農業機械設計制造中自動化技術的應用

利得環境科技（北京）有限公司 伊海

前言

隨著科學技術的日益發展與提高，社會各個領域的生產技術都取得了長足的進步，自動化技術在社會生產的各個領域都得到了廣泛的應用，這也促進生產效率和質量進一步提升，同時也極大地推動了人們生活質量水平的提升。在現代農業機械領域，利用自動化技術是發展我國農業經濟的必然要求，也是鞏固我國農業大國地位的重要途徑，新時期需要將自動化技術與農業機械設計制造充分融合，以下對相關內容進行分析。

1 農業機械設計制造概述

1.1 農業機械設計制造現狀

對于農業機械設計與制造來說，其與農業產業諸多方面呈現密切的聯系，通過高科技替代以往的人工操作，可以促進農業生產效率得到顯著提升。農業機械設計和制造需要與時俱進，充分順應時代發展的需求，進而滿足現代農業科學技術的實際生產發展要求[1]。整體來看，我國農業機械制造對農業及制造業發展都起到了促進作用，不過也存在著農業機械設計和自動化技術利用脫節的問題，與我國的預期設定目標存在很大差異。

1.2 農業機械設計制造中的制約因素

1.2.1 技術水平偏低

雖然我國自動化技術取得了突破性進展，不過在部分領域也存在創新能力不足、技術水平滯后等情況，在整體上與西方發達國家相比還存在一定距離。究其原因，主要是由于農業生產過程中缺少新型技術的投入，創新基礎呈現出較強的薄弱性[2]。同時，我國農業生產過程中還存在一味模仿國外農業機械產品制造的情況，沒有結合本國農業實際發展情況加以調整和改進，且設備和零件的購置成本較高，導致我國機械設計和制造的整體成本上升。

1.2.2 重視程度不足

目前影響我國農業經濟發展的一個重要因素是缺乏優質勞動力，所以新時期需要發展農業經濟的過程中改進生產方式，加快機械化發展，這一過程中需要通過宣傳和教育等途徑轉變農民思想，意識到農業機械化發展的重要價值。不過目前由于農業機械推廣工作開展不夠深入，導致很多農民重視程度不足，未能積極響應地區農業部門的號召[3]。

1.2.3 精準化農業發展水平低

從實際情況出發，我國農業生產領域的自動化技術應用尚處于探索階段，在農業機械推廣過程中也存在諸多不利因素，這也造成精準自動化農業機械的使用范圍較小，無法完全適應農業發展要求，需要各地政府、農業部門以及農民的配合，由此提升精準化農業發展水平。

2 現代農業機械設計制造工藝

2.1 設計工藝

在農業機械設計工藝的應用過程中，主要是需要在社會軟件中輸入設計方案，然后結合內容來優化設計農業機械圖，之后可結合實際情況來對三維模型加以調整和修改，并利用軟件保存。此外，還可以在數據模型上根據有關指令填充顏色，或者轉化為二維模型，進而提升機械制造效率[4]。

2.2 焊接制造

結合實際情況對焊接部分進行熱處理，以此消除內部應力。在具體操作過程中可能存在質量缺陷，所以需要對焊接制造環節加以重視。目前焊接操作過程中的關鍵在于確定焊點，然后連接電流達到焊接目標。需要說明的是，電流時間過長運行也會由于溫度升高導致熔化，所以需要對熔化后的焊接物再次焊接，以此提升制造質量，滿足工藝要求。

3 農業機械設計制造應用自動化技術的優勢

3.1 有利于提升生產效率

目前，隨著自動化技術的日益優化和完善，其在社會生產各個領域都得到廣泛的應用，將其引入到農業生產領域，可以促進農業生產質量和效率的進一步提升[5]。具體來說，將自動化技術科學地應用于農業機械設計及制造過程，可提升智能水平及生產效率，最終提升農業機械制造企業的市場競爭力。與此同時，對自動化技術合理利用能夠實現機械設計的進一步優化，最終促進農業經濟發展。

3.2 有利于降低資源成本

傳統的農業機械設計與制造過程中，由于機械化水平偏低無法保證生產效率，實現資源節約，由此導致農業生產成本偏高。隨著對自動化技術的利用可以提升農業機械設計與制造進度，并且和農業機械設計制造有關的各個環節都可以通過自動化技術持續改進與優化，讓原材料匹配農業機械設備性能，以減少材料浪費，達到節約成本的目標。

