現代數字化設計制造技術在農業機械設計制造上的應用分析

劉 博

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

隨著科學技術的發展，現代農業逐漸從數字化向精準農業方向過渡。未來數字化將向虛擬技術和遠程方向進行發展，有效地解決農業生產過程中存在的許多問題，使農業的工作模式也發生巨大變化，加快農業機械的發展腳步。雖然國內的農業機械化在發展過程中呈現了一個積極向上的趨勢，但是，在實際上的農業機械制造過程中仍存在大量的問題，導致農業機械制造水平無法適應現代的農業生產的根本需要。現在，國內農業發展逐漸向現代化的方向發展，完成了農業現代化建設的預期目標。正在發展的現代化的設計制造技術已經逐步取代了老舊的機械制造設計技術，提高了我國農業的生產速度，使其發展得越來越迅速[1]。

1 數字化設計制造技術的主要概述

“數字化”指在計算機領域中運用二進制的技術普及人類全面的生活的過程。“數字化設計制造技術”實際上是在計算機的網絡環境下，將產品的研究與開發全方面實現的一類技術，也就是通過網絡技術的輔助，運用產品數據的計算機模型，將產品的原創設計、分析過程、裝備方式以及制造出廠這一整個過程實踐出來。數字化的制造技術不但在企業產品的生產過程中有體現，還被應用在企業的物料準備、產地布置、生產過程以及成本核算等方面。數字化技術的實際應用很大程度上增強了農業機械過程產品的實際開發能力、縮短了研發周期、減少了預期的成本消耗、促進了企業之間的互相合作，讓企業有能力在全球范圍內實現產品的高效研發，以此增強企業在國際領域上的競爭力[2]。

數字化的設計制造技術已經融合了許多在機械制造領域中非常前沿的技術，其中包含了三維立體構建模型、產品的裝配與分析、產品性能的優化、系統構成、產品的信息歸納、虛擬網絡設計、多媒體通信等，是一項集結多種學科的前沿技術。其主要設計的內容有：CAD/PDM/CAPP/PDM/CAE；異地、協同的設計系統；基于知識的CAD 系統；虛擬設計與制造；概念和工業設計；綠色設計（對環保的設計DFE）；以并行工程為主的設計。數字化設計制造技術中的各個學科都已經應用在了實際的生產過程中，實現了產品的高效設計，引進了前沿的設計理念，降低了產品的生產成本，提升了產品和其本身的競爭力與影響力，有利于完善企業在生產過程中的設計與管理體系的建設。數字化設計技術是實現企業間互相合作的重要方式。

2 數字化設計制造技術的主要特點

2.1 設計模型能夠統一

在設計產品的過程中，老舊的設計技術是依照不同時間段進行設計，得到的也是不相同的模型。這會導致過程變得十分煩瑣與復雜，使不同階段的模型轉換之間存在數據遺失的現象。但是如果應用數字化的設計制造技術，此類問題就會大幅度減少，因為數字化的設計技術從模型的建立到設計的最終完成都是一類的模型，操作過程十分簡單，就不會有數據丟失的現象發生。

2.2 可以實現并行化設計

在數字化的設計制造過程中，并行設計是一種很重要的設計理念。針對一個項目，可以通過很多不同專業的團隊共同設計，一起完成這個項目，設計出來的模型就會具有很強的可塑造型，這種經過智能化設計的模型就會有數字化的特性，可以針對產品的具體設計過程進行相對應的完善。

2.3 數字化設計降低對于實體模型的使用

老舊的設計制造技術會在設計制造的過程中浪費許多的時間成本，還增加了工作難度和工作量，而數字化的設計技術相對而言就很先進，節省了這一個基本環節，在產品最終完成之前，設計人員只依靠計算機對產品進行數字化的測試，再對其中的問題進行適當的修正，從而降低設計人員的工作量，減少產品設計的時間損耗，有效地提升產品的設計效益。

