數字化設計技術在農業機械設計制造中的應用分析

在科學技術不斷發展創新的背景下，機械制造業向著數字化方向轉變。

1 數字化設計技術的內涵與特點

1.1 內涵

數字設計技術，其主要就是結合計算機技術與產品設計技術而形成的一種現代化技術手段，數字化設計技術屬于一種輔助計算機設計技術，隨著相關技術水平的不斷提升，數字化設計技術整體水平也顯著提升，應用范圍逐步拓展，使得數字設計技術在各大領域中得到了較為廣泛的應用。特別是在機械設計制造行業中，數字設計技術更是起到了至關重要的作用，采用計算機設備代替原本的人工模式構建產品模型，穩步提升模型構建效率及質量。

1.2 特征

數字化設計技術主要特征，就是采用統一的產品定義模型，而在傳統設計模式中，通常都會采用多樣化方式，圍繞產品生命周期進行設計，這樣不僅會增加設計流程的復雜性，整體工作效率也較低，很容易產生關鍵數據信息丟失的問題。而通過數字化技術的應用，就可以為工作人員提供一個產品設計平臺，并支持各類設計工作同步開展。同時，在傳統產品設計工作中，所關注的重點內容為不同設計環節之間的契合性，這也導致無論是在產品生產、產品包裝還是產品維修等方面，其都會采用固定的環節，以此來保證產品設計質量不受影響[1]。

2 農機設計制造中常用的數字化技術

2.1 計算機輔助技術與知識工程技術

計算機輔助技術是利用計算機設備輔助概念設計技術，這種技術擁有極為完整的邏輯理論及豐富的內容。同時，計算機輔助技術理念十分開放，所用產品在程序上還具備規范性特征，可以保證更加優質的服務。知識工程技術在數字化設計技術中有著十分廣泛的應用，可以提供新穎的設計方案，不僅有利于產品創新，還可以提升設計效率及設計質量。目前，知識工程技術大多都會應用在人工智能領域中，除了預測技術發展方向外，還可以用于新技術研發等工作中，并且在農機設計制造產業中也起到了至關重要的作用[2]。

2.2 虛擬原型技術及產品協同設計

虛擬原型技術可以稱為先鋒數字化技術，不僅實現了多種技術間的優勢融合，比如CAD技術及CAE技術等，還能夠有效降低各類問題發生概率，虛擬原型技術有著十分廣泛的適用范圍。通常情況下，虛擬原型技術都要遵循從上到下的開發模式，在機械設計制造過程中，虛擬原型技術應用環節較多，可以在多個工作環節中發揮作用，甚至還可以直接改變農機產品生命周期。隨著市場經濟環境發生變化，機械制造行業市場競爭也在持續加劇，這就需要將重點轉移至產品設計方面的創新發展上，而協同設計所具備的主要優勢，就在于能夠在海量的數據信息中尋找可用性較高的數據信息，并將其應用在生產設計過程中[3]。

3 數字化設計技術的應用措施與發展趨勢

3.1 數字化設計在農機設計制造技術中的應用

中國為農業大國，農業對于提升社會經濟起到了至關重要的作用，隨著社會的不斷進步及科技水平的發展，農業已經從傳統的手工種植逐步向著全自動化及機械化方向轉變。

3.1.1 虛擬技術的應用

虛擬技術主要是通過計算機設備，將農業機械設備設計通過三維形式呈現出來，還可以利用大量數據信息來對設計內容進行引用測試，從而做出符合實際需求的農機設備，為農業發展提供便利。同時，虛擬技術還可以將整體設備的真實情況，通過數字化投影的方式，更加真實的表達出來，可穩步降低設計難度，特別是對于那些較為復雜的結構部位，可降低設計難度，便于后續各項工作的開展，促進農機設備的更新換代。

3.1.2 設計與制造的同步開展

通過計算機技術與互聯網技術的同步應用，可以穩步提升整體設計效率，利用數字化技術，可以在各類設計內容完成前制造部分零件或板塊，這樣不僅能縮短機械設備的生產周期，還能有效提升經濟效益。同時，還要注重創新，通過數字化設計技術的應用，可以在短時間內對其展開測試反饋，在不斷優化設計方案的同時，促進設計技術的改革創新[4]。

3.1.3 提高產品設計創新水平

在農業機械產品設計過程中，應進一步豐富農業機械產品功能，為群眾的日常生活提供便利，設計人員還可以將設計重點內容集中在產品創新功能方面，這樣不僅符合農業生產的特點，還能夠節省生產時間和成本。簡單來說，就是要確保數字化技術能夠有效應用在農業機械生產制造環節中，并在設計環節中對設計理念進行創新優化，還可對生產過程進行全面監控，并模擬監控設備的具體運轉情況。若此時設備在使用階段中出現了故障，就可以對設計方案進行完善優化，對引發設備故障的主要原因進行深入分析，從而穩步降低農業生產成本。除此之外，還要收集設計數據信息，促進數字化技術的應用與發展。

3.1.4 準確把握數字化設計的技術特征

數字化技術能夠在生產階段中構建出產品設計制造的單一化模型，數字化技術屬于產品實現全生命周期管理的基礎內容，同時在不斷發展完善的進程中也積累了較多經驗。在自動化農機發展進程中，就必須要加大對設計環節的重視程度，提高設計要求，將數字化技術有效應用在農業機械設備設計及生產階段中，在一定時間內完成難度較高的工作內容，有效降低成本消耗。特別是對于較為復雜的輸入內容與運算內容，也可以采取數字化措施來提高產品的設計效率，并且在數字化技術應用過程中，還能夠根據不同現實需求體現出更高的靈活性，對應用技術進行完善優化。除此之外，數字化技術還可以為設備的正常運轉提供必要的技術支持，確保設計方案的科學性、可靠性。

3.2 數字化設計技術的發展趨勢

3.2.1 現代化數字設計的發展方向

目前，中國農機設計制造技術正在逐漸向著智能化、虛擬化及便捷化方向發展，受到農機設計制造技術發展趨勢的影響，中國數字設計技術也必然會呈現出以下幾種發展趨勢：首先為智能化水平的提升，例如實體建模、曲面建模及大型組件設計等，這些內容都已經得到了高速發展；其次是呈現出封裝接口集成應用的發展趨勢；最后為數字化設計技術與虛擬制造技術深度融合的發展趨勢。

3.2.2 環保技術的應用

當前，構建環境友好型社會已經成為主要的發展戰略，這也使得在農機制造領域中，環保成為了主要的發展方向。在農機設計制造階段，通過數字化技術可以開展仿真實驗，在充分結合實驗結果后對設計參數進行調整優化，降低農機制造階段所產生的能源消耗，從而制造節能效果更好的機械設備，這也是數字化設計的主要發展趨勢[5]。

在社會發展進程中，為了實現可持續發展，機械制造產業必須緊緊跟隨時代發展步伐，將智能化及數字化作為主要的發展方向，以一種更加積極主動的態度來迎接數字化設計技術的融合發展，通過數字化設計技術優勢，促進機械制造穩定發展，在提升機械制造效率與制造質量的同時，為中國社會經濟的穩步發展奠定堅實基礎。