(shù)落實(shí)到實(shí)際的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造作業(yè)當(dāng)中，從而全面實(shí)現(xiàn)信息化和智能化，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械加工領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)加工的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)演變成了農(nóng)業(yè)機(jī)械加工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是智能化機(jī)床的核心，它能推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造向著智能化方向發(fā)展，且具備高精度和高效率等突出優(yōu)勢(shì)，在超前完成機(jī)械加工任務(wù)、節(jié)省加工原料的同時(shí)，加工質(zhì)量也能得到保障，從而充分實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造水平全面提升的同時(shí)，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)中自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展分析

作為重要的制造技術(shù)，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)在整個(gè)發(fā)展歷程中也經(jīng)歷了風(fēng)雨的洗禮，在機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展初期，社會(huì)在慢慢發(fā)展，人們對(duì)各種物質(zhì)的需求也隨之?dāng)U大，從而在潛移默化下也帶動(dòng)了機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，這也是機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的萌芽時(shí)期，但是由于當(dāng)時(shí)社會(huì)的發(fā)展和部分技術(shù)并不高，所以也導(dǎo)致機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展受到了一定程度的條件限制。這也就造成在一段發(fā)展時(shí)期內(nèi)，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)并沒有迎來實(shí)質(zhì)性的創(chuàng)新和發(fā)展，生產(chǎn)效率也沒有大幅度提高。20世紀(jì)80年代左右，計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，促進(jìn)了機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，但是要想把計(jì)算機(jī)技術(shù)融入機(jī)械制造自動(dòng)化的生產(chǎn)中，就需要投入大量的資金，同時(shí)也要承擔(dān)巨大的風(fēng)險(xiǎn)，再加上當(dāng)時(shí)的技術(shù)不算成熟，好多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域不敢冒如此風(fēng)險(xiǎn)，從而也就導(dǎo)致這項(xiàng)工作被擱置下來，也沒有更好地促進(jìn)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展。到了現(xiàn)代隨著各項(xiàng)技術(shù)的成熟和社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的全面提高，大部分的企業(yè)也把機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)投入生產(chǎn)線，這在很大程度上提高了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，生產(chǎn)效率[1]。同時(shí)隨著科技水平的不斷提高，提高了機(jī)械制造業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)也得到了更好的發(fā)展。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中自動(dòng)化技術(shù)的重要程度

根據(jù)自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的實(shí)際應(yīng)用情況分析來看，自動(dòng)化技術(shù)在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)的缺陷與不足，并在各加工程序和設(shè)備使用上都進(jìn)行了全面的優(yōu)化。以往農(nóng)業(yè)機(jī)械制造需要對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行分別處理，并且要經(jīng)過加工、打磨、細(xì)化等多個(gè)工作流程，效率低，質(zhì)量還難以得到保障，再加上人工作業(yè)有很多的不確定性因素，所以，一旦其中一個(gè)流程出錯(cuò)，很可能會(huì)延誤整個(gè)生產(chǎn)流程；傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)在生產(chǎn)高精度的設(shè)備或者零件時(shí)，制作時(shí)間長，再加上我國大部分的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域制造工藝水平還相對(duì)落后，很難保障精密程度符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)；其次就是傳統(tǒng)生產(chǎn)流程多也導(dǎo)致所需的生產(chǎn)設(shè)備會(huì)隨之增多，各加工流程的設(shè)備會(huì)因?yàn)榉倍鄰?fù)雜的加工工序加大自身的磨損度，從而降低設(shè)備和儀器的精密度，另外也會(huì)加之設(shè)備購進(jìn)的成本[2]。而自動(dòng)化技術(shù)既能實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的智能化也能在保障質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，另外也在簡化工序流程上做出了改變，讓相關(guān)技術(shù)人員能隨時(shí)掌控生產(chǎn)變量以及加工數(shù)據(jù)，充分地保障了機(jī)械結(jié)構(gòu)的合理性。

3 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的積極作用

3.1 提高機(jī)械制造質(zhì)量和效率

在社會(huì)體系和經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度持續(xù)加快的今天，各行業(yè)都必須在新時(shí)期的社會(huì)背景下做出改革與創(chuàng)新，以順應(yīng)時(shí)代發(fā)展變化，期間還要不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù)和專業(yè)知識(shí)，以此來保障農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也能充分做到與時(shí)俱進(jìn)。在要求和標(biāo)準(zhǔn)逐漸規(guī)范化的今天，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)前快節(jié)奏的生產(chǎn)形式，而且市場競爭也促使著其不得不對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量做出優(yōu)化，以此來穩(wěn)固自身地位。而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，則引領(lǐng)著農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域向著全新的方向進(jìn)步，并不斷在新的社會(huì)發(fā)展形勢(shì)中提升自身水平和能力，也極大優(yōu)化了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，提高了農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)效率，從而逐漸發(fā)展成我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械制造的關(guān)鍵技術(shù)。

