數字化設計在農業機械中的應用研究

（巴音郭楞職業技術學院冶金與資源學院，新疆 庫爾勒 841000）

數字化設計在農業機械中的應用研究

王瑩瑩

（巴音郭楞職業技術學院冶金與資源學院，新疆 庫爾勒 841000）

本文通過闡述數字化設計內涵、特征優勢，分析我國農業機械設計數字化現狀，對數字化設計在農業機械設計中的應用展開探討。

數字化設計；農業機械設計；應用

數字化設計技術是一項計算機輔助設計技術，現階段在諸多行業領域得到廣泛推廣，其中就包括農業機械設計領域。對于我國農業機械設計而言，企業要想在激烈市場競爭中占據有利位置，就要不斷更新自身農業機械設計理念，強化對數字化技術的科學合理應用。由此可見，對跨國經營中文化的影響開展研究，有著十分重要的現實意義。

1 數字化設計概述

1.1 數字化設計

數字化設計指的是在對機械產品開展設計過程中，對計算機科學技術予以充分引入。早期，計算機設計主要是為了開展各式各樣的科學計算，伴隨計算機技術的飛速進步，計算機得以在諸多行業領域得到廣泛推廣，在信息化技術越來越成熟的背景下，數字化技術也取得了長足的發展與完善，因而數字化技術也形成新層面的含義，即指的是基于對生產產品開展數字化描述，構建起以計算機技術為基礎的數字化產品的一種模型，該種模型可貫穿于全面產品開發、生產環節。

1.2 數字化設計特征優勢

（1）數字化設計具有相對統一的設計模型。在應用傳統設計技術開展產品設計過程中，通常要求在各個設計階段構建不同針對性的設計模型，各個階段設計模型的構建必然會使得全面設計環節變得極為復雜，同時在開展各個階段設計模型相互間轉換時，極易出現轉換數據缺失情況。而數字化設計在產品設計中的應用，則可使此方面問題得到有效解決，數字化設計從對產品設計開始直至產品設計結束始終應用同一類型的模型，由此可使全面設計環節得到充分簡化，還不會出現轉換相互間的數據缺失。

（2）數字化設計可達成并行設計。數字化設計可開展并行設計，換而言之，某一設計項目可由若干設計團隊于不同領域中同時開展設計，并行來完成設計起步到設計結束的全面過程。如此一來，可有效提升設計模型可塑造性，同時此類模型憑借其數字化特征，可開展智能測試，進而為機械產品設計順利開展提供切實保障。

（3）數字化設計無需大量實物模型。傳統設計技術生產制造手段一方面投入大量的人力物力，一方面產品設計效率不盡如人意。而數字化設計則能夠省去多個環節，在開展最終定型前僅需借助數字化設計技術，經仿真模擬技術對產品設計模型開展實物模型仿真模擬，然后對其開展各方面性能測試，再對測試過程中發現的問題開展優化調整。該種測試手段一方面可極大水平降低技術人員工作量，一方面可有效縮減設計用時，進而推進產品設計效率的有效提高。

（4）數字化設計可達成面向裝配。數字化設計很大程度上是通過構建數字模型，然后開展面向裝配，而不是對單個零件開展裝配。此類模式涵蓋了全面零件、裝配的有價值信息，如此便可使生產產品轉變成包含各式各樣信息的數字化設計產品模型。此類設計模型還可為產品設計人員創造極大的設計便利。此外，數字化設計還可借助該項特征優勢對精密度相對復雜的零件開展追蹤，進而為產品設計人員對產品開展有效更改創造便利。

2 我國農業機械設計數字化現狀

（1）對于現代社會而言，將科學技術引進農業生產中有著十分重要的意義，這同樣是社會發展的一大必然趨勢。然而，長期以來農業發展均是有賴于大量人力、物力前提的，因此在發展中面臨極大的局限，伴隨農業生產改革的逐步推進，各式各樣機械化技術的推廣，促進了農業發展的進一步健全，產業量的進一步提高，充分結合不同產業的實際情況，由此在設計過程中便會更具針對性，所考慮的內容也會更加全面。

（2）就我國現階段農業發展趨勢而言，我國農業專業化技術領域還有很大的發展空間，這主要是因為在農業生產、發展中依舊沿用傳統的理念、方式，為了改變該種發展現狀，在農業技術領域上相關技術人員務必要不斷專研研究，依托先進信息技術，將高新科學技術逐步引入至農業發展中。

（3）對于農業發展而言，推廣機械化生產尤為必要，機械化的投入可收獲相對平穩的狀態，且機械操作不會太復雜。設計人員在開展研發過程中，應當對產品種類進行有效考慮，結合各種產品開展全面分析，分析產品的差異性、選擇不同型號的機械設備等。由此可有效推動農業產業的發展，同時可有效拓寬農業發展方向。

