濰坊市農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用分析

張洪娟 李炳輝

1、濰坊市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 2、濰坊市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中心

前言

2020 年，濰坊市政府發(fā)布了《關(guān)于加快推進農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實施意見》，提出到2022 年農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到5000 億元以上，農(nóng)機裝備制造業(yè)增加值年均增長10%以上。此政策的出臺為濰坊市農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展和自動化技術(shù)的應(yīng)用提供了推動力，促進了農(nóng)業(yè)機械裝備制造業(yè)的快速發(fā)展和技術(shù)升級。

1 濰坊市農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

濰坊市是中國著名的農(nóng)機生產(chǎn)基地，不少企業(yè)扎根于此，加入農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制作行業(yè)中。在這些企業(yè)中，自動化技術(shù)得到了廣泛推廣和應(yīng)用。當前，很多企業(yè)開始重視信息技術(shù)，越來越多的機器人被應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如收割機器人、植樹機器人、播種機器人等，機器人可以根據(jù)農(nóng)作物的特性和生長環(huán)境進行智能化的操控，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和精度。在濰坊市農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計制造中，智能化控制技術(shù)的應(yīng)用比較普遍，可以使機械設(shè)備實現(xiàn)自動控制和智能判斷，如自動調(diào)節(jié)種植深度、自動控制施肥量等，這些操作均提高了設(shè)備的精度，也加快了生產(chǎn)速度[1]。

2 農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用意義分析

2.1 提高生產(chǎn)效率

自動化技術(shù)的應(yīng)用可以大幅提高生產(chǎn)效率，使得農(nóng)業(yè)機械制造變得更加高效。相對于人工生產(chǎn)，自動化生產(chǎn)能夠更加穩(wěn)定和精確地完成一系列操作，而且更加安全。因此，自動化技術(shù)的應(yīng)用可以大幅提高農(nóng)業(yè)機械制造的生產(chǎn)效率，尤其在大規(guī)模生產(chǎn)中更為明顯。自動化生產(chǎn)線能夠合理把控時間，也能夠減少部分勞動力，這一狀況下生產(chǎn)成本降低，也進一步保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。此外自動化技術(shù)的應(yīng)用還可以提高農(nóng)業(yè)機械的智能化程度。將該技術(shù)與人工智能相結(jié)合，實現(xiàn)了更加智能化的農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造。智能化的農(nóng)業(yè)機械可以通過自動感知和分析環(huán)境數(shù)據(jù)，自動調(diào)整和優(yōu)化工作模式，從而提高農(nóng)業(yè)機械的性能和效率，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來更大的效益。

2.2 提高產(chǎn)品質(zhì)量

自動化技術(shù)的應(yīng)用可以使制造過程更精準，減少因人為因素導(dǎo)致的誤差和變化，從而大幅提高產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。此外，自動化技術(shù)可以精確控制機械制造過程中的各種參數(shù)，如溫度、壓力等，從而保證每個生產(chǎn)批次的產(chǎn)品質(zhì)量保持一致。除此之外，自動化技術(shù)還可以提高產(chǎn)品的安全性和穩(wěn)定性。農(nóng)業(yè)機械的制造過程中涉及的操作可能非常危險和復(fù)雜，如切割、鉆孔等。使用自動化技術(shù)可以避免操作人員受傷和事故的發(fā)生，從而提高產(chǎn)品的安全性。此外，自動化技術(shù)可以保證機械制造的穩(wěn)定性和一致性，使得機械的運行效果更加穩(wěn)定和可靠。

2.3 降低人工成本

自動化技術(shù)的應(yīng)用可以降低農(nóng)業(yè)機械制造中的人工成本，這不僅能夠節(jié)省企業(yè)的經(jīng)濟成本，還能提高生產(chǎn)效率。相對于傳統(tǒng)的手工操作，自動化生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)全自動化操作，減少了人員的介入，降低了工資、保險等人工成本開支，還能減少因人工疏忽導(dǎo)致產(chǎn)品次品率。除此之外，自動化技術(shù)同樣能夠為企業(yè)管理提供便利，降低成本。在自動化生產(chǎn)線上，大部分工作都由機器人或自動化設(shè)備完成，相比人工操作更容易監(jiān)控和管理，可以減少管理人員的數(shù)量和管理難度，降低了企業(yè)的管理成本。