3.3 優化機械設計和制造的操作過程

傳統的農業機械設計和制造工藝主要是依賴于人工手段，且基于機械設計和制造具有工序繁瑣、結構復雜、勞動密集型的特點，這也極大地增加了機械設計和制造過程的誤差。而在機械設計和制造領域科學地利用自動化技術，可以充分利用其優勢，實現對設計和制造過程的不斷優化和完善，從而使其自身操作難度得到有效減弱，同時還能夠進一步強化人工成本控制，規避以往機械制造設計的冗余操作，實現整個流水線的高效快速運轉[6]。

4 如何在農業機械設計制造中應用自動化技術

4.1 柔性自動化生產技術應用

利用農業機械設計制造自動化技術可以整合和優化物料運輸與存儲系統，使得處理對象能夠滿足技術應用需求。針對農業機械設計制造自動化技術來說，其主要是利用計算機技術來進行信息控制，完成數據的監視工作和生產計劃調整工作，然后發布相關指令協調生產操作，從而促進生產資料存儲、運輸環節的規范化和科學化。

4.2 集成系統的應用

科學技術的日益發展使得越來越多的先進應用技術得以出現，并且在農業機械設計與制造領域得到了廣泛的應用，這也進一步加快了集成加工系統的創新步伐。將集成系統引入到農業機械設計與制造領域，可以進一步推進農業的信息化發展進程，比如，在集成系統支持下，企業可以將數據庫系統連接計算機網絡系統，進而促進生產和管理的融合，最終提升農產品質量。

4.3 自動檢測技術的應用

自動化檢測技術是自動化技術中代表性技術之一，其主要應用原理是借助于傳感器檢測技設備來對機械生產過程加以檢測。在農業機械設計過程中如何提升農產品的質量是重點，通過自動檢測技術與農業機械設計的結合可以全面提升人工檢測效率。新時期，隨著智能芯片的配備和使用,可以滿足信號調節、數據處理以及結果輸出等管理需要[7]。

4.4 數控技術的應用

在傳統的農業機械設計與制造過程中，企業普遍采取手動控制生產方式。然而在科學技術飛速發展的背景下，這種生產方式效率較低。在企業機械設計和制造過程中，通過科學的應用數控技術，能夠提升設計和制造效率。目前數控技術將信息技術作為核心，通過統籌融合自動控制技術與計算機技術，可以滿足操作員的自動化控制需要，進而促進機械生產效率進一步提升。

4.5 人工智能技術的應用

人工智能技術可以對農業機械設計與制造的各個環節進行集成，并且能夠模擬智能活動，還可以對產品自動監控，在這一過程中可檢測存在的錯誤并自動糾正，比如根據內置芯片自主學習，以此完成生產任務，減少人工操作，保證工作人員安全。比如當前農業生產中普遍使用無人機噴灑農藥，通過對無人機這種機械設備操控可以設定噴灑路線、藥劑藥量，大大提升農業生產效率。

4.6 虛擬化技術應用

虛擬化技術應用的主要內容在于對仿真建模系統的應用，以優化生產環節，在這個過程中要明確相關問題，并針對問題開展模擬化實驗，以此實現對成本的控制。將虛擬化技術引入到農業機械設計與制造過程中，可以實現對設計結果的直觀展示，有利于及時地發現設計中存在的問題，同時還能夠對產品的外觀和有關性能進行模擬，進而快速解決農業機械設計與制造中的問題，避免設計方案與實際制造不匹配，節約設計時間與成本。

5 目前相關技術研究中存在的不足

5.1 相關的專業人員自身的素養不足

現階段這一技術在實際發展過程中存在的重要問題是相關科研人員缺乏較強的工作素養，造成整個技術在設計發展過程中存在很大問題。因此，需要采取更為有效的措施來解決當前專業人員自身職業素養不足的情況[8]。在當前科學技術高速發展的背景下，科研人員也需要不斷地創新和突破，強化自身的職業素養，因此需要更好地培養專業的技術人員來促進整體行業發展過程當中可能面臨的一些問題，并且也能夠更好地解決農業機械設計制造自動化當中的問題。

