农业机械设计制造中自动化技术应用研究

解佳艺

（黑龙江工商学院，黑龙江 哈尔滨 150025）

1 农业机械设计环节自动化技术应用的意义

1.1 可有效提高资源利用效率

就传统农业生产机械而言，其对资源的利用率并不高，以至于在农业生产的过程中，造成了大量的农业原材料浪费，使农业生产效率受到影响。而与传统的农业机械相比，自动化农业机械的运用能够大大提升农业生产原材料的利用效率，并对农业生产过程进行精细化控制，进而有效提高农业生产效率，同时降低生产成本。事实上，我国的农业机械制造领域还处在粗放式阶段，大部分的农业生产企业只重视眼前的产量，而对农业机械的创新研究工作不太关心。然而，这种方式会造成企业内部生产资源的浪费，进而影响到农业生产的效率，这其实是目光短浅的表现，于农业生产的长远利益来看并不乐观。对此，在自动化农业机械的研究进程中，研究人员应当不断地对资源浪费问题的根源展开研究，并根据具体研究结果提高资源的利用效率，对农业生产加工的废料进行二次处理。同时，研究者应当不断优化农业机械的运作流程，真正展现出自动化农业机械的优势[1]。

1.2 环保性能高

自动化农业机械的应用，使得农业生产过程体现出了更高的环保性。主要表现在以下几个方面：首先，在自动化农业机械运作的过程中，能够按照预先设定好的程序对生产材料进行选用，并能够严格控制材料的使用量，在节约成本的同时，减少了材料浪费的现象。其次，自动化农业机械的使用使得更多的劳动力得到节省。在部分情况下，大量人力集中进行工作反而不利于农业生产工作的展开。最后，自动化农业机械的运用使得污染物的产量大大减少，事实上，传统的农业机械对于环境的破坏性极大，且使用的能源量相较于自动化农业机械也大大增加。对此，使用自动化农业机械不仅能够减少污染物排放，还能节省更多能源，从而大大提升环保效果。

2 农业机械设计制造中自动化技术的具体应用

2.1 农机定位技术

在农业生产中可以高效利用农机定位技术。应用此技术能够使农民随时掌握自动化农业机械的运行情况及其工作行进的路线，进而大大提高自动化农业机械的自动化运行水平。细化而言，引入农机定位技术，主要可以协助农民快速了解自动化农业机械的位置，并了解自动化农业机械的运行速度，进而达成远程操控的目的，不需要由生产者亲自前往查看操作。同时，借助农机定位技术，农业生产者可以更快速地拟定出作业计划，进而使整个生产过程更科学且合理化。此外，在自动化农业机械运作工作中，还可以借助GPS提高远程定位的精准度，进而提高自动化农业机械工作的安全性及科学性。

2.2 柔性自动化

柔性自动化技术注重生产灵活性，企业应根据机械设备制造的具体需求以及实际制造情况，灵活调整自动化技术应用，充分发挥自动化技术在农业机械设计与制造环节的适应能力。从应用现状角度分析，很多农业机械设计制造企业多将自动化技术应用在链式制造流程中，并取得了良好的生产控制效果，而这也同样凸显出自动化技术对生产制造的适应能力。随着农业机械设计与制造工作的不断发展，柔性自动化技术可为企业实施管理改革提供更为便利的技术支持，企业管理者可根据柔性自动化技术形成全新生产线对生产人员队伍进行调整，从而降低生产成本，减少资源与能耗投入。

2.3 环境感知技术

现如今，农业生产过程与以往相比已经发生了巨大的变化。在此背景下，自动化农业机械的优势越发明显。一方面，在生产过程中，自动化农业机械能够根据种植环境及作物情况做出合理判断，并借助自动化手段进行农业生产操作。目前，部分农业生产企业正在向农业机械设计制造及自动化技术的应用投入大量资金，而自动化农业机械的使用也的的确确能够大幅度减少农业生产者的工作量，进而为这些企业节省大量的人力成本。另一方面，企业也应当不断对自动化农业机械进行更新换代，使用最新式的机械，以高效完成农业生产工作。

2.4 仿真和模拟技术

农业机械设计制造及自动化技术的革新是必不可少的，而为了使自动化的农业机械能够满足农民生产工作的多方面需要，研究人员可以借助计算机的仿真及模拟技术进行技术换代。例如，研究人员可以用模拟仿真技术对农田进行模拟，并建立与农田情况一致的3D模型。其中，使用自动化技术可以有效提升模型的构建效率，并使其中的多个零部件产生有机联系，进而在仿真模拟的过程中能更好地实现对农业机械构造的优化。与此同时，在研究人员对机器设备导入算法时，应当不断精简设计方案，并提高其科学性，使农业机械设计制造及自动化技术的应用在生产工作中更具有竞争力[2]。

2.5 在农业灌溉中的应用

有数据显示，我国有灌溉条件地区的粮食产量是无灌溉条件地区的2倍左右，一些水资源稀缺的地区农业发展受到严重制约。电气自动化技术与农业生产的有机结合可以做到对灌溉用水的动态管理，极大地提升了水资源在农业灌溉中的利用率，在保障农作物生产质量的同时减少从事农业工作的人力资源，节约人工成本。配合各种管道、孔口滴头、过滤器及土壤湿度传感器、气体探测器等，电气自动化系统可根据作物生长特性把握实际灌溉量，避免水分在输送过程中流失。

