濰坊市農業機械設計制造中自動化技術的應用分析

張洪娟 李炳輝

1、濰坊市農業農村局 2、濰坊市現代農業發展中心

前言

2020 年，濰坊市政府發布了《關于加快推進農業機械化和農機裝備制造業高質量發展的實施意見》，提出到2022 年農機裝備產業規模達到5000 億元以上，農機裝備制造業增加值年均增長10%以上。此政策的出臺為濰坊市農業機械化發展和自動化技術的應用提供了推動力，促進了農業機械裝備制造業的快速發展和技術升級。

1 濰坊市農業機械設計制造中自動化技術的應用現狀

濰坊市是中國著名的農機生產基地，不少企業扎根于此，加入農業機械設計制作行業中。在這些企業中，自動化技術得到了廣泛推廣和應用。當前，很多企業開始重視信息技術，越來越多的機器人被應用在農業生產中，如收割機器人、植樹機器人、播種機器人等，機器人可以根據農作物的特性和生長環境進行智能化的操控，提高農業生產的效率和精度。在濰坊市農業機械的設計制造中，智能化控制技術的應用比較普遍，可以使機械設備實現自動控制和智能判斷，如自動調節種植深度、自動控制施肥量等，這些操作均提高了設備的精度，也加快了生產速度[1]。

2 農業機械設計制造中自動化技術的應用意義分析

2.1 提高生產效率

自動化技術的應用可以大幅提高生產效率，使得農業機械制造變得更加高效。相對于人工生產，自動化生產能夠更加穩定和精確地完成一系列操作，而且更加安全。因此，自動化技術的應用可以大幅提高農業機械制造的生產效率，尤其在大規模生產中更為明顯。自動化生產線能夠合理把控時間，也能夠減少部分勞動力，這一狀況下生產成本降低，也進一步保證了生產的穩定性。此外自動化技術的應用還可以提高農業機械的智能化程度。將該技術與人工智能相結合，實現了更加智能化的農業機械設計制造。智能化的農業機械可以通過自動感知和分析環境數據，自動調整和優化工作模式，從而提高農業機械的性能和效率，為農業生產帶來更大的效益。

2.2 提高產品質量

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

2.3 降低人工成本

自動化技術的應用可以降低農業機械制造中的人工成本，這不僅能夠節省企業的經濟成本，還能提高生產效率。相對于傳統的手工操作，自動化生產線能夠實現全自動化操作，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致產品次品率。除此之外，自動化技術同樣能夠為企業管理提供便利，降低成本。在自動化生產線上，大部分工作都由機器人或自動化設備完成，相比人工操作更容易監控和管理，可以減少管理人員的數量和管理難度，降低了企業的管理成本。

3 濰坊市農業機械設計制造中自動化技術的具體應用

3.1 農業機械設計、生產的自動化技術

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

3.2 農產品檢測和包裝自動化技術

農產品檢測和包裝自動化技術的應用能夠提高檢測和包裝的效率，減少人力投入，生產成本隨之降低，這對于后續農產品加工工作的開展具有良好的推動作用。在濰坊市，農產品檢測和包裝自動化技術的應用已經逐漸普及，例如，在蔬菜包裝領域，濰坊市農業機械公司已經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量。在水果包裝領域，濰坊市的一些果品加工企業也開始使用自動化包裝設備，對水果進行自動分級、包裝、稱重等一系列工作，提高了生產效率和產品質量。此外，濰坊市的一些農產品檢測機構也開始使用自動化檢測設備。例如，濰坊市農業科學院已經研制出了一種自動化的農產品質量檢測系統，該系統可以對蔬菜、水果等農產品進行自動化檢測，減少人力投入，提高檢測效率和準確度[2]。

3.3 集成系統的應用

在農機制造過程中，集成系統的應用可以實現設備間的無縫連接和信息共享，加強信息傳輸的實時性，提高生產效率，保障設備的安全性。濰坊市在農業機械設計制造中也廣泛應用了集成系統。以種植業為例，濰坊市在設備設計和生產中利用集成系統實現了智能化和信息化，比如利用傳感器和物聯網技術實現對農田土壤、氣象、水質等環境因素的監測，然后通過集成系統將數據傳輸至農機控制系統，對農機進行智能調度，發展精準農業。此外，集成系統還能幫助農產品生產企業實現自動化控制和信息化管理，從而提高生產效率和產品質量。集成系統可以在農業機械設計制造中發揮重要作用，提高農業生產效率和質量，為后續成本的降低奠定基礎。濰坊市作為農業大市，在集成系統的應用方面也取得了不少成功經驗，未來還有更大的發展空間。

