潍坊市农业机械设计制造中自动化技术的应用分析

张洪娟 李炳辉

1、潍坊市农业农村局 2、潍坊市现代农业发展中心

前言

2020 年，潍坊市政府发布了《关于加快推进农业机械化和农机装备制造业高质量发展的实施意见》，提出到2022 年农机装备产业规模达到5000 亿元以上，农机装备制造业增加值年均增长10%以上。此政策的出台为潍坊市农业机械化发展和自动化技术的应用提供了推动力，促进了农业机械装备制造业的快速发展和技术升级。

1 潍坊市农业机械设计制造中自动化技术的应用现状

潍坊市是中国著名的农机生产基地，不少企业扎根于此，加入农业机械设计制作行业中。在这些企业中，自动化技术得到了广泛推广和应用。当前，很多企业开始重视信息技术，越来越多的机器人被应用在农业生产中，如收割机器人、植树机器人、播种机器人等，机器人可以根据农作物的特性和生长环境进行智能化的操控，提高农业生产的效率和精度。在潍坊市农业机械的设计制造中，智能化控制技术的应用比较普遍，可以使机械设备实现自动控制和智能判断，如自动调节种植深度、自动控制施肥量等，这些操作均提高了设备的精度，也加快了生产速度[1]。

2 农业机械设计制造中自动化技术的应用意义分析

2.1 提高生产效率

自动化技术的应用可以大幅提高生产效率，使得农业机械制造变得更加高效。相对于人工生产，自动化生产能够更加稳定和精确地完成一系列操作，而且更加安全。因此，自动化技术的应用可以大幅提高农业机械制造的生产效率，尤其在大规模生产中更为明显。自动化生产线能够合理把控时间，也能够减少部分劳动力，这一状况下生产成本降低，也进一步保证了生产的稳定性。此外自动化技术的应用还可以提高农业机械的智能化程度。将该技术与人工智能相结合，实现了更加智能化的农业机械设计制造。智能化的农业机械可以通过自动感知和分析环境数据，自动调整和优化工作模式，从而提高农业机械的性能和效率，为农业生产带来更大的效益。

2.2 提高产品质量

自动化技术的应用可以使制造过程更精准，减少因人为因素导致的误差和变化，从而大幅提高产品的质量和稳定性。此外，自动化技术可以精确控制机械制造过程中的各种参数，如温度、压力等，从而保证每个生产批次的产品质量保持一致。除此之外，自动化技术还可以提高产品的安全性和稳定性。农业机械的制造过程中涉及的操作可能非常危险和复杂，如切割、钻孔等。使用自动化技术可以避免操作人员受伤和事故的发生，从而提高产品的安全性。此外，自动化技术可以保证机械制造的稳定性和一致性，使得机械的运行效果更加稳定和可靠。

2.3 降低人工成本

自动化技术的应用可以降低农业机械制造中的人工成本，这不仅能够节省企业的经济成本，还能提高生产效率。相对于传统的手工操作，自动化生产线能够实现全自动化操作，减少了人员的介入，降低了工资、保险等人工成本开支，还能减少因人工疏忽导致产品次品率。除此之外，自动化技术同样能够为企业管理提供便利，降低成本。在自动化生产线上，大部分工作都由机器人或自动化设备完成，相比人工操作更容易监控和管理，可以减少管理人员的数量和管理难度，降低了企业的管理成本。

3 潍坊市农业机械设计制造中自动化技术的具体应用

3.1 农业机械设计、生产的自动化技术

农业机械设计自动化技术可以在产品设计阶段实现自动化，具体表现是能够在设计人员开展工作时提供辅助，并做好三维建模、动态仿真等操作，以实现对产品的全面评估和优化设计。在自动化制造流程中，使用机器人等智能设备可以实现对生产流程的自动控制和操作。例如，在农机生产车间中，可以使用自动化装配线和机器人进行自动化组装和焊接，实现生产过程的自动化处理。此外，农业机械自动化技术还可以应用于设备调试和维护，通过安装传感器和监控设备，可以对农业机械设备进行远程监控和故障诊断，实现对设备的远程调试和维护。这种方式可以有效减少设备故障和维修时间，提高设备的可靠性和稳定性，为用户带来更好的使用体验。