3 濰坊市農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 農(nóng)業(yè)機械設(shè)計、生產(chǎn)的自動化技術(shù)

農(nóng)業(yè)機械設(shè)計自動化技術(shù)可以在產(chǎn)品設(shè)計階段實現(xiàn)自動化，具體表現(xiàn)是能夠在設(shè)計人員開展工作時提供輔助，并做好三維建模、動態(tài)仿真等操作，以實現(xiàn)對產(chǎn)品的全面評估和優(yōu)化設(shè)計。在自動化制造流程中，使用機器人等智能設(shè)備可以實現(xiàn)對生產(chǎn)流程的自動控制和操作。例如，在農(nóng)機生產(chǎn)車間中，可以使用自動化裝配線和機器人進行自動化組裝和焊接，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化處理。此外，農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)還可以應(yīng)用于設(shè)備調(diào)試和維護，通過安裝傳感器和監(jiān)控設(shè)備，可以對農(nóng)業(yè)機械設(shè)備進行遠程監(jiān)控和故障診斷，實現(xiàn)對設(shè)備的遠程調(diào)試和維護。這種方式可以有效減少設(shè)備故障和維修時間，提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，為用戶帶來更好的使用體驗。

3.2 農(nóng)產(chǎn)品檢測和包裝自動化技術(shù)

農(nóng)產(chǎn)品檢測和包裝自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠提高檢測和包裝的效率，減少人力投入，生產(chǎn)成本隨之降低，這對于后續(xù)農(nóng)產(chǎn)品加工工作的開展具有良好的推動作用。在濰坊市，農(nóng)產(chǎn)品檢測和包裝自動化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸普及，例如，在蔬菜包裝領(lǐng)域，濰坊市農(nóng)業(yè)機械公司已經(jīng)推出了一種自動化包裝機器人，可以對各種蔬菜進行自動化包裝，大大提高了包裝效率和質(zhì)量。在水果包裝領(lǐng)域，濰坊市的一些果品加工企業(yè)也開始使用自動化包裝設(shè)備，對水果進行自動分級、包裝、稱重等一系列工作，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，濰坊市的一些農(nóng)產(chǎn)品檢測機構(gòu)也開始使用自動化檢測設(shè)備。例如，濰坊市農(nóng)業(yè)科學院已經(jīng)研制出了一種自動化的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以對蔬菜、水果等農(nóng)產(chǎn)品進行自動化檢測，減少人力投入，提高檢測效率和準確度[2]。

3.3 集成系統(tǒng)的應(yīng)用

在農(nóng)機制造過程中，集成系統(tǒng)的應(yīng)用可以實現(xiàn)設(shè)備間的無縫連接和信息共享，加強信息傳輸?shù)膶崟r性，提高生產(chǎn)效率，保障設(shè)備的安全性。濰坊市在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中也廣泛應(yīng)用了集成系統(tǒng)。以種植業(yè)為例，濰坊市在設(shè)備設(shè)計和生產(chǎn)中利用集成系統(tǒng)實現(xiàn)了智能化和信息化，比如利用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對農(nóng)田土壤、氣象、水質(zhì)等環(huán)境因素的監(jiān)測，然后通過集成系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸至農(nóng)機控制系統(tǒng)，對農(nóng)機進行智能調(diào)度，發(fā)展精準農(nóng)業(yè)。此外，集成系統(tǒng)還能幫助農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)自動化控制和信息化管理，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。集成系統(tǒng)可以在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中發(fā)揮重要作用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，為后續(xù)成本的降低奠定基礎(chǔ)。濰坊市作為農(nóng)業(yè)大市，在集成系統(tǒng)的應(yīng)用方面也取得了不少成功經(jīng)驗，未來還有更大的發(fā)展空間。