2.6 在施肥过程中的应用

在农业生产中，不同的作物其生长的周期也各不相同。故而，在进行施肥作业时应当对不同农作物采取不同的施肥策略，且应当严格遵循当地的气候条件进行。就以往的施肥作业而言，农民往往会依靠自己的经验进行施肥工作，但这种方式无法兼顾到施肥的间距，对于施肥量也不能做到严格把控，这就会出现部分农作物施肥量不足，而另一部分则施肥量过多的情况。对此，农业机械设计制造及自动化技术的应用能够有效改善这一情况，只要预先设置好参数，自动化农业机械就能够根据农田的面积、当地的气候以及农作物的种植密度等情况展开施肥作业，进而使施肥作业更科学高效。

2.7 在播种过程中的应用

在农业生产的播种作业中，可以有效引入农业机械设计制造及自动化技术进行工作。就以往的播种作业而言，往往依靠农民的生产经验及播种技术展开，无法对播种的深度、种子间的距离进行控制。不过，在农业机械设计制造及自动化技术的应用下，农民可以利用先进技术控制播种操作的诸多参数，而自动化设备则会严格按照预设的参数进行工作，进而使播种作业的精确度大大提高，也有效减少了农民的工作量[3]。

2.8 农产品装检机械化

首先，农业机械自动化会促进现代农业生产结构的创新，优化农业生产管理流程，并根据市场对农产品的实际需求调整供给模式，完善农产品质量检测，改进农产品包装模式。在传统农业生产管理中，农业机械化、自动化技术水平低，人工是农产品包装与质检的主体。而随着农业机械自动化发展，相关人员研发出“自动检测包装设备”，该设备的核心技术是自动控制技术，可以自动检测农产品外观、大小，对农产品进行合理的分类包装。其次，在农产品装检机械化中，相关人员同样可借助自动化影像技术，实时监测农产品生长中的各项指标，全面监控农作物种植区域。

3 自动化技术在农业机械设计制造中应用现状

3.1 技术水平较为滞后

现如今，我国步入了经济发展的快车道，而农业机械设计制造及自动化技术的应用也随着这一趋势逐渐广泛。然而，我国的农业机械设计制造及自动化技术应用尚存在技术水平不足、创新程度不高的问题，而资金投入不足是造成此类问题的重要原因。在进行相关技术的研发创新时，部分研究者又执着于照搬国外的技术经验，进一步使现实发展情况与理论基础发生偏离，对农业机械设计制造及自动化技术体系的构建产生了掣肘[4-5]。

3.2 农民群众的意识落后

目前我国城市化的进程逐渐加快，在这一时代背景下，愈来愈多的农村年轻人倾向于在城市工作、生活，如此一来，农村的劳动力便越来越少。对此，应当强化农业机械设计制造及自动化技术的应用，使得农业生产受劳动力的影响变小，以适应新时代的生产现状。然而，大部分的农民知识水平并不高，涉及农业机械设计制造及自动化技术的应用时，他们往往一知半解甚至是毫无了解。可见，农业机械设计制造及自动化技术在农村的受重视程度并不高，且由于农民相关知识的缺乏，即使应用了自动化技术，其效果也是大打折扣的。故而，相关部门应当在宣传与培训方面做好工作，并不断简化农业机械设计制造及自动化技术应用的流程，让更多农民即使在专业知识不足的情况下仍能正常使用农业机械[6]。

4 自动化技术在农业机械设计制造中的优化措施

4.1 加强对农机专业人才的培养

随着我国人口的不断增多，第一产业即农业生产的重要性愈发明显。相关部门应当采取措施切实提升农业生产水平，农业机械设计制造及自动化技术的应用为这一工作提供了新的可行路径。在推进农业机械设计制造及自动化技术应用的过程中，各高校及相关部门应当逐步开展对自动化技术的教育培训，使得高校学生、农业生产技术人员乃至普通农民都能精通或掌握自动化农业机械的使用。相关部门可以为高校内的相关专业学生提供实习机会，使其在就业时能具有更强的竞争力，更好地为农业生产服务。

4.2 加快农机自动化领域的研究步伐

我国的农业机械设计制造及自动化技术应用水平在不断提升，同时科学技术水平的提高也在不断推动农业机械设计制造及自动化技术的更新换代。在此背景下，相关研究者应当以推动第一产业现代化为目标不断进行相关技术的钻研。此外，有关部门也应当不断优化农业机械设计制造及自动化技术应用的标准与规章制度，并加强宣传推广工作，使更多农业生产者能够切实享受到科技发展的便利[7-10]。

4.3 推广农产品检测和包装自动化技术

农业机械设计制造及自动化技术的应用使得农业从种植到收获的过程发生了巨大变化。在农业生产的种子检测、种子运输及相关包装作业中也可以应用自动化技术。就种子检测与包装的机械而言，其尚属于新型的农业生产自动化机械，使用此类机械能够使农业生产更具标准化特性，也可以进一步提升农业生产的质量与水平，提高第一产业的现代化水准。政府相关部门也应当不断在农村进行自动化机械的普及，并大力投入资源以推动自动化机械研究水平的提升，从而在多个方面精准助推，切实提高我国农业生产的水平。

5 小结

随着科学技术水平的不断提升，农业机械设计制造及自动化技术的应用有利于实现农业农村的现代化。毋庸置疑，随着我国经济水平及科技水平的不断提升，农业机械设计制造及自动化技术的应用也会愈来愈广泛，其效果也会越来越强。农业生产中面临的问题将会不断得到解决，且生产过程与现代社会发展会愈加契合，进而有助于实现第一产业的全面升级换代。