農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)的應(yīng)用

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摘要：數(shù)字化、智能化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向，數(shù)字化設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用日趨廣泛，為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用提供了很多的幫助，有效的推進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的科學(xué)發(fā)展。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)，知識工程的建立以及農(nóng)業(yè)機(jī)械虛擬原型的建立等方面。文章將對數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的含義和特點(diǎn)，現(xiàn)階段數(shù)字化設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用和研究熱點(diǎn)以及后續(xù)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢進(jìn)行介紹，旨在為農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的科技進(jìn)步以及我國農(nóng)業(yè)的科學(xué)發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化設(shè)計(jì)；農(nóng)業(yè)機(jī)械；計(jì)算機(jī)輔助；知識工程；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)上的應(yīng)用可以有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的科技水平。數(shù)字化設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化上的應(yīng)用可以良好提高器械的功能和質(zhì)量，站在企業(yè)競爭力的角度而言，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是機(jī)械制造的靈魂，現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)技術(shù)才能良好適應(yīng)現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，目前數(shù)字化設(shè)計(jì)研究的技術(shù)方面主要有并行設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、穩(wěn)鍵設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、模糊設(shè)計(jì)以及優(yōu)勢設(shè)計(jì)等數(shù)字化設(shè)計(jì)理念，涵蓋了當(dāng)前現(xiàn)代化數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)的最新科技技術(shù)，其在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)上的合理應(yīng)用可以科學(xué)促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的進(jìn)步。本文將對數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的含義和特點(diǎn)，現(xiàn)階段數(shù)字化設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用和研究熱點(diǎn)以及后續(xù)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)鄰域的發(fā)展趨勢進(jìn)行介紹，以期為農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的科技進(jìn)步以及我國農(nóng)業(yè)的科學(xué)發(fā)展提供幫助。

1數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的含義與優(yōu)勢

1.1數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的含義

數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)通常是指將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，其中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)是最早的應(yīng)用，隨著設(shè)計(jì)技術(shù)研究的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷革新，數(shù)字化設(shè)計(jì)的內(nèi)容迅速擴(kuò)展，不再局限于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的完善定義是通過產(chǎn)品描述為基礎(chǔ)的數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺，建立計(jì)算機(jī)數(shù)字化的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品模型，在產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用過程中全程采用，達(dá)到減少或避免使用實(shí)物模型的一種新型產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)，有效的節(jié)省了生產(chǎn)成本，同時(shí)良好的實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化科技水平的進(jìn)步。

1.2數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的優(yōu)勢特點(diǎn)

數(shù)字化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是首先需要統(tǒng)一的產(chǎn)品定義模型，通過建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造數(shù)字化產(chǎn)品的定義模型也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理的基礎(chǔ)。現(xiàn)階段通過產(chǎn)品信息集成的產(chǎn)品模型種類出現(xiàn)了很多不同的模式，常見的模型種類包括集成產(chǎn)品模型、靈巧產(chǎn)品模型、全局產(chǎn)品模型以及全息產(chǎn)品模型等，每一種不同的產(chǎn)品模型對于產(chǎn)品信息集成以及功能作用有所不同，例如數(shù)字化全息產(chǎn)品模型主要強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品模型和設(shè)計(jì)環(huán)境模型之間的相互作用，數(shù)字化靈巧產(chǎn)品模型主要是面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)的虛擬仿真技術(shù)。產(chǎn)品模型的定義需要以信息構(gòu)建抽象的功能概念框架，根據(jù)不同的需求選擇合理、配套的數(shù)字化設(shè)計(jì)方式。數(shù)字化設(shè)計(jì)的并行化設(shè)計(jì)可以將多個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作同時(shí)進(jìn)行，有效地提高完成一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的效率。多個(gè)數(shù)字化設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以通過在不同的地域分頭進(jìn)行并行設(shè)計(jì)，最后完成共同的裝配，達(dá)到一種完成良好產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品制造性，產(chǎn)品成本以及功能測試等方面完善的一種數(shù)字化設(shè)計(jì)模型。數(shù)字化設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)上的應(yīng)用同樣可以幫助實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的裝配設(shè)計(jì)，達(dá)到面向機(jī)械制造的設(shè)計(jì)或者面向農(nóng)業(yè)機(jī)械維修的設(shè)計(jì)等方面，對于提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量以及設(shè)計(jì)的速度均有顯著的改善作用。