3.4 PLC 技術(shù)的應(yīng)用

PLC（可編程控制器）技術(shù)是農(nóng)業(yè)機械自動化中常用的技術(shù)之一，在濰坊市農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中的應(yīng)用也較為廣泛。以濰坊市的農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)為例，他們通常會采用PLC 技術(shù)來控制農(nóng)業(yè)機械的運行。例如，PLC 技術(shù)可用于自動控制農(nóng)機的行走速度、深度、方向等參數(shù)，可以實現(xiàn)自動導(dǎo)航、自動作業(yè)、自動停車等功能。此外，PLC 還可以用于控制農(nóng)機的噴灑、灌溉等操作，根據(jù)農(nóng)田不同區(qū)域的需求實現(xiàn)精準化作業(yè)，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

除了上述應(yīng)用，PLC 技術(shù)還可以用于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的遠程控制和監(jiān)測。通過PLC 技術(shù)，農(nóng)業(yè)機械可以實現(xiàn)與云平臺的連接，農(nóng)民可以通過手機、電腦等終端設(shè)備遠程監(jiān)測農(nóng)機的運行狀態(tài)、作業(yè)情況、耗油量等信息，遠程控制農(nóng)機的啟動、停止、轉(zhuǎn)向等操作。這種遠程監(jiān)控和控制的方式，能夠提高生產(chǎn)效益，降低農(nóng)民的作業(yè)風險，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性能夠得到更多保障。PLC 技術(shù)還可以用于農(nóng)業(yè)機械的自診斷和故障排查。在農(nóng)機上安裝傳感器和PLC 控制器，可以實時監(jiān)測農(nóng)機的各項工作參數(shù)，一旦出現(xiàn)異常，PLC 控制器就會發(fā)出警報，提示農(nóng)民及時檢修。此外，PLC 控制器還可以根據(jù)故障代碼自動診斷農(nóng)機的故障類型和位置，并通過云平臺提供遠程技術(shù)支持和維修指導(dǎo)，為農(nóng)民提供更便捷、高效的售后服務(wù)。

4 濰坊市農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化

4.1 加強技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)

目前，濰坊市農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用逐漸普及，但是相較于國際先進水平仍有差距。因此，相關(guān)部門需要加強技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新，提高自主研發(fā)能力和水平，以滿足農(nóng)業(yè)機械自動化需求。技術(shù)創(chuàng)新是提高農(nóng)業(yè)機械自動化水平的核心，是打破技術(shù)瓶頸的重要途徑。技術(shù)創(chuàng)新要求企業(yè)要具備更多的科研能力，在不斷學習和吸收國際領(lǐng)先技術(shù)的基礎(chǔ)上，加強自主研發(fā)。濰坊市農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)應(yīng)該注重研發(fā)自己的專利技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新的力度，通過科技創(chuàng)新來推動農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)的提升。研發(fā)是實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的重要手段。在研發(fā)方面，濰坊市的農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)應(yīng)該加強技術(shù)合作和人才引進，積極引入國內(nèi)外高端研發(fā)人才，加強人才培養(yǎng)和技術(shù)交流。

4.2 進一步完善配套服務(wù)