2.4 數字化設計實現具體化裝配

數字化的設計技術是在數學的模型指導下建立起來的，實行面向裝配，并不是對每個零件進行裝配。這種裝配模式包括全部的零件和裝配階段可以利用的有效信息，從而生產出包括許多數字化信息的產品模型。這種產品模型非常方便設計師對于產品的處理，數字化設計制造技術能夠依據自身的特點把非常復雜的零件變得簡單化，這將有利于設計師對于產品的把控和及時更改。

3 數字化技術在農業機械制造領域中的實際應用

3.1 虛擬技術在數字化中的實際應用

當前的數字化的設計制造技術正在不斷地發展，因此虛擬的技術逐漸應用在許多農業機械制造上，虛擬技術就是將產品的圖像模式與設計端口結合在一起，產品信息最后通過這種結合方式形成了立體三維圖像。虛擬技術不僅能使農業機械制造變得更加生動形象，而且應用虛擬技術還能夠解決農業機械制造上的疑難問題。虛擬技術也使設計產品的過程變得真實，從而讓產品數字化變得名副其實[3]。

3.2 產品設計和制造共同進行

農業機械產品在生產過程中是離不開原創設計的，設計與生產是密切相關的關系。機械產品在設計和制造的過程中需要兼顧設計效率，縮減產品設計時間。數字化的設計技術要求其和制造過程緊密地結合在一起，需要設計師之間互相協作共同設計，讓設備能夠全面地投入到生產過程中以及制造過程中，設計師可以一起共同參與到原創設計中來，提升產品的設計質量。

3.3 產品的創新設計

現代化的數字化設計制造技術可以應用在生產的許多方面，能明顯地提升產品的設計質量。設計工作人員在數字化的設計制造技術能夠滿足農業基礎生產需要的前提下，要更加積極地投入更多的熱情在現代化的設計理念和方法上。每當人們購買農業機械制造的產品時，產品的具體性能已經不再是人們購買的唯一要求，他們更加會考慮產品本身的親和力。現代的數字化的設計制造技術需要全面地增強產品的親和力，才能夠真正地滿足人們的生活需要。與一些外國國家的先進的數字化設計制造技術相比，國內的數字化的設計制造技術與其還有一定的差別。對于這種情況，就要求我國對于落后的設計理念和設計方法進行創新，除此之外，設計工作人員還應從自身的特質出發，跟緊時代的步伐，自主學習這方面的專業知識與技術要領，從而提升整體的綜合能力，更好地滿足現代化的數字設計制造的現實要求[4]。

3.4 建立戰略合作聯盟，形成“官、產、學、研”的融合體系

企業戰略合作聯盟是近兩年企業之間出現的競爭形式，是一種創新型的競爭合作團體。針對合肥市的生物制藥企業，合作型的戰略計劃具有極其重要的操作意義，在“官、產、學、研”的體系影響下，政府部門應該換一種策略，轉變具體的職能，增強對企業的服務意識，營造有利的環境，促使企業之間、研究機構、各大院校之間實現互幫互助、互惠互利、承擔風險、長期穩定發展的共贏關系。企業在資金儲備、經營體系以及市場開發有很大的優勢，而高校和各大研究機構在別的方面，如腦力、信息資料、創新意識等方面有獨特的長處，因而把這兩者緊密地聯系在一起有助于對企業知識所有權的保護，推動社會穩定的進步，如合肥市生物制藥企業的出眾者——科大兆豐藥業有限公司就是學術領域和具體產業之間互相捆綁的好例子。

3.5 實現綠色制造技術在農業機械制造領域的實際應用

一是借助計算機的仿真作業和虛擬技術，將其應用于現代化的農業機械制造中。二是建立現代化的農業機械虛擬化平臺。三是提供現代農業機械綠色制造的評判和系統研發技術，這將是農業機械實現綠色發展的重中之重，也是現代化農業機械綠色發展的前提所在。

4 結語

現代化的數字化設計制造技術被廣泛地應用在農業的機械設計制造上，大幅度地提高了農業的生產速率，減少了農業生產的實際支出成本。現代化的數字化設計制造技術正是運用虛擬平臺將農業機械產品的全部信息生成三維立體圖像，再進行虛擬化的設計。在這個過程中，現代化的數字化設計工作者能夠有效地找出設計中存在的問題并進行改善，確保產品能夠更加符合實際。