3.2 农产品检测和包装自动化技术

农产品检测和包装自动化技术的应用能够提高检测和包装的效率，减少人力投入，生产成本随之降低，这对于后续农产品加工工作的开展具有良好的推动作用。在潍坊市，农产品检测和包装自动化技术的应用已经逐渐普及，例如，在蔬菜包装领域，潍坊市农业机械公司已经推出了一种自动化包装机器人，可以对各种蔬菜进行自动化包装，大大提高了包装效率和质量。在水果包装领域，潍坊市的一些果品加工企业也开始使用自动化包装设备，对水果进行自动分级、包装、称重等一系列工作，提高了生产效率和产品质量。此外，潍坊市的一些农产品检测机构也开始使用自动化检测设备。例如，潍坊市农业科学院已经研制出了一种自动化的农产品质量检测系统，该系统可以对蔬菜、水果等农产品进行自动化检测，减少人力投入，提高检测效率和准确度[2]。

3.3 集成系统的应用

在农机制造过程中，集成系统的应用可以实现设备间的无缝连接和信息共享，加强信息传输的实时性，提高生产效率，保障设备的安全性。潍坊市在农业机械设计制造中也广泛应用了集成系统。以种植业为例，潍坊市在设备设计和生产中利用集成系统实现了智能化和信息化，比如利用传感器和物联网技术实现对农田土壤、气象、水质等环境因素的监测，然后通过集成系统将数据传输至农机控制系统，对农机进行智能调度，发展精准农业。此外，集成系统还能帮助农产品生产企业实现自动化控制和信息化管理，从而提高生产效率和产品质量。集成系统可以在农业机械设计制造中发挥重要作用，提高农业生产效率和质量，为后续成本的降低奠定基础。潍坊市作为农业大市，在集成系统的应用方面也取得了不少成功经验，未来还有更大的发展空间。

3.4 PLC 技术的应用

PLC（可编程控制器）技术是农业机械自动化中常用的技术之一，在潍坊市农业机械设计制造中的应用也较为广泛。以潍坊市的农业机械制造企业为例，他们通常会采用PLC 技术来控制农业机械的运行。例如，PLC 技术可用于自动控制农机的行走速度、深度、方向等参数，可以实现自动导航、自动作业、自动停车等功能。此外，PLC 还可以用于控制农机的喷洒、灌溉等操作，根据农田不同区域的需求实现精准化作业，提高农作物产量和品质。

除了上述应用，PLC 技术还可以用于实现农业机械的远程控制和监测。通过PLC 技术，农业机械可以实现与云平台的连接，农民可以通过手机、电脑等终端设备远程监测农机的运行状态、作业情况、耗油量等信息，远程控制农机的启动、停止、转向等操作。这种远程监控和控制的方式，能够提高生产效益，降低农民的作业风险，农业生产的安全性能够得到更多保障。PLC 技术还可以用于农业机械的自诊断和故障排查。在农机上安装传感器和PLC 控制器，可以实时监测农机的各项工作参数，一旦出现异常，PLC 控制器就会发出警报，提示农民及时检修。此外，PLC 控制器还可以根据故障代码自动诊断农机的故障类型和位置，并通过云平台提供远程技术支持和维修指导，为农民提供更便捷、高效的售后服务。

4 潍坊市农业机械设计制造中自动化技术的应用优化

4.1 加强技术创新和研发

目前，潍坊市农业机械设计制造中自动化技术的应用逐渐普及，但是相较于国际先进水平仍有差距。因此，相关部门需要加强技术研发和创新，提高自主研发能力和水平，以满足农业机械自动化需求。技术创新是提高农业机械自动化水平的核心，是打破技术瓶颈的重要途径。技术创新要求企业要具备更多的科研能力，在不断学习和吸收国际领先技术的基础上，加强自主研发。潍坊市农业机械制造企业应该注重研发自己的专利技术，加大技术创新的力度，通过科技创新来推动农业机械自动化技术的提升。研发是实现技术创新的重要手段。在研发方面，潍坊市的农业机械制造企业应该加强技术合作和人才引进，积极引入国内外高端研发人才，加强人才培养和技术交流。