在農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展中，完善的配套服務(wù)是不可或缺的一環(huán)。設(shè)備維護是農(nóng)機自動化應(yīng)用中非常重要的一個環(huán)節(jié)，可以保證設(shè)備的正常運行和壽命，降低維修成本，提高設(shè)備使用效率?；诖讼嚓P(guān)部門要建立完善的維修服務(wù)機制，包括定期巡檢、維修預(yù)警、故障排除等，及時發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備問題，避免設(shè)備出現(xiàn)大的故障。技術(shù)支持也是農(nóng)機自動化應(yīng)用中必不可少的服務(wù)，針對農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)應(yīng)用的特點，技術(shù)支持需要提供在線、實時、及時的技術(shù)咨詢服務(wù)，幫助農(nóng)民和技術(shù)人員解決農(nóng)業(yè)機械使用中的問題和難題。此外還要建立完善的技術(shù)檔案和技術(shù)庫，收集和整理農(nóng)機自動化技術(shù)應(yīng)用的各種資料和案例，為后續(xù)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供技術(shù)保障，因此這一方式需要得到重視。在農(nóng)業(yè)發(fā)展中，農(nóng)民和技術(shù)人員是非常關(guān)鍵的配套服務(wù)內(nèi)容，要想推動自動化技術(shù)的應(yīng)用，就要加強對這部分人群的培訓(xùn)，通過培訓(xùn)可以讓他們了解和掌握農(nóng)機自動化技術(shù)應(yīng)用的基本知識和操作技能，提高使用效率和技術(shù)水平[3]。

4.3 加強產(chǎn)業(yè)協(xié)同

加強產(chǎn)業(yè)協(xié)同是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)應(yīng)用和推廣的重要策略。農(nóng)業(yè)機械制造業(yè)是一個典型的產(chǎn)業(yè)鏈條，包括農(nóng)機零部件、農(nóng)機配件、農(nóng)機整機等多個環(huán)節(jié)。因此，要真正將該技術(shù)推廣下去，則需要加強各個環(huán)節(jié)之間的協(xié)同發(fā)展。各個環(huán)節(jié)要加強信息共享，了解市場需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，例如農(nóng)機整機制造企業(yè)需要了解農(nóng)機零部件和農(nóng)機配件的技術(shù)研發(fā)進展和生產(chǎn)能力，以確保整機的質(zhì)量和性能。產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的協(xié)同發(fā)展也是至關(guān)重要的，農(nóng)機整機制造企業(yè)需要與農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)、農(nóng)業(yè)大戶等上游企業(yè)合作，了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求和技術(shù)創(chuàng)新方向，以便讓下游企業(yè)加深對市場需求的了解，從而針對性地提供服務(wù)。此外還需要建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟或協(xié)會，促進行業(yè)內(nèi)企業(yè)之間的交流和合作。通過共同研發(fā)、技術(shù)共享、市場推廣等方式，加強產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的協(xié)同發(fā)展，以提高產(chǎn)業(yè)競爭力。

5 濰坊市農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用成果

濰坊市在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中應(yīng)用自動化技術(shù)取得了顯著的成果，這些成果真正帶動了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。其中，省農(nóng)擔公司濰坊管理中心為一些村莊的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供了資金保障，這些資金的保證為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了重要的支持。在2022 年，全市完成農(nóng)機深檢整地作業(yè)達到22.9 萬畝，全部由32 家合作社完成。這些農(nóng)機的自動化技術(shù)應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)效率，降低了人工成本和人工操作的風險，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了保障。此外，在2022 年，全市還重點培育了33 家農(nóng)機合作社，這些合作社采用先進的自動化技術(shù)，如智能化技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等，真正為生產(chǎn)提供了便利，并降低了生產(chǎn)成本，為今后發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。同時，這些合作社還使用農(nóng)業(yè)機械購置資金3200 萬元，實施了農(nóng)機換季計劃，促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；途毣?。除此之外，全市還大力推進農(nóng)業(yè)機械的智能化應(yīng)用，如智能化肥施用、智能化農(nóng)機作業(yè)等，這些應(yīng)用提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，同時也減少了對環(huán)境的污染，為后續(xù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

綜上所述，濰坊市農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用存在一些問題和挑戰(zhàn)，但同時也有很大的發(fā)展?jié)摿蜋C會。為了解決存在的問題，需要采取一系列措施，包括加強技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)、加強技術(shù)人才培養(yǎng)、進一步完善配套服務(wù)和加強產(chǎn)業(yè)協(xié)同等。這些措施的實施有助于推動濰坊市農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)的應(yīng)用和推廣，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，同時能夠讓農(nóng)業(yè)長久發(fā)展下去，也有助于推動農(nóng)業(yè)機械制造業(yè)的發(fā)展。