數字化設計技術在農業機械設計中的實踐分析

龐琳琳

信息技術的極大發展促進了我國不少行業領域的變革，而行業對信息技術的應用反過來推動了信息技術的進步。農業機械是一個較大的領域，企業為了贏得市場，也開始應用數字化設計技術來設計農業機械。在設計農業機械中，數字化設計技術有較好的應用價值，能使產品設計更加方便，也更好地滿足農業生產需求。為此，要加強在設計農業機械中數字化設計技術的實踐應用。

1 數字化設計技術內涵及優勢

在以計算機為基礎的數字化技術發展中，數字化設計慢慢變成計算機輔助的全新化設計技術。所以，在發展數字化設計時，要將中計算機當做核心，并開展處理信息的有效技術，比如數字壓縮、數字編碼等。在設計領域中剛剛應用數字化設計時，能有效推動CAD技術（計算機輔助設計）的發展，且在設計機械方面的應用比較廣泛。在信息技術發展中，推動了設計技術的進步，也改變了數字化設計技術本質。總體來說，數字化設計技術主要就是指以描述產品的數字化平臺為基礎，構建以計算機為基礎的數字化模型，應用到開發產品的全過程中，從而盡可能不用實物模型開發產品的一種技術。

數字化設計技術的主要優勢是：（1）有定義產品的統一化模型。不過在傳統水平上，產品設計階段對產品會有不同的定義，產品定義具有一定的復雜性，并且不同的定義模塊內，互相轉化的時候易缺失數據。不過，從管理產品的使用周期方面來說，數字化設計屬于定義數字化產品的單一模型。特別是信息比較集中時，也會改變產品模型，比如產品的全信息化模型、集成類產品模型。產品模型實際上有不同側重點，能對工作進行較好的補充和完善，確保數字化設計有效性。實際應用中，當前數字化設計技術的功能性概念還比較抽象化，導致在技術制造中存在一些不足。（2）數字化設計技術在信息化發展中也得到良好發展，推動并行設計發展。對于設計行業而言，通常是結合不同小組實施合理化、科學化分工來完成設計項目，一方面能構成良好的合作方式，另一方面能構建具有完善功能、制造性和強度都比較好的數字模型，以提升設計效果和速度。總而言之就是能夠實現并行設計。（3）從調查方面來說，數字化設計技術不會對實物模型有較大的依賴，并且這一技術能利用計算機的模擬、模仿測試和分析將不合理的設計因素剔除出去，以制作出和產品設計要求相符的實物模型。對比傳統設計發現，數字化設計技術一方面能簡化制造實物模型的過程，另一方面也能有效節約成本，設計有效性得到大大提升。

2 設計農業機械中應用數字化設計技術的實踐

2.1 設計農業機械產品時重視創新

在農業寫機械產品的設計中，要體現創新，重視產品使用功能，讓消費者有更多參考。在農業機械產品設計中采取數字化設計技術，能充分體現創新性，依照使用農業機械設備時的常見故障來設計，對故障采取針對性的改進措施，能有效降低發生故障的概率，在農業生產中投入的成本也會得到大大降低，增加農業機械設備的市場份額。設計農業機械的企業較多，為了贏得市場，必須在設計中有創新點，以獲得消費者青睞。而在創新設計農業機械產品時，會使用較多技術，以知識為基礎的決策技術、開發知識型數據庫、組織與表達知識、發現和重用知識的技術、開采數據等。

2.2 應用虛擬化現實技術

虛擬化現實技術使設計產品經歷了較大的變革，這種技術融合了多種多媒體形式，比武聲音、3D圖形等，在設計產品時能讓設計者有比較真實的體驗感，而用戶也能對產品性能有真實體驗，大大提升了成功設計產品的概率。而一些農業機械較為復雜，其設計和實際使用往往會有較大差距，虛擬化現實技術對設計和制造農業機械產品而言極為重要，有非常高的實用價值。在設計比較大型的農業機械時，面臨的難題是設計難度大、周期長且結構比較復雜。通過應用虛擬化現實技術，一方面能對產品一些性能加以模擬，另一方面也方便修改產品，設計較為方便。在設計基本完成后，可以讓用戶對產品結構、性能進行考察，從而提出實用方面的反饋建議，使產品能更快投入到市場中，并獲得用戶的認可。如今，以現實化虛擬技術為基礎設計工程的兩種方法：（1）借助CAD系統形成模型，之后將模型輸進虛擬化環境內，可視化效果大大增強。用戶使用一些能使效果得到增強的設備，比如頭盔顯示器，能有比較真實的體驗感。（2）VR-CAD系統，利用這一系統能直接讓設計者在虛擬化環境中設計。我國在虛擬化現實技術方面的研究還比較滯后，特別是在工程中應用虛擬化現實技術，還沒有建立系統化、健全化的理論與方法。

2.3 重視產品的協同化設計

制造農業機械的企業要面對新型商業環境，比如在設計和制造農機產品時實現跨企業、跨部門的協同合作，增加了定制產品的需求等。所以，協同化設計和制作農業機械產品是企業是適應經濟發展的一個重要手段，并且是我國農業機械、整個機械獲得發展的重要方向。為了從海量產品資源中找到適合自己的，就要對現有知識庫搜索算法加以改進。比如PTC公司中Web服務器存儲了先進零件供應商上百萬的零件，并且以每月幾萬的數量增加新零件。PTC公司在自身服務器中納入全部資源，其搜索算法比較容易實現，不過我國如今很難應用，并且不適應長期發展。為此，可以采取的可行性方法是供應商將零件資源信息呈現在服務器中，主要考慮的問題就是應用怎樣的參數、特征讓供應商搜索，并且探討怎樣傳遞服務器異構數據庫、客戶端異構應用系統的信息。

數字化設計技術對農業機械設計和制造會產生極大的影響，在應用數字化設計技術來設計農業機械產品時要重視創新，積極應用虛擬化現實技術，并且要重視產品的協同化設計。通過應用數字化設計技術，在設計現代化農業機械時就能借助各種新型軟件、技術開展生產與修整工作，一方面能大大提升農業機械產品的生產效率，另一方面也能保證生產機械產品的質量。

（作者單位：471800河南省洛陽市新安縣農業機械管理局）