1.3數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用

數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以有效的減少實(shí)物模型的制造，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中難免需要樣機(jī)的生產(chǎn)和測試，同時(shí)很多樣機(jī)的測試需要反復(fù)試驗(yàn)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本的顯著提高，人力、物力以及財(cái)力的大量消耗，農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的上市時(shí)間也隨之拖后，嚴(yán)重阻礙了農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的進(jìn)步。數(shù)字化設(shè)計(jì)的方式可以在制造農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品實(shí)物模型之前，先進(jìn)性計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)的分析和測試工作，有效排出部分農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中不合理的地方，減少或者避免了不必要的實(shí)物模型制造，節(jié)約生產(chǎn)成本的同時(shí)提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械化科技水平的進(jìn)步。

2農(nóng)業(yè)機(jī)械中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展方向

隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的不斷進(jìn)步，對于農(nóng)業(yè)機(jī)械的需求量越來越高，同時(shí)對于農(nóng)業(yè)機(jī)械科技水平的要求也不斷上升。農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)具有門類多，機(jī)械種類復(fù)雜以及市場需求量高的特點(diǎn)，良好的農(nóng)業(yè)機(jī)械具有極大的發(fā)展?jié)摿?。?jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品擁有14大類，可分為95中小類，具有3000余種農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品。雖然我國農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品眾多，但是農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平相對落后，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)存在很多不合理的地方，部分農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重，例如小型拖拉機(jī)，三輪農(nóng)用車等，這些農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)能力過剩，但是對于大型的拖拉機(jī)或者農(nóng)作物收割的大型機(jī)械，以及農(nóng)產(chǎn)品深加工的機(jī)械等方面均還沒有實(shí)現(xiàn)良好的供給，絕大部分需要從國外進(jìn)口。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)機(jī)械上的良好應(yīng)用可以有效推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展水平。

2.1突出農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步需要從產(chǎn)品創(chuàng)新出發(fā)，從農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)一直到詳細(xì)功能設(shè)計(jì)等方面均需要強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新。首先通過考察現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所需要的技術(shù)要求，在評估現(xiàn)階段生產(chǎn)技術(shù)的可能性，產(chǎn)品是否可以通過數(shù)字化設(shè)計(jì)可以達(dá)到需求，通過矛盾統(tǒng)一的設(shè)想，經(jīng)濟(jì)需求以及技術(shù)水平的分析，再在設(shè)想中優(yōu)選合理的數(shù)字化設(shè)計(jì)方案，最后進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)選和確定，使用材料的優(yōu)選和確定以及最終產(chǎn)品加工的優(yōu)先和確定等方面。產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)采集，知識表達(dá)以及決策等方面。

2.2農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中一種革命性的創(chuàng)新，通過使用3D圖形、聲音以及多媒體功能等方面的良好集成，讓用戶可以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中感受產(chǎn)品的性能，進(jìn)而有效提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成功率。同時(shí)對于部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)較為困難，設(shè)計(jì)時(shí)間需要較長的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬產(chǎn)品的部分性能，便于設(shè)計(jì)人員的及時(shí)修改，加快了農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成熟以及產(chǎn)品投入生產(chǎn)使用的效率。

3結(jié)束語

農(nóng)業(yè)機(jī)械在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中處于非常重要的地位，通過將數(shù)字化技術(shù)良好應(yīng)用于我國農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中，可以將新技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的改造、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的競爭力。

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作者：古麗江·黑尤拜 單位：哈巴河縣薩爾塔木鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)（畜牧業(yè)）發(fā)展服務(wù)中心