數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

牛淑娟，陳希鋒，游艷蘋(píng)，程曉榮（山東省菏澤市定陶區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械服務(wù)中心，山東 菏澤 274100）

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的現(xiàn)狀

1.1 起步較晚，傳統(tǒng)思想觀念、文化水平不高和人才隊(duì)伍缺乏等因素

農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路上起步較晚。同時(shí)，由于長(zhǎng)期受傳統(tǒng)觀念的制約，加之中國(guó)農(nóng)民文化水平相對(duì)較低，缺乏數(shù)字技術(shù)人才，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)發(fā)展觀念滯后，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)宣傳，農(nóng)民對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展認(rèn)識(shí)不足，對(duì)先進(jìn)設(shè)備的接受程度不高。

1.2 農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品需求種類(lèi)繁多，而各方對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的支持缺位

中國(guó)土地遼闊，農(nóng)作物品種繁多，由于農(nóng)作物特性的差異，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的要求也很多。農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品需要根據(jù)不同作物的生長(zhǎng)特性和不同地區(qū)的地理特征來(lái)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。例如，一臺(tái)收割機(jī)可以細(xì)分為小麥?zhǔn)崭顧C(jī)、玉米收割機(jī)、油菜收割機(jī)等，以及這么多種類(lèi)的產(chǎn)品，不僅要研發(fā)和生產(chǎn)，而且還要根據(jù)實(shí)際情況不斷更新，所需的人力和財(cái)力都非常龐大。農(nóng)業(yè)機(jī)械化缺乏社會(huì)廣泛支持，加上傳統(tǒng)技術(shù)手段難以滿(mǎn)足要求，阻礙了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展。

2 利用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展中的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高生產(chǎn)效率

有了數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，可使農(nóng)業(yè)機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)操作，故障概率低，提高生產(chǎn)效率，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。隨著科技的不斷進(jìn)步，很多危險(xiǎn)系數(shù)較高、勞動(dòng)強(qiáng)度較大的工作將由機(jī)器取代，從而降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.2 提高產(chǎn)品質(zhì)量

自動(dòng)化系統(tǒng)使機(jī)械能夠按照一定的程序高效完成分配的工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品理念與農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)實(shí)踐的融合，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行基本的模擬操作，通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品和內(nèi)容的演練，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品管理。在這一過(guò)程中，減少操作者的人為干擾，將有助于促進(jìn)農(nóng)業(yè)種植、牧區(qū)管理、收獲等工作效率的提高，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

3 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 虛擬技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中有效地引入數(shù)字技術(shù)，不僅可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化繁瑣的農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)步驟，而且可以大大提高農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)的效率。數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)中的虛擬技術(shù)具有多種系統(tǒng)、圖形、聲音等高度集中，形成三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)和集成計(jì)算機(jī)圖形學(xué)系統(tǒng)。虛擬圖像技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足，精確設(shè)計(jì)復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)零件。不僅如此，在機(jī)械運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，虛擬技術(shù)的應(yīng)用，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的仿真，設(shè)計(jì)人員可以直觀、完整地分析農(nóng)業(yè)裝備的機(jī)械系統(tǒng)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的科學(xué)性。

3.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造協(xié)同的實(shí)現(xiàn)

對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備而言，設(shè)計(jì)與制造是一個(gè)互動(dòng)的過(guò)程，如同過(guò)去的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)一樣，由于設(shè)計(jì)與制造之間沒(méi)有有效的聯(lián)系，在實(shí)際的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品中沒(méi)有體現(xiàn)出優(yōu)良的設(shè)計(jì)理念，嚴(yán)重阻礙了產(chǎn)品的綜合性能。針對(duì)農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)中重要環(huán)節(jié)不足的實(shí)際情況，在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中引入數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，可以有效地解決這一問(wèn)題，有效地協(xié)調(diào)兩個(gè)板塊的設(shè)計(jì)與制造。這兩個(gè)重要環(huán)節(jié)為優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件，保證了設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

4 數(shù)字化設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的發(fā)展策略

4.1 提升農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)人才隊(duì)伍的綜合素質(zhì)

人才是農(nóng)村振興的關(guān)鍵，為了推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，需要一批高素質(zhì)的人才。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，需要一批年輕的數(shù)字化技術(shù)人才專(zhuān)心致志，把他們的技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)，并在具體的實(shí)踐活動(dòng)中相互肯定，在實(shí)踐中不斷提高自己的創(chuàng)新能力，提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，形成技術(shù)與產(chǎn)業(yè)共同推進(jìn)的良性循環(huán)。這就要求一方面要鼓勵(lì)數(shù)字化人才積極參與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，以推動(dòng)農(nóng)民整體思想轉(zhuǎn)變和素質(zhì)提高。

4.2 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)總體規(guī)劃

為促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)的發(fā)展，加快設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，加強(qiáng)零部件資源信息庫(kù)、知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)期數(shù)據(jù)庫(kù)等平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)資源共享。鼓勵(lì)企業(yè)科技創(chuàng)新，進(jìn)行參數(shù)資源網(wǎng)絡(luò)的研究，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)。將數(shù)字化技術(shù)與柔性制造技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的協(xié)同開(kāi)發(fā)。培養(yǎng)人才能力，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新更先進(jìn)的數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)。

5 總結(jié)

隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，信息化的普及，中國(guó)對(duì)數(shù)字化技術(shù)也有一定的了解和發(fā)展，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)作為一項(xiàng)應(yīng)用廣泛的新型技術(shù)，具有一定的實(shí)用性，能夠很好的運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中，發(fā)展數(shù)字化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)，提高農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收，節(jié)省人力、財(cái)力、時(shí)間、成本，數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)中有很好的發(fā)展前景。