3.4 PLC 技術的應用

PLC（可編程控制器）技術是農業機械自動化中常用的技術之一，在濰坊市農業機械設計制造中的應用也較為廣泛。以濰坊市的農業機械制造企業為例，他們通常會采用PLC 技術來控制農業機械的運行。例如，PLC 技術可用于自動控制農機的行走速度、深度、方向等參數，可以實現自動導航、自動作業、自動停車等功能。此外，PLC 還可以用于控制農機的噴灑、灌溉等操作，根據農田不同區域的需求實現精準化作業，提高農作物產量和品質。

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

4 濰坊市農業機械設計制造中自動化技術的應用優化

4.1 加強技術創新和研發

目前，濰坊市農業機械設計制造中自動化技術的應用逐漸普及，但是相較于國際先進水平仍有差距。因此，相關部門需要加強技術研發和創新，提高自主研發能力和水平，以滿足農業機械自動化需求。技術創新是提高農業機械自動化水平的核心，是打破技術瓶頸的重要途徑。技術創新要求企業要具備更多的科研能力，在不斷學習和吸收國際領先技術的基礎上，加強自主研發。濰坊市農業機械制造企業應該注重研發自己的專利技術，加大技術創新的力度，通過科技創新來推動農業機械自動化技術的提升。研發是實現技術創新的重要手段。在研發方面，濰坊市的農業機械制造企業應該加強技術合作和人才引進，積極引入國內外高端研發人才，加強人才培養和技術交流。

4.2 進一步完善配套服務

在農業機械自動化技術應用的發展中，完善的配套服務是不可或缺的一環。設備維護是農機自動化應用中非常重要的一個環節，可以保證設備的正常運行和壽命，降低維修成本，提高設備使用效率。基于此相關部門要建立完善的維修服務機制，包括定期巡檢、維修預警、故障排除等，及時發現并解決設備問題，避免設備出現大的故障。技術支持也是農機自動化應用中必不可少的服務，針對農業機械自動化技術應用的特點，技術支持需要提供在線、實時、及時的技術咨詢服務，幫助農民和技術人員解決農業機械使用中的問題和難題。此外還要建立完善的技術檔案和技術庫，收集和整理農機自動化技術應用的各種資料和案例，為后續農業現代化發展提供技術保障，因此這一方式需要得到重視。在農業發展中，農民和技術人員是非常關鍵的配套服務內容，要想推動自動化技術的應用，就要加強對這部分人群的培訓，通過培訓可以讓他們了解和掌握農機自動化技術應用的基本知識和操作技能，提高使用效率和技術水平[3]。

4.3 加強產業協同

加強產業協同是實現農業機械自動化技術應用和推廣的重要策略。農業機械制造業是一個典型的產業鏈條，包括農機零部件、農機配件、農機整機等多個環節。因此，要真正將該技術推廣下去，則需要加強各個環節之間的協同發展。各個環節要加強信息共享，了解市場需求和技術發展趨勢，例如農機整機制造企業需要了解農機零部件和農機配件的技術研發進展和生產能力，以確保整機的質量和性能。產業鏈上下游企業之間的協同發展也是至關重要的，農機整機制造企業需要與農業科研機構、農業大戶等上游企業合作，了解農業生產需求和技術創新方向，以便讓下游企業加深對市場需求的了解，從而針對性地提供服務。此外還需要建立產業聯盟或協會，促進行業內企業之間的交流和合作。通過共同研發、技術共享、市場推廣等方式，加強產業內部的協同發展，以提高產業競爭力。

5 濰坊市農業機械設計制造中自動化技術的應用成果

濰坊市在農業機械設計制造中應用自動化技術取得了顯著的成果，這些成果真正帶動了農業現代化的發展。其中，省農擔公司濰坊管理中心為一些村莊的農業現代化發展提供了資金保障，這些資金的保證為農業生產提供了重要的支持。在2022 年，全市完成農機深檢整地作業達到22.9 萬畝，全部由32 家合作社完成。這些農機的自動化技術應用大大提高了生產效率，降低了人工成本和人工操作的風險，為農業生產提供了保障。此外，在2022 年，全市還重點培育了33 家農機合作社，這些合作社采用先進的自動化技術，如智能化技術、數字化技術等，真正為生產提供了便利，并降低了生產成本，為今后發展奠定了基礎。同時，這些合作社還使用農業機械購置資金3200 萬元，實施了農機換季計劃，促進了農業生產的規模化和精細化。除此之外，全市還大力推進農業機械的智能化應用，如智能化肥施用、智能化農機作業等，這些應用提高了生產效率，降低了生產成本，同時也減少了對環境的污染，為后續的發展奠定了基礎。

6 結語

綜上所述，濰坊市農業機械設計制造中自動化技術的應用存在一些問題和挑戰，但同時也有很大的發展潛力和機會。為了解決存在的問題，需要采取一系列措施，包括加強技術創新和研發、加強技術人才培養、進一步完善配套服務和加強產業協同等。這些措施的實施有助于推動濰坊市農業機械自動化技術的應用和推廣，提高農業生產效率和農產品質量，同時能夠讓農業長久發展下去，也有助于推動農業機械制造業的發展。