張秋臣

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學院，河南 新鄉(xiāng) 453006)

目前，我國大部分地區(qū)在開展農(nóng)業(yè)作業(yè)時，已開始全面實行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化，落實應(yīng)用自動化生產(chǎn)設(shè)備，在提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的同時，也保證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量以及安全性。數(shù)字化設(shè)計以及制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中的應(yīng)用已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，應(yīng)持續(xù)對其進行研究開發(fā)。

1 有關(guān)數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)的基本概述

目前，數(shù)字化理念已經(jīng)逐步應(yīng)用到我國的多個行業(yè)中，無論是化工行業(yè)、機械制造行業(yè)、交通運輸行業(yè)、石油行業(yè)亦或是現(xiàn)今的農(nóng)業(yè)，都離不開數(shù)字化技術(shù)以及理念的支持。數(shù)字化理念主要是借助信息技術(shù)來滿足人類對各種生活領(lǐng)域多方面的需求，數(shù)字化理念的踐行是一個長期性的過程[1]。目前，將基于數(shù)字化的設(shè)計以及制造技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中是農(nóng)業(yè)發(fā)展的一次重要轉(zhuǎn)折，采用數(shù)字化設(shè)計能提升農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)自身的研發(fā)能力，使得企業(yè)在保證自身技術(shù)水平的同時，又可以實現(xiàn)對經(jīng)濟成本的有效控制，從而能夠保證企業(yè)自身的經(jīng)濟效益。而數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計與制造領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢不僅僅體現(xiàn)在對研發(fā)成本的控制，還體現(xiàn)在可以有效縮短研發(fā)周期，使企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)結(jié)構(gòu)以及時間安排更加合理，還能使企業(yè)能夠在最短的時間之內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)品的開發(fā)、推廣和上市，這樣可以讓企業(yè)在行業(yè)發(fā)展中獲得有利地位[2]。

2 現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)的特征體現(xiàn)

2.1 具備統(tǒng)一的設(shè)計模型

現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)與傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢，其中的重要優(yōu)勢之一便體現(xiàn)在現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計有統(tǒng)一的設(shè)計模型，而傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設(shè)計中之后，需要對各個時期的設(shè)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(chǎn)品整體設(shè)計難度。而數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在很大程度上規(guī)避了以上問題，使得產(chǎn)品設(shè)計工作在實際開展的過程中所涉及到的環(huán)節(jié)更加簡練，也直接降低了轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性，這是現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的重要特點之一[3]。

2.2 減少了實物模型

傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)制造之前，往往要花費大量的時間精力來確定設(shè)計方案，并且要對制造過程中所應(yīng)用的多種實物模型進行設(shè)計。而將現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械設(shè)計與制造工作中之后，可以直接省去實物模型設(shè)定這一環(huán)節(jié)，在方案確定之前，只需要應(yīng)用計算機系統(tǒng)進行模擬生產(chǎn)以及加工，就可對模擬生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的各種問題進行及時改進，可在很大程度上節(jié)約勞動力以及勞動成本，降低不必要的資源浪費，縮短產(chǎn)品設(shè)計周期。

2.3 可以實現(xiàn)面向裝配

數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的原理是以數(shù)學模型的方式應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中，而并非設(shè)計單一的零件產(chǎn)品，其可以通過仿真界面來實現(xiàn)對服務(wù)器以及整個生產(chǎn)管理過程的模擬，從而形成產(chǎn)品的初步設(shè)計模型以及生產(chǎn)過程模型，此類虛擬模型可以實現(xiàn)對機械設(shè)備成品實際功能性的有效展示。通過對數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的應(yīng)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(yīng)用的過程中發(fā)揮出了理想效果。同時，現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)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(chǎn)品模型[4]。

