泛談數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計與制造中的應(yīng)用

趙建林，張 娟

（1.武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢 430074；2.武漢華中數(shù)控股份有限公司，湖北武漢 430074）

0 引言

近年來，隨著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化裝備生產(chǎn)制造及其應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，如何將世界先進(jìn)的數(shù)字化農(nóng)業(yè)技術(shù)成果應(yīng)用到我國現(xiàn)代化新型農(nóng)機(jī)設(shè)備生產(chǎn)制造與技術(shù)工藝設(shè)計中，加快并實現(xiàn)未來我國農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域整體改革和農(nóng)村新型農(nóng)田機(jī)械化基地建設(shè)現(xiàn)代化的這一目標(biāo)，是我們所要研究的課題。本文擬著重介紹我國農(nóng)業(yè)裝備數(shù)字化改造新技術(shù)研究成果中的一些技術(shù)特點，對目前其研究成果和在現(xiàn)代新型通用農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備開發(fā)設(shè)計制造生產(chǎn)自動化與自動化整機(jī)改造示范工程實踐中新取得成效的部分，以及重要工程應(yīng)用改造技術(shù)問題，進(jìn)行深入研究并做出了一個全面系統(tǒng)的闡述。數(shù)字化電子技術(shù)革命的到來，更是直接為自動化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的研發(fā)制造工作和生產(chǎn)發(fā)展模式帶來了重要契機(jī)，也進(jìn)一步發(fā)展了設(shè)備控制系統(tǒng)的最優(yōu)設(shè)計、分析、整合生產(chǎn)能力。

1 數(shù)字化技術(shù)的基本認(rèn)識

1.1 高效滿足同步理念

數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)實踐中的有效合理應(yīng)用，實現(xiàn)了產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計開發(fā)一體化，創(chuàng)意產(chǎn)品制作與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理實踐創(chuàng)新一體化，對全面促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)科技的健康和諧發(fā)展具有極重要引領(lǐng)作用。為進(jìn)一步實現(xiàn)對機(jī)械化高效實施農(nóng)業(yè)活動的具體概念理解和流程設(shè)計，結(jié)合工程實踐及經(jīng)驗積累，進(jìn)行了基礎(chǔ)系統(tǒng)仿真的設(shè)計。此外，通過對機(jī)械化作業(yè)產(chǎn)品管理和農(nóng)業(yè)內(nèi)容管理，實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)機(jī)械化產(chǎn)品質(zhì)量管理目標(biāo)的有效控制。

1.2 高效減少時間和成本

由于產(chǎn)品的基本設(shè)計以及補(bǔ)丁開發(fā)和完成的初步設(shè)計，需要采用數(shù)字設(shè)計工具作為理論依據(jù)。在產(chǎn)品設(shè)計的早期階段，提供最有效、最及時的設(shè)計優(yōu)化和最合理、最有效的產(chǎn)品技術(shù)升級，實現(xiàn)最具反應(yīng)性和實質(zhì)性的兩大功能，采用該工具和產(chǎn)品主體設(shè)計方法后，可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品與現(xiàn)代生產(chǎn)制造的雙贏效應(yīng)。用戶節(jié)省了大量的工作時間和精力以及維護(hù)費用，并對農(nóng)機(jī)和模具生產(chǎn)的科研功能進(jìn)行了最有效的利用。只有這樣才能高效地減少時間和成本，也可以為其他的發(fā)展做出幫助，使整個信息化與農(nóng)業(yè)做到更好地融合，在保證農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的前提下也可以保證農(nóng)業(yè)的發(fā)展在有序且穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行。

1.3 產(chǎn)品定義的重要性

農(nóng)業(yè)要想能夠在未來信息化這個時代潮流中可以得到一個更好的一個發(fā)展，必須與現(xiàn)代先進(jìn)的信息技術(shù)結(jié)合應(yīng)用到了一起，只有這樣，才完全能夠做到保證整個農(nóng)業(yè)能在信息化這個大時代里面發(fā)展得更好，并且還可我們現(xiàn)在整個信息化時代，為以后農(nóng)業(yè)科技的高速發(fā)展作出鋪墊，利用數(shù)字技術(shù)方面的一些優(yōu)勢，減少人力成本、物力成本。將更多產(chǎn)品重新進(jìn)行定義，這樣才能夠使整個農(nóng)業(yè)的發(fā)展更上一層樓，這也是數(shù)字化技術(shù)對于農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要意義。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計與制造中數(shù)字化設(shè)計的有效落實

2.1 在綠色環(huán)保方面的應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的整體設(shè)計和生產(chǎn)制造等過程中，利用現(xiàn)代數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)來深入滲透，這樣才能保證我們?nèi)康倪^程都能綠色環(huán)保，也能使理念得到非常好的宣傳。在整個產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計制作過程之中，最大程度地來降低企業(yè)整體發(fā)展的全部資金成本，才是符合綠色環(huán)保方面的要求。所以說，我們要多將綠色環(huán)保理念和農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備相結(jié)合，為整個社會提供更好的幫助。