3.2 減少人工介入

自動(dòng)化技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)在智能化方面，相關(guān)農(nóng)業(yè)單位可以依據(jù)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)模式來制造出農(nóng)業(yè)機(jī)器人，然后將其投入加工生產(chǎn)線中，來代替人工作業(yè)。作為依靠計(jì)算機(jī)和數(shù)字化衍生出的制造技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)具有強(qiáng)大的計(jì)算能力和信息技術(shù)，它能根據(jù)數(shù)據(jù)編程和后臺(tái)系統(tǒng)來掌管整條流水線，并且在繁多復(fù)雜的工序中也能確保每項(xiàng)工作有序進(jìn)行。另外，它還可以完成工人無法承受的工作強(qiáng)度，同時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)人為失誤，后臺(tái)系統(tǒng)的集中化管理讓其在出現(xiàn)問題第一時(shí)間就被注意到，并且會(huì)對(duì)問題進(jìn)行詳細(xì)化分析處理，從而制定出解決方案。其次，每項(xiàng)生產(chǎn)流程都配有數(shù)字化的檢測系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)生產(chǎn)錯(cuò)誤或者產(chǎn)品質(zhì)量不合格等就會(huì)自動(dòng)處理和篩除，而涉及專業(yè)技術(shù)問題時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)暫停整條流水線，并實(shí)時(shí)上報(bào)，經(jīng)過專業(yè)解決以后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行檢查，確保問題根除再繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)，而且這項(xiàng)技術(shù)還能在很大程度上保障工人的生命財(cái)產(chǎn)安全[3]。

4 農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中自動(dòng)化技術(shù)的使用現(xiàn)狀

作為能推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造發(fā)展的重要因素，自動(dòng)化技術(shù)是整個(gè)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，也是未來世界發(fā)展目標(biāo)。自動(dòng)化技術(shù)主要是把人工智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造當(dāng)中，通過計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)對(duì)制造產(chǎn)業(yè)和制造效率的控制，從而提升機(jī)械設(shè)備制造的生產(chǎn)效率。自動(dòng)化技術(shù)最初是在國外運(yùn)用，并且在各國間都取得了很好的成績和反響，同時(shí)也證實(shí)了這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際效益和對(duì)以后生產(chǎn)的重要影響，另外還可以提高部分企業(yè)在市場上的競爭力。機(jī)械制造業(yè)在我國是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，但是在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中，大部分的農(nóng)業(yè)機(jī)械還在采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造方式，沒有對(duì)自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)有全面認(rèn)識(shí)；部分地區(qū)因?yàn)榘l(fā)展原因，農(nóng)民沒有意識(shí)到農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械的重要性，也沒有認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造以及農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量提升、效率提高的影響，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率和發(fā)展一直止步不前，自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用也有所欠缺。

5 自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的應(yīng)用措施

5.1 農(nóng)用機(jī)械內(nèi)部電子設(shè)備

科技水平的不斷提高，促使現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中拖拉機(jī)等農(nóng)用機(jī)械設(shè)備逐漸向著自動(dòng)化方向發(fā)展，并且其實(shí)際水平也得到了大幅提高，多樣化的農(nóng)用機(jī)械設(shè)備正向著網(wǎng)絡(luò)化與智能化的方向發(fā)展。所以可以在此領(lǐng)域中使用自動(dòng)化技術(shù)，將先進(jìn)的電子控制單元安裝到機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，通過獨(dú)立的處理信息和控制功能的計(jì)算機(jī)終端設(shè)備，針對(duì)拖拉機(jī)等農(nóng)用機(jī)使用環(huán)境進(jìn)行特別制造，結(jié)合衛(wèi)星智能計(jì)算機(jī)，安裝統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口，并針對(duì)不同機(jī)械采用相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。

5.2 人機(jī)接口技術(shù)

人機(jī)接口，通俗來講是通過人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換的方式來設(shè)置的特定接口。雖然現(xiàn)代社會(huì)自動(dòng)化技術(shù)廣泛普及，各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和設(shè)備等都在使用自動(dòng)化技術(shù)，但其實(shí)際仍然以人工操作為主，只不過是在一定程度上減少了人工數(shù)量，但是自動(dòng)化技術(shù)的全面發(fā)展則充分提高了機(jī)械設(shè)備的可操作性。分析傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械可以明顯看出，大部分的儀表盤已經(jīng)被更加智能，且數(shù)據(jù)顯示更加直觀的電子顯示設(shè)備所取代，任何數(shù)據(jù)都能通過智能化的電子終端設(shè)備顯示出來。而此時(shí)人機(jī)接口技術(shù)的融入，能更進(jìn)一步的方便機(jī)械操作人員對(duì)設(shè)備的控制，充分發(fā)揮設(shè)備性能，可以提高工作效率和質(zhì)量。再加上計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐，能更有針對(duì)性地對(duì)不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、整合、處理、讀取等，并在事先設(shè)定好的程序下減少傳統(tǒng)繁多復(fù)雜的操作程序[4]。

5.3 機(jī)群調(diào)度與管理技術(shù)

