自動化技術在農業機械設計制造中的運用

新疆工程學院機電工程學院 阿爾孜古麗·吾買爾 張鋒

隨著農業生產活動的不斷完善，其中運用的機械設備在不斷增多，主要是運用機械設備生產和加工農業產品，這也是促進農業產品自動化、現代化發展的關鍵。農業機械設備設計與制造中運用自動化技術能夠控制農業投入成本，提高農業發展水平。基于此，本文對自動化技術在農業機械設計制造中的應用進行分析，探究自動化技術應用價值，希望可以促進農業現代化發展。

自動化技術是多種學科綜合運用的技術，這項技術在農業機械設備設計和制造中運用能夠改變農業市場發展現狀，對需求旺盛供應不足情況進行分析，按照市場需求改變市場發展存在的障礙[1]。《2022 年糧食及農業狀況》強調農業糧食體系轉型，要促進農業生產效率提高，這樣才能夠保證農業整體發展質量，實現生態環境保護，還可以將自動化技術運用到機械設備設計和制造中，降低農民的勞動壓力，推動農業健康發展。

1 農業機械制造過程中自動化技術應用作用

1.1 提升我國農業發展水平

我國農業發展速度比較慢，但是面積比較大，人們對于農業的依賴程度比較高，因此在生產中也存在較多的隱患。農業機械制造中運用自動化技術能夠促進農業發展，為我國提供足夠的糧食，還可以促進農業產品出口，促進機械設備生產技術優化[2]。農業機械設備的制造時間比較長，大型設備更緩慢，而自動化技術運用其中能夠促進產品制造。

1.2 提高農業機械制造生產效率和質量

農業機械制造對于制造質量和其產生效率十分重視，這也是設備制造的關鍵，在實際處理的過程中要保證使用質量，避免出現設備故障問題[3]。農業機械制造的過程中對于人工的要求比較高，很多零部件都是人工打磨，但是這個過程中零部件的精準度就無法滿足要求，還有可能會出現誤差增加情況。將自動化技術運用在農業機械制造中可以有效地提高設備精準度，降低誤差。農業機械制造過程中可能會出現質量偏差情況，運用自動化技術可以提高生產質量，按照標準化模式開展生產活動，保證所有的生產設備都符合制造標準要求。

1.3 降低企業生產成本

農業機械制造中運用自動化技術能夠提高設備的質量，為生產活動提供更多的便利，在生產的過程中可以運用更多高端的設備或是技術，這樣可以有效地降低生產成本[4]。農業機械制造需要的零部件比較多，在生產的過程中要進行成本控制，這就需要控制人力資源投資，增加在技術方面的研究，將自動化技術運用其中可以將零部件生產和組織等活動融合在一起，優化生產活動。

2 具體的應用方法分析

農業機械制造的過程中要對安全性進行分析，所有的制造設備需要符合使用要求，同時要針對效率低、質量低等問題進行研究，這樣可以發現農業機械生產中存在的各種問題，并加以解決，還可以降低對農業生產活動的影響，促進農業機械化進步。將自動化技術運用到農業生產中可以降低農民的工作壓力，將更多的農業活動智能化和自動化，運用各種設備開展農業活動，提高生產效率，解放更多勞動力。

2.1 計算機綜合制造系統

農業機械制造中運用計算機綜合制造系統其過程比較復雜，這種技術在制造中運用能夠降低對人工的依賴，只依靠人工開展各項活動無法滿足機械制造要求，并且無法實現科學合理的運用，這就導致農業機械制造的質量和精準度無法滿足要求。計算機綜合制造系統運用可以實現對農業機械生產設備的合理運用，同時可以將誤差控制在一定的范圍內，保證生產符合質量要求，并且可以不斷地降低誤差，提高機械設備生產質量，這樣可以更好地為農業生產活動服務。計算機綜合制造系統運用的過程中可以通過集成技術將各項復雜的活動聯系在一起，這樣就可以結合輔助技術開展各項活動，實現信息共享，建立標準化管理平臺，更直觀地展示具體的構造，還可以為機械制造活動開展提供支撐。計算機綜合制造系統在農業機械制造中的運用能夠有效地處理各種數據問題，對所有的數據進行分析，可以及時地傳輸和更新各種數據，這樣就能夠利用智能技術實現自動化決策，機械設備生產的過程中也可以按照實際情況進行決策處理，能夠更高效地完成生產活動，如圖1[5]所示。農業機械制造過程中合理的運用各種技術，對制造的流程進行分析，將計算機技術、傳感技術以及自動化技術等融合其中，能夠達到制造要求，還可以保證生產效果。

圖1 計算機綜合制造系統在農業機械中運用Fig.1 Application of computer integrated manufacturing system in agricultural machinery