4.2 进一步完善配套服务

在农业机械自动化技术应用的发展中，完善的配套服务是不可或缺的一环。设备维护是农机自动化应用中非常重要的一个环节，可以保证设备的正常运行和寿命，降低维修成本，提高设备使用效率。基于此相关部门要建立完善的维修服务机制，包括定期巡检、维修预警、故障排除等，及时发现并解决设备问题，避免设备出现大的故障。技术支持也是农机自动化应用中必不可少的服务，针对农业机械自动化技术应用的特点，技术支持需要提供在线、实时、及时的技术咨询服务，帮助农民和技术人员解决农业机械使用中的问题和难题。此外还要建立完善的技术档案和技术库，收集和整理农机自动化技术应用的各种资料和案例，为后续农业现代化发展提供技术保障，因此这一方式需要得到重视。在农业发展中，农民和技术人员是非常关键的配套服务内容，要想推动自动化技术的应用，就要加强对这部分人群的培训，通过培训可以让他们了解和掌握农机自动化技术应用的基本知识和操作技能，提高使用效率和技术水平[3]。

4.3 加强产业协同

加强产业协同是实现农业机械自动化技术应用和推广的重要策略。农业机械制造业是一个典型的产业链条，包括农机零部件、农机配件、农机整机等多个环节。因此，要真正将该技术推广下去，则需要加强各个环节之间的协同发展。各个环节要加强信息共享，了解市场需求和技术发展趋势，例如农机整机制造企业需要了解农机零部件和农机配件的技术研发进展和生产能力，以确保整机的质量和性能。产业链上下游企业之间的协同发展也是至关重要的，农机整机制造企业需要与农业科研机构、农业大户等上游企业合作，了解农业生产需求和技术创新方向，以便让下游企业加深对市场需求的了解，从而针对性地提供服务。此外还需要建立产业联盟或协会，促进行业内企业之间的交流和合作。通过共同研发、技术共享、市场推广等方式，加强产业内部的协同发展，以提高产业竞争力。

5 潍坊市农业机械设计制造中自动化技术的应用成果

潍坊市在农业机械设计制造中应用自动化技术取得了显著的成果，这些成果真正带动了农业现代化的发展。其中，省农担公司潍坊管理中心为一些村庄的农业现代化发展提供了资金保障，这些资金的保证为农业生产提供了重要的支持。在2022 年，全市完成农机深检整地作业达到22.9 万亩，全部由32 家合作社完成。这些农机的自动化技术应用大大提高了生产效率，降低了人工成本和人工操作的风险，为农业生产提供了保障。此外，在2022 年，全市还重点培育了33 家农机合作社，这些合作社采用先进的自动化技术，如智能化技术、数字化技术等，真正为生产提供了便利，并降低了生产成本，为今后发展奠定了基础。同时，这些合作社还使用农业机械购置资金3200 万元，实施了农机换季计划，促进了农业生产的规模化和精细化。除此之外，全市还大力推进农业机械的智能化应用，如智能化肥施用、智能化农机作业等，这些应用提高了生产效率，降低了生产成本，同时也减少了对环境的污染，为后续的发展奠定了基础。

6 结语

综上所述，潍坊市农业机械设计制造中自动化技术的应用存在一些问题和挑战，但同时也有很大的发展潜力和机会。为了解决存在的问题，需要采取一系列措施，包括加强技术创新和研发、加强技术人才培养、进一步完善配套服务和加强产业协同等。这些措施的实施有助于推动潍坊市农业机械自动化技术的应用和推广，提高农业生产效率和农产品质量，同时能够让农业长久发展下去，也有助于推动农业机械制造业的发展。