现代设计技术在农业机械工程设计中的应用

王　郝

现代设计技术在农业机械工程设计中的应用

王郝

(江苏安全技术职业学院电气工程学院，江苏 徐州 221011)

在当前信息时代，社会处于高速发展阶段。随着科技不断发展进步，农业机械工程行业也面临着重大的机遇和严峻的挑战。农业机械工程行业只有不断开发和引进新技术才能跟得上社会发展的脚步，为现代农业发展贡献力量。在农业机械工程设计中应用先进的现代设计技术，有利于农业资源开发，有利于保护农村环境，有利于提高农业生产的机械化水平，有利于推进农业现代化，有利于促进农村地区经济发展。

现代设计技术；农业机械工程设计；应用

随着计算机信息技术的发展，计算机技术已经被应用到农业机械工程设计的实际工作当中，并有效提升了农业机械工程设计的效率。目前计算机辅助设计技术在农业机械工程设计中的应用仍不够充分，仅仅只有一部分计算机辅助设计功能得到了局部范围内的运用，而绝大部分功能没有得到广泛运用，如：三维设计等技术的应用还没有完全普及。这是造成农业机械工程设计工作现代化进程相对缓慢的主要原因。为加快推进农业机械工程设计工作的现代化进程，必须将先进的现代设计技术应用到农业机械工程设计之中，不断提升农业机械工程设计的效率和质量。

1　现代设计技术在农业机械工程设计中应用的重要性

相比于传统的农业机械工程的设计环节，引进现代化的设计技术，充分运用计算机建模、工程绘图等信息化技术手段，能够有效促进农业机械工程设计向数字化、自动化、高效化发展，可以有效节约人力资源，提升农业机械工程设计的效率和质量。在农业机械工程设计中应用现代设计技术，能够更加科学合理地设计方便快捷、高效高质的农业生产机械化流程，有利于降低农业生产成本、提高农作物产量、提高农产品质量、实现农业生产规模化、完善农业产业链、提升农产品的市场竞争力、提高农业生产的经济效益。由此可见，将现代设计技术应用于农业机械工程设计中，对现代农业发展具有十分深远的积极影响，具有极其重要的意义[1]。

2　现代设计技术在农业机械工程设计中应用的特点

2.1　使农业机械工程设计更加高效精确

随着当前社会与科技的不断进步，现代科技被广泛应用于农业生产。在农业机械工程设计领域，传统的设计手段已经逐渐被先进的现代设计技术手段所取代。在农业机械工程设计中应用现代设计技术，使设计的工作效率得到大幅提升。随着设计技术的不断发展与更新，农业机械工程设计手段越来越先进，使得设计的相关数据越来越精准，使产品质量得到极大提升，使设计出来的产品越来越符合市场需求。

2.2　使农业机械工程设计缩短时间和降低成本

与传统设计技术相比，现代设计技术最大的优势是发现问题的时间短。采用传统设计技术设计产品，一般需等到产品设计完毕并制造出产品后，通过测试或实际应用验证才可能发现产品的设计缺陷。发现设计缺陷后，需要改进设计、再生产、再测试或验证，如此反复易导致产品设计定型的时间长、产品更新换代慢等问题，造成很多不必要的浪费。采用现代设计技术，可以运用计算机数字模拟仿真技术，在设计的过程中通过建立数学模型来模拟产品的实际使用过程，以直观预判产品可能存在的设计缺陷。在设计的过程中，通过计算机仿真试验，不断查找设计缺陷，不断改进产品在结构、装配、维修等方面的设计，不用对产品进行制造、测试或验证就能消除产品在实际应用中可能出现的一些问题，有效降低了研发成本，避免了生产浪费问题[2]。

2.3　使农业机械工程设计更加科学合理

开发新产品，首先需要进行市场调查。只有在分析了市场对产品的性能要求和需求量后，才能开展有针对性的产品研发工作。在确认产品性能要求和市场需求后，需要制定相应的产品研发方案和生产策略。在农业机械工程设计中应用现代设计技术，可通过大量的数据分析，实现对相应方案和策略的适时调整与改进，以保持产品的市场竞争优势。例如，可通过系统分析、类比等方法，对建立的相关数学模型进行对比分析，选择出最佳设计方案，实现科学合理的创新设计。

3　在农业机械工程设计中应用现代设计技术存在的问题

3.1　在农业机械工程设计中的绿色环保意识不强

在农业机械工程设计中，一些农业机械生产企业仍习惯于仅对产品的技术性指标进行考量，忽视了绿色环保方面的要求。由于绿色环保意识不强，对节能减排、保护生态环境的相关政策理解不够深刻，因此，即使在农业机械工程设计中应用了现代设计技术，也无法通过充分发挥技术优势将“绿水青山就是金山银山”这一科学断论贯彻落实到位，导致在使用设计的产品时对周边水体、土壤等自然环境造成破坏，间接地降低了农产品的产量和质量。