3 我國農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)水平較低

整體來看，雖然我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展理念已經(jīng)得到全面落實，并且機械化生產(chǎn)的概念在我國農(nóng)業(yè)中也已得到廣泛應(yīng)用，但我國的農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)水平與西方發(fā)達國家相比依然存在較大差距。雖然目前數(shù)字化設(shè)計技術(shù)已經(jīng)在我國農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)中得到了推廣，但是其輻射地區(qū)仍然較為有限，依然有很大一部分地區(qū)的農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)沒有有效運用數(shù)字化設(shè)計技術(shù)，這也勢必會在一定程度上制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的整體快速發(fā)展，同時也將影響該地區(qū)整體的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平。

3.2 數(shù)字化技術(shù)不夠成熟

雖然我國很大一部分地區(qū)都已經(jīng)開始應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，并且將數(shù)字化技術(shù)運用到了多個行業(yè)中，在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用也越來越深入，但是整體來看，我國在信息化技術(shù)方面的研究程度不深，屬于技術(shù)探索階段，成熟度較低[5]。正是因為數(shù)字化技術(shù)有待進一步提升，導致農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品質(zhì)量控制以及生產(chǎn)效率控制效果不理想的情況時有出現(xiàn)，從而在一定程度上束縛了我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，且這種限制往往在短時間之內(nèi)難以突破。

4 將現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造上的方法探究

4.1 虛擬技術(shù)在現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計中的應(yīng)用

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

4.2 產(chǎn)品設(shè)計與制造保持協(xié)同

將現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設(shè)計制造中之后，很大程度上保證了產(chǎn)品設(shè)計與制造的協(xié)同性。毫無疑問，農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的生產(chǎn)以及推廣都離不開產(chǎn)品設(shè)計，產(chǎn)品設(shè)計是第一個環(huán)節(jié)，同時也是最為重要的環(huán)節(jié)之一，機械產(chǎn)品設(shè)計以及制造的協(xié)同可以在實現(xiàn)兼顧產(chǎn)品設(shè)計速度的同時，保證產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量[7]。從現(xiàn)階段我國現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用情況來看，已經(jīng)使農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的設(shè)計與制造之間的協(xié)同性得到有效提升，這也使得相關(guān)設(shè)計工作人員在展開設(shè)計工作時，可以應(yīng)用合作設(shè)計的理念，將設(shè)備生產(chǎn)、制造以及后期推廣一起體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計方案中，從而有效保障了農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的整體設(shè)計水平。

4.3 在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中的應(yīng)用

為了可以更好地保證最終所設(shè)計出的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品能夠迎合現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的實際需求，需要參與設(shè)計的工作人員積極創(chuàng)新自身的設(shè)計理念以及設(shè)計方式[8]。現(xiàn)階段來看，我國的農(nóng)機產(chǎn)品消費者在購買產(chǎn)品時，對產(chǎn)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(chǎn)品外觀以及其設(shè)計是否人性化。通過對美國、德國等西方國家農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)中現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)的應(yīng)用情況進行分析之后，可以看出其在技術(shù)的先進程度以及技術(shù)覆蓋廣度上都要明顯超越我國，這就要求我國的設(shè)計人員要從我國農(nóng)業(yè)發(fā)展實際情況出發(fā)，緊跟時代以及行業(yè)的發(fā)展腳步，積極主動學習先進知識理念以及技術(shù)手段，從而更好地滿足現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際需求[9]。

5 結(jié)語

總而言之，我國的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設(shè)計制造技術(shù)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(nóng)業(yè)的整體發(fā)展?，F(xiàn)階段，現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中的應(yīng)用越來越廣泛，這也標志著我國農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)制造行業(yè)發(fā)展進入到新的階段，無論是虛擬設(shè)計技術(shù)、創(chuàng)新設(shè)計理念、設(shè)計與制造協(xié)同意識，都在我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品生產(chǎn)的運用中發(fā)揮出了較為理想的效果，有助于提升我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計能力，進而為我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設(shè)計與制造指明了新方向。