2.2 柔性自動化技術

柔性自動化技術是將機械與電子技術運用其中，這是一種新型自動化技術，這種技術比較靈活，在農業機械生產中運用具有良好的效果，可以滿足農業生產活動多變性的要求。隨著農業生產活動的開展，人們對于農業機械產品的要求不斷提高，尤其是農業生產活動對設備可能會出現腐蝕情況，因此要提高機械的質量，滿足生產要求，要提高設備的使用壽命。農業機械制造中運用柔性自動化技術的過程中要對不同制造工藝要求進行分析，同時要對加工的各種零部件進行分析，并且要對工件、刀具等靈活的轉換，這樣可以提高生產效率[6]。農業機械制造中運用柔性自動化技術能夠滿足生產質量要求，還可以實現對生產流程和系統的操控，在實際處理的過程中可以通過批量制造的方式提高生產質量，這樣可以結合生產成本問題，制造更大規模的農業設備。柔性自動化技術在生產中運用不受時間因素的影響，可以24h 操作設備，只要更換操作人員就可以，這樣就能夠全天開展各項工作，還可以降低人工壓力及制造壓力，滿足人力需求，解放更多勞動力。柔性自動化技術在農業機械生產中能夠將其運用到產品運輸和存儲中，尤其是農業生產中的運輸產品比較多，在大面積采集或是種植的過程中需要運輸的物料比較多，將技術運用其中進行運輸和存儲工作能夠降低人員的工作壓力，還可以避免重復往返運動，更高效率地完成農業活動。柔性自動化技術的運用可以利用計算機技術實現對農業設備的控制，對于生產活動的開展情況監控，并且能夠按照生產計劃調整具體工作，還可以發出指令，這樣就可以更好地開展相關工作，實現生產資料的存儲和運輸。

2.3 虛擬自動化技術

虛擬自動化技術在農業機械制造中運用可以對生產流程進行分析，對農業機械制造中存在的問題進行分析，以保證各項活動順利實施，對其中存在的各種不足進行研究，這樣可以及時地發現存在的各種問題，還能夠模擬農業活動，了解農業生產活動需要注意的問題，尤其是在種植、采摘等環節對于機械制造設備的要求比較高，需要結合具體農業活動開展研究，如圖2[7]所示。機械制造人員要了解農業生產活動，通過虛擬自動化技術進行場景模擬，對實際生產活動中可能會發生的各種問題進行分析，這樣可以優化生產活動，還能夠達到生產要求，對于產品效果進行分析，可以結合農業活動中的特殊情況進行研究，保證機械制造的設備更符合實際要求，提高生產效率和質量。農業機械制造運用虛擬自動化技術能夠降低生產活動的風險性，還可以更好地參與到農業生產活動中，提高農業生產的效率，為農業發展提供更大的經濟價值。將虛擬自動化技術運用到農業機械設備生產中能夠優化制造方案和流程，還可以解決生產問題，促進農業生產活動自動化。

圖2 農業自動駕駛導航系統Fig.2 Agricultural automatic driving navigation system

2.4 自動檢測技術

自動檢測技術在農業機械制造中運用能夠有效提高生產效率和質量，還可以針對性開展具體活動，能夠解決制造中存在的隱患問題，并對存在的隱患問題進行排查。自動檢測技術在生產中運用要對所出現的波動進行分析，在制造的過程中可以將所有的數據運用到生產中，監測生產活動的各項數據，這樣可以利用農業機械各項數據分析，對技術運用中的所有信息進行研究，評估其中存在的問題，這樣可以更早地發現問題[8]。農業機械制造中自動檢測技術的運用可以改變機械內部的結構，還可以加強農業機械質量監控，同時還可以合理地運用到生產中。自動檢測技術的運用可以檢測更多的信息問題，對于難以發現的數據誤差或是人為誤差等情況都能夠檢測到，其運行的速度也比較快，可以避免制造設備在運行中出現故障問題。

2.5 數控技術應用

農業機械制造過程中運用數控技術能夠有效地提高應用效果，還可以結合計算機、自動化和精密測量數據等綜合開展各項活動，這樣可以保證制造產業有序發展。數控技術在工業生產中運用能夠改變以往的生產條件，還可以提高加工效率和質量，這樣可以更好地執行各項工作，還可以控制不同的結構系統。農業機械制造中運用數控技術將工業機器人運用其中能夠為農業活動提供基礎，將更多繁重的活動交給機器人，按照既定的程序完成相關的活動。數控技術在農業生產中運用能夠自動完成相關活動，還可以提高農業機械各個零部件的質量。農業機械制造中運用數控技術能夠加工更多的零部件，提高加工效率和質量，這樣可以優化傳統的農業機械制造流程。數控技術在農業機械設備生產和制造中運用能夠實現機械設備的量產，還能夠有效地解決生產問題，這樣可以更好地提高生產效率和質量。

3 結論

總而言之，農業機械設計制造及自動化技術在農業生產中運用能夠促進農業發展，在自動化技術研究中對各種技術的優缺點進行分析，按照農業發展實際情況進行分析，這樣可以解決農業生產問題，降低農業生產成本，促進農業現代化發展，提高農業發展速度。農業機械設計制造及自動化技術的廣泛應用，可以將農業生產中的問題進行有效解決，促進農業生產活動開展，這樣不僅能夠實現全面升級，還能夠促進農業生產活動與現代社會制造業發展契合。