农业机械数字化设计的应用

摘要：数字化、智能化是现代农业发展的方向，数字化设计在农业生产中的应用日趋广泛，为农业机械设计的应用提供了很多的帮助，有效的推进了农业机械化的进程，促进我国农业的科学发展。数字化设计技术在农业机械设计领域的应用主要包括计算机辅助概念设计，知识工程的建立以及农业机械虚拟原型的建立等方面。文章将对数字化设计技术的含义和特点，现阶段数字化设计在农业机械设计领域的应用和研究热点以及后续数字化设计技术在农业机械设计领域的发展趋势进行介绍，旨在为农业机械化水平的科技进步以及我国农业的科学发展提供帮助。

关键词：数字化设计；农业机械；计算机辅助；知识工程；虚拟现实技术

农业机械的发展离不开科学技术的进步，数字化设计技术在农业机械生产上的应用可以有效促进农业机械化的科技水平。数字化设计在农业机械化上的应用可以良好提高器械的功能和质量，站在企业竞争力的角度而言，产品的设计是机械制造的灵魂，现代化的设计技术才能良好适应现阶段农业发展的需求，目前数字化设计研究的技术方面主要有并行设计、绿色设计、稳键设计、虚拟设计、模糊设计以及优势设计等数字化设计理念，涵盖了当前现代化数字设计技术的最新科技技术，其在农业机械化生产上的合理应用可以科学促进我国农业机械化水平的进步。本文将对数字化设计技术的含义和特点，现阶段数字化设计在农业机械设计领域的应用和研究热点以及后续数字化设计技术在农业机械设计邻域的发展趋势进行介绍，以期为农业机械化水平的科技进步以及我国农业的科学发展提供帮助。

1数字化设计技术的含义与优势

1.1数字化设计技术的含义

数字化设计技术通常是指将计算机技术应用与产品设计，其中计算机辅助设计技术是最早的应用，随着设计技术研究的不断进步，计算机技术的不断革新，数字化设计的内容迅速扩展，不再局限于计算机辅助技术的应用。数字化设计技术的完善定义是通过产品描述为基础的数字化设计平台，建立计算机数字化的计算机产品模型，在产品的开发和应用过程中全程采用，达到减少或避免使用实物模型的一种新型产品开发技术，有效的节省了生产成本，同时良好的实现了农业机械化科技水平的进步。

1.2数字化设计技术的优势特点

数字化设计的特点是首先需要统一的产品定义模型，通过建立产品设计到制造数字化产品的定义模型也是实现产品生命周期管理的基础。现阶段通过产品信息集成的产品模型种类出现了很多不同的模式，常见的模型种类包括集成产品模型、灵巧产品模型、全局产品模型以及全息产品模型等，每一种不同的产品模型对于产品信息集成以及功能作用有所不同，例如数字化全息产品模型主要强调的是产品模型和设计环境模型之间的相互作用，数字化灵巧产品模型主要是面向产品设计的虚拟仿真技术。产品模型的定义需要以信息构建抽象的功能概念框架，根据不同的需求选择合理、配套的数字化设计方式。数字化设计的并行化设计可以将多个产品设计工作同时进行，有效地提高完成一项设计工作的效率。多个数字化设计团队可以通过在不同的地域分头进行并行设计，最后完成共同的装配，达到一种完成良好产品质量、产品制造性，产品成本以及功能测试等方面完善的一种数字化设计模型。数字化设计在农业机械设计上的应用同样可以帮助实现农业机械产品的装配设计，达到面向机械制造的设计或者面向农业机械维修的设计等方面，对于提高农业机械设计的质量以及设计的速度均有显著的改善作用。

1.3数字化设计技术在农业机械设计的应用

数字化设计技术可以有效的减少实物模型的制造，传统的农业机械设计中难免需要样机的生产和测试，同时很多样机的测试需要反复试验，导致生产成本的显著提高，人力、物力以及财力的大量消耗，农业机械产品的上市时间也随之拖后，严重阻碍了农业机械化水平的进步。数字化设计的方式可以在制造农业机械产品实物模型之前，先进性计算机仿真设计的分析和测试工作，有效排出部分农业机械设计中不合理的地方，减少或者避免了不必要的实物模型制造，节约生产成本的同时提高了农业机械化科技水平的进步。

2农业机械中数字化技术的应用及发展方向

随着我国农业生产水平的不断进步，对于农业机械的需求量越来越高，同时对于农业机械科技水平的要求也不断上升。农业机械生产具有门类多，机械种类复杂以及市场需求量高的特点，良好的农业机械具有极大的发展潜力。据相关资料统计显示，我国的农业机械产品拥有14大类，可分为95中小类，具有3000余种农业机械产品。虽然我国农业机械产品众多，但是农业机械产品的技术水平相对落后，产品的结构存在很多不合理的地方，部分农业机械产品的重复建设严重，例如小型拖拉机，三轮农用车等，这些农业机械产品的生产能力过剩，但是对于大型的拖拉机或者农作物收割的大型机械，以及农产品深加工的机械等方面均还没有实现良好的供给，绝大部分需要从国外进口。数字化设计技术在我国农业机械上的良好应用可以有效推进我国农业机械的发展水平。

2.1突出农业机械产品的创新设计

现阶段农业机械产品的技术进步需要从产品创新出发，从农业机械产品的概念设计一直到详细功能设计等方面均需要强调创新。首先通过考察现阶段农业生产中所需要的技术要求，在评估现阶段生产技术的可能性，产品是否可以通过数字化设计可以达到需求，通过矛盾统一的设想，经济需求以及技术水平的分析，再在设想中优选合理的数字化设计方案，最后进行数字化设计农业机械产品的结构优选和确定，使用材料的优选和确定以及最终产品加工的优先和确定等方面。产品的创新设计涉及到产品设计中的数据采集，知识表达以及决策等方面。

2.2农业机械生产的虚拟现实技术

数字化设计技术中的虚拟现实技术是农业机械生产中一种革命性的创新，通过使用3D图形、声音以及多媒体功能等方面的良好集成，让用户可以在产品的设计过程中感受产品的性能，进而有效提高了农业机械产品设计的成功率。同时对于部分结构复杂，设计较为困难，设计时间需要较长的农业机械产品，采用虚拟现实技术模拟产品的部分性能，便于设计人员的及时修改，加快了农业机械产品设计的成熟以及产品投入生产使用的效率。

3结束语

农业机械在我国农业生产中处于非常重要的地位，通过将数字化技术良好应用于我国农业机械生产中，可以将新技术应用于农业机械的改造、设计和生产，提高我国农业生产的技术水平以及农业生产的竞争力。

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作者：古丽江·黑尤拜 单位：哈巴河县萨尔塔木乡农业（畜牧业）发展服务中心