2.2 在概念化設(shè)計中的應(yīng)用

概念化設(shè)計是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的實用設(shè)計在概念開發(fā)和項目準(zhǔn)備的前期階段。設(shè)計人員將使用通用的數(shù)字分析技術(shù)，為建立產(chǎn)品模型開發(fā)的結(jié)構(gòu)，并開發(fā)與產(chǎn)品相關(guān)的方法和創(chuàng)新，以確保不斷變化和動態(tài)調(diào)整。這樣，可大大縮短設(shè)計變更時間，縮短設(shè)計工作準(zhǔn)備時間，節(jié)省操作費用，節(jié)約人力物力的成本。同時，能顯著保證設(shè)計成型過程的質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新，顯著提高更實用、更安全的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品性能，這也是在概念化設(shè)計中應(yīng)用的關(guān)鍵。

2.3 將CAD進(jìn)行有效落實應(yīng)用

第一，在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計中，需要智能CAD技術(shù)的快速有效應(yīng)用。過去，對于智能機(jī)械符號識別及圖形推理及分析，一直沒有真正得到重視與關(guān)注，導(dǎo)致國內(nèi)當(dāng)前對于智能CAD方法研究及相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用方面的發(fā)展均還停滯不前，這就更需要新技術(shù)體系不斷地進(jìn)行升級完善和進(jìn)行快速的有效整合，才能真正實現(xiàn)我們對當(dāng)前智能機(jī)械CAD技術(shù)體系的認(rèn)識，真正進(jìn)行有效落實應(yīng)用?，F(xiàn)在，在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化設(shè)計制造領(lǐng)域和產(chǎn)品機(jī)械化加工制造應(yīng)用實踐活動中，逐步深入與落實發(fā)展智能設(shè)計方法與計算機(jī)輔助CAD技術(shù)，提高了一般產(chǎn)品信息獲取和使用的及時性，并將逐步減少信息設(shè)計和使用中的重復(fù)，從而還可用于有效推動或提高當(dāng)前國內(nèi)新型農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)發(fā)展和工業(yè)裝備與制造新工藝發(fā)展的整體持續(xù)創(chuàng)新進(jìn)步。

第二，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計參數(shù)，為確保有效推廣應(yīng)用，需要按照應(yīng)用新技術(shù)需求進(jìn)行合理設(shè)計并密切結(jié)合應(yīng)用季節(jié)、生態(tài)等因素進(jìn)行操作。要充分實現(xiàn)設(shè)計的理念思想和設(shè)計實際的應(yīng)用進(jìn)行有效的結(jié)合，就需要設(shè)計者對各基本的變量參數(shù)進(jìn)行更加合理的設(shè)計分析研究和調(diào)整，并及時將智能CAD與非理性變量相結(jié)合，保證了整個農(nóng)產(chǎn)品的實用性。

第三，模型在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的實際效果。對于農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計概念的快速理解和識別，該模型是一種非常直觀的三維顯示和表示設(shè)計概念。通過在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造產(chǎn)品中小型部件的組合與匹配，實現(xiàn)產(chǎn)品的裝配調(diào)試，對提高農(nóng)業(yè)機(jī)械制造產(chǎn)品的生產(chǎn)速度具有重要意義。

2.4 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計和制造中高科技的有效實踐

數(shù)字化農(nóng)業(yè)技術(shù)作為一種指導(dǎo)現(xiàn)代高科技農(nóng)業(yè)科技和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的一項新科技，在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械信息化和機(jī)械化制造智能化方面，一直受到國內(nèi)外廣大科技工作者普遍的關(guān)注、喜愛和青睞。為了進(jìn)一步快速實現(xiàn)在未來對我國的現(xiàn)代大型農(nóng)業(yè)機(jī)械快速實現(xiàn)數(shù)字化、智能化，運(yùn)用數(shù)控虛擬加工平臺系統(tǒng)，能夠更加有效地促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的工作。

3 結(jié)語

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械工程研究與生產(chǎn)中，數(shù)字產(chǎn)業(yè)設(shè)計系統(tǒng)不僅有效降低產(chǎn)品研發(fā)時間和成本，還有效地提高了系統(tǒng)內(nèi)容設(shè)計和產(chǎn)品配送末端質(zhì)量研究。所以，數(shù)字產(chǎn)業(yè)的設(shè)計理應(yīng)得到充分的重視和支持。針對我國實際農(nóng)業(yè)狀況的變化和現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展建設(shè)的基本實踐需要，深化對產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展趨勢的系統(tǒng)認(rèn)識、研究，實現(xiàn)以農(nóng)業(yè)數(shù)字化為導(dǎo)向，全面發(fā)展國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，加工和創(chuàng)新，并促進(jìn)加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的新步伐。