現代數字化設計制造技術在農業機械設計制造上的應用

張秋臣

(新鄉職業技術學院，河南 新鄉 453006)

目前，我國大部分地區在開展農業作業時，已開始全面實行農業生產機械化，落實應用自動化生產設備，在提升農業生產效率的同時，也保證了農業生產的質量以及安全性。數字化設計以及制造技術在農業機械設計制造中的應用已經成為行業發展的必然趨勢，應持續對其進行研究開發。

1 有關數字化設計制造技術的基本概述

目前，數字化理念已經逐步應用到我國的多個行業中，無論是化工行業、機械制造行業、交通運輸行業、石油行業亦或是現今的農業，都離不開數字化技術以及理念的支持。數字化理念主要是借助信息技術來滿足人類對各種生活領域多方面的需求，數字化理念的踐行是一個長期性的過程[1]。目前，將基于數字化的設計以及制造技術應用到農業機械設計制造中是農業發展的一次重要轉折，采用數字化設計能提升農業機械產品生產企業自身的研發能力，使得企業在保證自身技術水平的同時，又可以實現對經濟成本的有效控制，從而能夠保證企業自身的經濟效益。而數字化技術在農業機械設計與制造領域中的應用優勢不僅僅體現在對研發成本的控制，還體現在可以有效縮短研發周期，使企業產品研發結構以及時間安排更加合理，還能使企業能夠在最短的時間之內實現產品的開發、推廣和上市，這樣可以讓企業在行業發展中獲得有利地位[2]。

2 現代數字化設計制造技術的特征體現

2.1 具備統一的設計模型

現代數字化設計制造技術與傳統設計技術相比具有明顯優勢，其中的重要優勢之一便體現在現代數字化設計有統一的設計模型，而傳統的設計技術應用在農業機械產品設計中之后，需要對各個時期的設計模型進行確定，具有較高的復雜性，同時也在很大程度上加大了產品整體設計難度。而數字化設計技術在很大程度上規避了以上問題，使得產品設計工作在實際開展的過程中所涉及到的環節更加簡練，也直接降低了轉換數據缺失現象出現的可能性，這是現代數字化設計技術的重要特點之一[3]。

2.2 減少了實物模型

傳統的設計技術在農業機械生產制造之前，往往要花費大量的時間精力來確定設計方案，并且要對制造過程中所應用的多種實物模型進行設計。而將現代數字化技術應用到農業機械設計與制造工作中之后，可以直接省去實物模型設定這一環節，在方案確定之前，只需要應用計算機系統進行模擬生產以及加工，就可對模擬生產過程中所出現的各種問題進行及時改進，可在很大程度上節約勞動力以及勞動成本，降低不必要的資源浪費，縮短產品設計周期。

2.3 可以實現面向裝配

數字化設計技術的原理是以數學模型的方式應用到農業機械設計制造中，而并非設計單一的零件產品，其可以通過仿真界面來實現對服務器以及整個生產管理過程的模擬，從而形成產品的初步設計模型以及生產過程模型，此類虛擬模型可以實現對機械設備成品實際功能性的有效展示。通過對數字化設計技術的應用最終可以得到 CAD、CAM、CAE等硬件資源，這些硬件資源在實際應用的過程中發揮出了理想效果。同時，現代數字化設計技術所生產的產品涵蓋范圍較廣，不僅包括各種零件，同時還可以為裝配過程提供多種信息資源，從而最終形成產品模型[4]。

3 我國農業機械制造行業發展現狀

3.1 農業機械生產水平較低

整體來看，雖然我國農業現代化發展理念已經得到全面落實，并且機械化生產的概念在我國農業中也已得到廣泛應用，但我國的農業機械生產水平與西方發達國家相比依然存在較大差距。雖然目前數字化設計技術已經在我國農業機械生產中得到了推廣，但是其輻射地區仍然較為有限，依然有很大一部分地區的農機生產企業沒有有效運用數字化設計技術，這也勢必會在一定程度上制約農業生產行業的整體快速發展，同時也將影響該地區整體的農業發展水平。

3.2 數字化技術不夠成熟

雖然我國很大一部分地區都已經開始應用數字化技術，并且將數字化技術運用到了多個行業中，在農業機械設計與制造中的應用也越來越深入，但是整體來看，我國在信息化技術方面的研究程度不深，屬于技術探索階段，成熟度較低[5]。正是因為數字化技術有待進一步提升，導致農業機械產品質量控制以及生產效率控制效果不理想的情況時有出現，從而在一定程度上束縛了我國農業機械產品生產行業的發展，且這種限制往往在短時間之內難以突破。

4 將現代數字化設計制造技術應用在農業機械設計制造上的方法探究

4.1 虛擬技術在現代數字化設計中的應用

近年來，虛擬技術開始被廣泛應用到農業機械產品的設計中，并且在實際應用的過程中發揮出了較為理想的效果，在很大程度上滿足了我國農業機械設備產品開發設計的實際需求，虛擬技術所具備的圖形系統以及設計接口，在實際應用過程中可以有效形成三維圖像，通過這種方式使得農業機械產品的多種信息得到了更加全面、具象化地展示[6]。虛擬技術的應用使得農業機械產品設計品質得到了保證，在很大程度上改善了傳統機械產品設計中存在的難題，使得復雜化的設計過程變得更加簡便，實現了對其中各個設計環節的準確把控。

4.2 產品設計與制造保持協同

將現代數字化設計技術應用到農業機械產品設計制造中之后，很大程度上保證了產品設計與制造的協同性。毫無疑問，農業機械產品的生產以及推廣都離不開產品設計，產品設計是第一個環節，同時也是最為重要的環節之一，機械產品設計以及制造的協同可以在實現兼顧產品設計速度的同時，保證產品設計質量[7]。從現階段我國現代數字化設計技術的應用情況來看，已經使農業機械產品的設計與制造之間的協同性得到有效提升，這也使得相關設計工作人員在展開設計工作時，可以應用合作設計的理念，將設備生產、制造以及后期推廣一起體現在產品設計方案中，從而有效保障了農業機械產品的整體設計水平。

4.3 在產品創新設計中的應用

為了可以更好地保證最終所設計出的農業機械產品能夠迎合現階段農業生產者的實際需求，需要參與設計的工作人員積極創新自身的設計理念以及設計方式[8]?，F階段來看，我國的農機產品消費者在購買產品時，對產品的評價指標更加多樣化，不再僅僅以其性能作為唯一購買標準，更加注重產品外觀以及其設計是否人性化。通過對美國、德國等西方國家農業機械產品設計生產中現代數字化設計制造技術的應用情況進行分析之后，可以看出其在技術的先進程度以及技術覆蓋廣度上都要明顯超越我國，這就要求我國的設計人員要從我國農業發展實際情況出發，緊跟時代以及行業的發展腳步，積極主動學習先進知識理念以及技術手段，從而更好地滿足現階段我國農業發展的實際需求[9]。

5 結語

總而言之，我國的農業機械產品設計制造技術與一些西方先進國家相比，仍然較為落后，這也勢必會直接影響到我國農業的整體發展?，F階段，現代數字化設計制造技術在我國農業機械設計制造中的應用越來越廣泛，這也標志著我國農業機械生產制造行業發展進入到新的階段，無論是虛擬設計技術、創新設計理念、設計與制造協同意識，都在我國農業機械產品生產的運用中發揮出了較為理想的效果，有助于提升我國農業機械產品現代數字化設計能力，進而為我國農業機械產品設計與制造指明了新方向。