5.2 對有關技術的應用水平不足

在具體的農業機械設計制造過程中，對相關的自動化技術應用水平的不足，也是目前在發展過程當中存在的一個主要問題。由于農業機械設計制造在具體的發展過程當中有著十分重要的科研價值，如何能夠科學地分析其內部存在的道理對于整個行業的發展起到十分重要的作用，因此，對于整個設計制造來說，應當結合目前具體時代發展的需求，這樣才能結合具體的實際情況，符合不同的地貌、地形制造出全地形的農業機械設備，所以解決農業機械設計制造的問題，還需要通過不斷地加強自動化技術的應用來進行解決。

5.3 相關的專業團隊支撐性不足

農業機械設計制造自動化技術具有一定的特殊性，而且對于相關技術的研究道路依然任重道遠，所以，在實際發展過程中，需要有專門的團隊進行支撐，只有不斷加強對專業團隊的打造，通過對先進人員的引進以及專業團隊的建設，才能更好地保障整個行業發展時有良好的前景。通過不斷的分析和研究，目前我國農業機械設計制造自動化技術專業團隊構建方面依然存在一些問題，無論是技術人員的引進工作、還是研究人員的培養工作都需要加以完善和提高。

6 提升整體發展實力的主要措施

6.1 加強對相關研發人員的培養力度

對于農業機械設計制造領域來說，其科技含量十分高，所以要想能夠更好地解決目前在機械設計制造過程當中自動化技術的應用問題，就必須加強對國內科學技術人員的培養，使整體的科研能力得到全面的提升，打造更加專業的科研團隊。具體來說，首先可以加強與高等院校的聯系，及時培養專業的設計人才，并且針對特定的方向可以開設不同的專業，讓不同的研究人員組成更加專業的團隊，投入到機械設計制造自動化技術分析當中。

6.2 增強相關技術在設計中的應用

為了促進農業機械設計制造的自動化技術水平得到大幅度提升，就需要不斷提升自動化技術的應用程度，在具體的設計和制造時，就必須以實際的具體情況為根基，結合目前相關技術發展的水平，深化兩者的融合，這樣才能使整體的效率更好地提升，進而使整個機械制造符合我國農業實際情況。隨著大數據時代的到來，越來越先進的科學技術變得更加簡潔和簡單，并且隨著一體化技術的研究越來越深入，相關技術的發展也需要不斷地整合各方面的優勢，為了能夠更好地促進整個行業的發展，就必須加強對有關技術的應用，結合目前的具體情況，提高整體設計的技術含量。

6.3 不斷引進先進的技術和人員

對于機械設計制造領域來說，其是具有較高科學技術含量的一門技術，但是現階段我國對這一領域技術的研究還存在嚴重的滯后性，因此，在日后具體的發展過程當中，也需要以國外先進技術的引入作為支撐[9]。我們可以有效地借鑒和學習國外有利的經驗，這樣能夠進一步提升我國這一領域的發展水平。在日后相關技術發展的過程中，需要對科研人員的培養予以高度重視，不斷提升有關技術在具體研發當中的使用程度，如此才能真正地促進我國整體科研的實力，為我國日后的發展奠定良好的基礎。

6.4 加大農業自動化機械的推廣力度

要想進一步提升自動化技術在農業機械設計制造過程中應用的有效性，就需要加強農業自動化機械的推廣力度，不斷提升農業自動化機械的覆蓋率和使用率，使得農業自動化機械能夠參與到農業生產的全過程。此外，在農業自動化機械推廣過程中，相關部門也需要加大對涉及農機作業質量標準、技術推廣、工程以及安全管理等方面主要應用知識的宣講工作，意在不斷強化相關人員應用農機的能力，保證農業機械更好地發揮其在提高生產效率和質量方面的重要作用。

7 結語

綜上所述，在科學技術飛速發展的背景下，我國農業機械的設計和制造水平不斷提升。新時期要結合地區農業經濟發展實際情況加大創新力度，對柔性自動化生產技術、集成系統、自動檢測技術、數控技術、人工智能技術、虛擬化技術進行有效利用，注重培養農業機械自動化人才，大力推廣農業自動化機械，進而在整體上提升我國農業生產力。