现代数字化设计制造技术在农业机械设计制造上的应用

张秋臣

(新乡职业技术学院，河南 新乡 453006)

目前，我国大部分地区在开展农业作业时，已开始全面实行农业生产机械化，落实应用自动化生产设备，在提升农业生产效率的同时，也保证了农业生产的质量以及安全性。数字化设计以及制造技术在农业机械设计制造中的应用已经成为行业发展的必然趋势，应持续对其进行研究开发。

1 有关数字化设计制造技术的基本概述

目前，数字化理念已经逐步应用到我国的多个行业中，无论是化工行业、机械制造行业、交通运输行业、石油行业亦或是现今的农业，都离不开数字化技术以及理念的支持。数字化理念主要是借助信息技术来满足人类对各种生活领域多方面的需求，数字化理念的践行是一个长期性的过程[1]。目前，将基于数字化的设计以及制造技术应用到农业机械设计制造中是农业发展的一次重要转折，采用数字化设计能提升农业机械产品生产企业自身的研发能力，使得企业在保证自身技术水平的同时，又可以实现对经济成本的有效控制，从而能够保证企业自身的经济效益。而数字化技术在农业机械设计与制造领域中的应用优势不仅仅体现在对研发成本的控制，还体现在可以有效缩短研发周期，使企业产品研发结构以及时间安排更加合理，还能使企业能够在最短的时间之内实现产品的开发、推广和上市，这样可以让企业在行业发展中获得有利地位[2]。

2 现代数字化设计制造技术的特征体现

2.1 具备统一的设计模型

现代数字化设计制造技术与传统设计技术相比具有明显优势，其中的重要优势之一便体现在现代数字化设计有统一的设计模型，而传统的设计技术应用在农业机械产品设计中之后，需要对各个时期的设计模型进行确定，具有较高的复杂性，同时也在很大程度上加大了产品整体设计难度。而数字化设计技术在很大程度上规避了以上问题，使得产品设计工作在实际开展的过程中所涉及到的环节更加简练，也直接降低了转换数据缺失现象出现的可能性，这是现代数字化设计技术的重要特点之一[3]。

2.2 减少了实物模型

传统的设计技术在农业机械生产制造之前，往往要花费大量的时间精力来确定设计方案，并且要对制造过程中所应用的多种实物模型进行设计。而将现代数字化技术应用到农业机械设计与制造工作中之后，可以直接省去实物模型设定这一环节，在方案确定之前，只需要应用计算机系统进行模拟生产以及加工，就可对模拟生产过程中所出现的各种问题进行及时改进，可在很大程度上节约劳动力以及劳动成本，降低不必要的资源浪费，缩短产品设计周期。

2.3 可以实现面向装配

数字化设计技术的原理是以数学模型的方式应用到农业机械设计制造中，而并非设计单一的零件产品，其可以通过仿真界面来实现对服务器以及整个生产管理过程的模拟，从而形成产品的初步设计模型以及生产过程模型，此类虚拟模型可以实现对机械设备成品实际功能性的有效展示。通过对数字化设计技术的应用最终可以得到 CAD、CAM、CAE等硬件资源，这些硬件资源在实际应用的过程中发挥出了理想效果。同时，现代数字化设计技术所生产的产品涵盖范围较广，不仅包括各种零件，同时还可以为装配过程提供多种信息资源，从而最终形成产品模型[4]。

3 我国农业机械制造行业发展现状

3.1 农业机械生产水平较低

整体来看，虽然我国农业现代化发展理念已经得到全面落实，并且机械化生产的概念在我国农业中也已得到广泛应用，但我国的农业机械生产水平与西方发达国家相比依然存在较大差距。虽然目前数字化设计技术已经在我国农业机械生产中得到了推广，但是其辐射地区仍然较为有限，依然有很大一部分地区的农机生产企业没有有效运用数字化设计技术，这也势必会在一定程度上制约农业生产行业的整体快速发展，同时也将影响该地区整体的农业发展水平。

3.2 数字化技术不够成熟

虽然我国很大一部分地区都已经开始应用数字化技术，并且将数字化技术运用到了多个行业中，在农业机械设计与制造中的应用也越来越深入，但是整体来看，我国在信息化技术方面的研究程度不深，属于技术探索阶段，成熟度较低[5]。正是因为数字化技术有待进一步提升，导致农业机械产品质量控制以及生产效率控制效果不理想的情况时有出现，从而在一定程度上束缚了我国农业机械产品生产行业的发展，且这种限制往往在短时间之内难以突破。

4 将现代数字化设计制造技术应用在农业机械设计制造上的方法探究

4.1 虚拟技术在现代数字化设计中的应用

近年来，虚拟技术开始被广泛应用到农业机械产品的设计中，并且在实际应用的过程中发挥出了较为理想的效果，在很大程度上满足了我国农业机械设备产品开发设计的实际需求，虚拟技术所具备的图形系统以及设计接口，在实际应用过程中可以有效形成三维图像，通过这种方式使得农业机械产品的多种信息得到了更加全面、具象化地展示[6]。虚拟技术的应用使得农业机械产品设计品质得到了保证，在很大程度上改善了传统机械产品设计中存在的难题，使得复杂化的设计过程变得更加简便，实现了对其中各个设计环节的准确把控。

4.2 产品设计与制造保持协同

将现代数字化设计技术应用到农业机械产品设计制造中之后，很大程度上保证了产品设计与制造的协同性。毫无疑问，农业机械产品的生产以及推广都离不开产品设计，产品设计是第一个环节，同时也是最为重要的环节之一，机械产品设计以及制造的协同可以在实现兼顾产品设计速度的同时，保证产品设计质量[7]。从现阶段我国现代数字化设计技术的应用情况来看，已经使农业机械产品的设计与制造之间的协同性得到有效提升，这也使得相关设计工作人员在展开设计工作时，可以应用合作设计的理念，将设备生产、制造以及后期推广一起体现在产品设计方案中，从而有效保障了农业机械产品的整体设计水平。

4.3 在产品创新设计中的应用

为了可以更好地保证最终所设计出的农业机械产品能够迎合现阶段农业生产者的实际需求，需要参与设计的工作人员积极创新自身的设计理念以及设计方式[8]。现阶段来看，我国的农机产品消费者在购买产品时，对产品的评价指标更加多样化，不再仅仅以其性能作为唯一购买标准，更加注重产品外观以及其设计是否人性化。通过对美国、德国等西方国家农业机械产品设计生产中现代数字化设计制造技术的应用情况进行分析之后，可以看出其在技术的先进程度以及技术覆盖广度上都要明显超越我国，这就要求我国的设计人员要从我国农业发展实际情况出发，紧跟时代以及行业的发展脚步，积极主动学习先进知识理念以及技术手段，从而更好地满足现阶段我国农业发展的实际需求[9]。

5 结语

总而言之，我国的农业机械产品设计制造技术与一些西方先进国家相比，仍然较为落后，这也势必会直接影响到我国农业的整体发展。现阶段，现代数字化设计制造技术在我国农业机械设计制造中的应用越来越广泛，这也标志着我国农业机械生产制造行业发展进入到新的阶段，无论是虚拟设计技术、创新设计理念、设计与制造协同意识，都在我国农业机械产品生产的运用中发挥出了较为理想的效果，有助于提升我国农业机械产品现代数字化设计能力，进而为我国农业机械产品设计与制造指明了新方向。