目前一些發(fā)達(dá)國家針對(duì)自己國家農(nóng)業(yè)發(fā)展形式也實(shí)行了一系列的改革創(chuàng)新，結(jié)合自己的農(nóng)場模式建立了農(nóng)場辦公室和移動(dòng)計(jì)算機(jī)，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建出了一套無線通信的信息管理系統(tǒng)。各農(nóng)業(yè)部門也針對(duì)通信協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)將其納入了實(shí)際建設(shè)規(guī)范當(dāng)中，從而可以更加簡便快捷地對(duì)各個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)度和操控，而整個(gè)過程所產(chǎn)生和用到的大量數(shù)據(jù)則被存儲(chǔ)在設(shè)定好的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。另外，在中心計(jì)算機(jī)內(nèi)部設(shè)定特有的專家知識(shí)庫和管理決策支持系統(tǒng)，通過后臺(tái)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)計(jì)算能夠制定出更加完善且詳細(xì)的農(nóng)用機(jī)械操作計(jì)劃，相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行審核，最后利用無線通信系統(tǒng)將各個(gè)方案傳輸?shù)睫r(nóng)用機(jī)械設(shè)備終端上，此時(shí)農(nóng)業(yè)設(shè)備在工作時(shí)，如果發(fā)生故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行反饋，并進(jìn)行故障排除，從而大幅提升了機(jī)械設(shè)備制造的工作效率。

5.4 自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械機(jī)床中的應(yīng)用

作為農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的重要組成之一，機(jī)床設(shè)備也需要在此背景下做出改革與創(chuàng)新，從而將自動(dòng)化技術(shù)全面應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械制造當(dāng)中。因?yàn)楫?dāng)前大部分的機(jī)床設(shè)備在設(shè)計(jì)工藝、加工環(huán)境、日常使用磨損等條件影響下，使用年限都會(huì)受到不同程度的影響，而且一旦在實(shí)際加工作業(yè)時(shí)機(jī)床出現(xiàn)問題，那么會(huì)直接影響到機(jī)械設(shè)備的實(shí)際質(zhì)量。但是，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，則能在很大程度上避免以上問題，甚至對(duì)以往加工作業(yè)存在的不足進(jìn)行彌補(bǔ)，并且還能提高機(jī)械制造作業(yè)的平穩(wěn)性，以此來降低機(jī)械問題的發(fā)生，從而保障加工質(zhì)量。自動(dòng)化技術(shù)可以采用數(shù)字化技術(shù)對(duì)機(jī)床設(shè)備進(jìn)行管控，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)自動(dòng)上傳問題，并結(jié)合采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行故障分析和診斷，從而得出解決方案；并且這種技術(shù)還有學(xué)習(xí)功能，在面對(duì)一些常見故障問題時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)解決，而出現(xiàn)難度較大的技術(shù)問題時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警示信息，所以，這種數(shù)控技術(shù)具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，一旦問題自行解決會(huì)直接恢復(fù)生產(chǎn)，可以從根本上保障生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量[5]。另外，在加工制造機(jī)械設(shè)備時(shí)，技術(shù)人員可以對(duì)設(shè)備信息和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，然后上傳到自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行加工。

5.5 農(nóng)產(chǎn)品自動(dòng)化檢驗(yàn)與包裝技術(shù)

現(xiàn)階段大部分的農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)與包裝效率都相對(duì)低下，并且密集度較高，無法順應(yīng)當(dāng)前時(shí)代工作效率需求，所以要切實(shí)將自動(dòng)化技術(shù)落實(shí)其中，利用先進(jìn)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的檢驗(yàn)與包裝[6]。例如可以通過攝像機(jī)或者是X光線等技術(shù)探測方式來分析農(nóng)產(chǎn)品的病害程度以及受損程度，然后將包裝完好且質(zhì)量較高的農(nóng)產(chǎn)品挑選出來，同時(shí)要完成對(duì)農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量的計(jì)算，之后再通過自動(dòng)包裝機(jī)，根據(jù)后臺(tái)系統(tǒng)設(shè)定好的包裝程序?qū)Σ煌|(zhì)量、等級(jí)、體積的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行打包，從而實(shí)現(xiàn)此領(lǐng)域向著生產(chǎn)線密集型的方向發(fā)展，并不斷研究和分析國際自動(dòng)化包裝檢驗(yàn)技術(shù)，結(jié)合我國農(nóng)業(yè)實(shí)際情況制定適用性較強(qiáng)的農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)和包裝技術(shù)。

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用得到了社會(huì)的全面認(rèn)可，同時(shí)它也促使農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域向著更現(xiàn)代化的方向發(fā)展。另外，自動(dòng)化技術(shù)的全面應(yīng)用也促使著農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)得到了全面的改革與創(chuàng)新，不僅提高了加工設(shè)備和產(chǎn)品的精密程度，還在很大程度上減少了人工介入，降低了不必要成本的支出，保障農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)也提高了機(jī)械加工技術(shù)的安全性。作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然趨勢(shì)，可以加大對(duì)自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)力度，以此來保障農(nóng)業(yè)機(jī)械制造的可持續(xù)發(fā)展。