3.2　在农业机械工程设计中的自主创新意识不强

在农业机械工程设计中，一些农业机械生产企业仍习惯于仿造已有的产品。据统计，我国大多数农业机械生产企业为中小型企业。这些企业往往自主创新意识不强，在研发产品时只专注于模仿行业龙头的设计理念或仿造现有的成熟产品，使得原创性的设计较少。如果不以自主创新研发为目的，那么在农业机械工程设计中应用现代设计技术也就失去了动力。即使一些企业在农业机械工程设计中应用了现代设计技术，也会因自主创新意识不强而导致产品在竞争激烈的农业机械市场中无法站稳脚跟，不利于实现企业的高质量快速发展。

3.3　在农业机械工程设计中推广应用新技术的意识不强

目前绝大多数农业机械生产企业在进行工程设计时只是简单地运用了计算机数据方面的技术，并没有充分发挥现代设计技术的作用，综合运用现代设计技术的能力不强，推广应用新技术的意识不强。这样，虽然在一定程度上提升了创新速度，也提升了农业机械产品的研发速度，但是远没有达到最佳效果。只有将试验设计技术、计算机辅助设计技术、统计分析技术等有机结合，形成多学科交叉融合的农业机械工程现代设计技术体系，才能更好地解决农业机械工程设计上的问题，大幅提升农业机械工程设计的创新速度[3]。

4　现代设计技术在农业机械工程设计中应用的建议与措施

4.1　应遵循绿色设计理念

坚持绿色发展是保持可持续发展的一个重要前提。改善农村人居环境，建设好生态宜居的美丽乡村，是每一个农业人的责任。农业机械生产企业应该把绿色环保理念融入到农业机械工程设计中，把绿色环保作为设计农业机械产品的一项重要指标。在设计、制造、使用农业机械产品的过程中，均应严格按照国家规定的环保标准，把绿色发展理念落实到每一个细节。例如：选择符合环境保护相关规定的原材料和加工工艺；降低产品的能耗；减少产品的废物排放量；实现材料的循环利用。

4.2　应遵循优化设计理念

优化设计是指在全面分析产品各项指标及实际使用反馈信息的基础上，先制定多个设计方案，再通过运用模拟仿真、对比试验等现代设计技术对各设计方案进行综合评价，最后从中挑选出最科学、最合理的设计方案，使产品设计达到最佳效果。在农业机械工程设计中应用现代设计技术，可通过对设计参数等各项指标进行分析、优化、筛选，得到最优设计方案。

4.3　应遵循系统设计理念

我国陆地面积宽广，地理地貌复杂多样。由于不同地域的耕地类型、作物种类、耕作模式不同，因此我国农业机械产品的种类和机型也非常多。在实际设计制造农业机械产品的过程中，不应简单地使用一个固定模板或者只简单改变农业机械产品的外观，应充分考虑农业机械产品在实际作业过程中对不同地形的适应性，因地制宜设计制造出先进适用的农业机械产品。在农业机械工程设计中应用现代设计技术，可通过计算机仿真试验，模拟不同地区的农业机械作业情况，并对设计方案进行优化，如：设计零件时，尽量采用标准件或标准结构，以提高零件的兼容性、互换性；设计连接方式时，尽量使产品的零部件易于拆卸和安装，以便通过更换零部件实现“一机多用”。在农业机械工程设计中应用现代设计技术，要系统分析、综合考量农业机械产品的制造、使用、保养和维修等因素，切实提高农业机械产品的适用性[4]。

5　结语

在农业机械工程设计中应用现代设计技术，可有效提升设计制造的效率与精度，降低设计制造的成本，使农业机械产品的设计制造更加科学合理。在农业机械工程设计中应用现代设计技术，通过绿色设计、优化设计、系统设计，可有效提升农业机械产品的综合性能，以满足农业生产机械化的需求，促进我国现代农业可持续发展。

[1] 张仕庚.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用研究[J].南方农机,2019,50(14):53.

[2] 郭晓萌.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用探究[J].南方农机,2018,49(7):66.

[3] 徐发亮.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用初探[J].科技资讯,2018,16(10):68-69.

[4] 谢祥.现代设计技术在农业机械工程设计中的运用[J].时代农机,2017,44(11):17.

Application of modern design technology in agricultural machinery engineering design

WANG Hao

(Electrical engineering, Jiangsu Vocational College of Safety Technology, Xuzhou, Jiangsu 221011, China)

In the current information age, society is in the stage of rapid development. With the continuous development of science and technology, the agricultural machinery engineering industry is also facing significant opportunities and severe challenges. Only by constantly developing and introducing new technologies, the agricultural mechanical engineering industry can keep up with the pace of social development and contribute to the development of modern agriculture. The application of advanced modern design technology in agricultural mechanical engineering design is conducive to the development of agricultural resources, to protect the rural environment, to improve the mechanization level of agricultural production, and to promote the agricultural modernization and the economic development of rural areas.

modern design technology; agricultural machinery engineering design; application

TH122

A

2096–8736(2021)05–0043–03

江苏省青蓝工程项目资助项目。

王郝(1980—)，男，江苏徐州人，硕士研究生，副教授，主要研究方向为机械工程、机械制造工艺、机器人机构分析。

责任编辑：张亦弛

英文编辑：吴志立