3 數字化設計在農業機械設計中的應用

在農業機械設計中，數字化設計可起到至關重要的作用，然而要實現農業機械設計與數字化設計相互間的有機融合，還需要在技術、理念上逐步開展創新。全面農業機械設計在時代發展新形勢下，要緊跟社會發展腳步，強化改革創新，在先進科學技術、成功發展經驗的支持下逐步強化數字化設計在農業機械設計中的科學合理應用，如何進一步促進農業機械設計有序開展可以從以下相關內容展開。

3.1 注重產品創新設計

農業機械設計過程中，應當注重產品的使用功能及創新性，從而為用戶在購置機械產品時提供豐富的選擇。數字化設計在農業機械設計中的應用，設計階段創新理念可實現充分凸顯，依據農業機械設備使用階段時常會引發的故障問題開展設計，盡可能降低故障引發幾率，從而使農業生產成本投入得以有效降低，確保農業機械設備可得到廣大消費者的青睞。市場經濟逐步深入背景下，現階段市場中有大量的農業機械設計生產企業，要想從日趨白熱化的市場競爭中脫穎而出，企業必須注重農業機械設計階段的創新性。需要明確的是，農業機械創新技術涉及到諸多方面內容，諸如數據收集、知識數據庫開發、以知識為基礎的決策技術以及知識表達組織等。

3.2 將虛擬現實技術應用于農業機械設計中

虛擬現實技術的推出，推動了產品設計的進一步發展，其匯集了各式各樣多媒體技術，諸如3D圖形、聲頻影像等，使無論是產品設計人員還是消費者可身臨其境感受產品設計過程，體驗產品性能，進一步提高產品設計效率。因而，虛擬現實技術對于農業機械設計、制造而言，有著十分重要的意義。將虛擬現實技術應用于結構復雜、設計難度大、設計周期長的大型農業機械設計中，不僅有助于產品相關性能的模擬，還有助于產品設計人員對產品的調整，更有助于使用者結合產品原型掌握產品的結構、性能等，給予有效意見，進而促進機械產品設計、制造順利開展。現階段，國外已研發出兩項基于虛擬現實的工程設計模式，一項為增強可視化，該項工程設計模式是借助CAD系統構建模型，然后將模型傳輸進虛擬現實環境中，消費者可有效借助一系列增強可視化性能設備，諸如頭盔顯示器等產生身臨其境的感覺；另一項為虛擬現實CAD系統，產品設計人員可直接于虛擬環境下開展設計操作。而我國相關研究依舊處在發展階段，特別是將虛擬現實技術應用于農業機械設計中還有待進一步開展深入研究。

3.3 推進產品設計、制造的相互協同

新時期下，農業機械設計生產企業所面臨的產品定制需求不斷增多，跨部門乃至跨企業并行開展產品設計、生產的情況越來越多，鑒于此，現代企業要想適應全球經濟一體化環境，就務必要掌握產品設計、制造協同手段，這同樣是我國農業機械行業乃至全面機械行業的一大發展趨勢。相關研究顯示，一些發達國家制造企業在新產品開發期間，通常約40%～70%的工作是與其他企業、合作伙伴并行完成的。如何從龐大的產品資源中找出適用于自身的資源，由此便提出了在現有知識庫中的搜索算法實現問題。舉例而言，美國參數技術公司的Web服務器中存儲了大量的全球領先的零件生產企業的數百萬個零件，并且每月以數萬個零件的數量在增長。即便類似美國參數技術公司將一系列資源存儲進自身服務器的方式，在搜索算法實現上相對簡單，然而現階段我國采用該種方式還不夠現實。相對可行的方法為生產企業在自身服務器中提供零件資源信息，如此以來，選取何種參數、特征應當于各生產商相互間開展搜索，及如何達成客戶端一系列異構應用系統、服務器一系列異構數據庫相互間信息傳輸是今后需要著重研究的內容。

4 結語

總而言之，大力推進農業發展是我國的一項基本國策，對于農業發展而言，農業機械設計可起到極大的影響。數字化設計憑借其所具備的相對統一的設計模型、可達成并行設計、無需大量實物模型等特征，在農業機械設計中應用可極大程度提高設計水平。鑒于此，相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗，清楚認識數字化設計內涵、特征優勢，全面分析我國農業機械設計數字化現狀，結合不同產業的實際情況，強化數字化設計在農業機械設計中的科學合理應用，“注重產品創新設計”、“將虛擬現實技術應用于農業機械設計中”、“推進產品設計、制造的相互協同”等，積極促進農業機械設計有序開展。

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