现代数字化设计制造技术在农业机械设计制造上的应用分析

刘 博

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

随着科学技术的发展，现代农业逐渐从数字化向精准农业方向过渡。未来数字化将向虚拟技术和远程方向进行发展，有效地解决农业生产过程中存在的许多问题，使农业的工作模式也发生巨大变化，加快农业机械的发展脚步。虽然国内的农业机械化在发展过程中呈现了一个积极向上的趋势，但是，在实际上的农业机械制造过程中仍存在大量的问题，导致农业机械制造水平无法适应现代的农业生产的根本需要。现在，国内农业发展逐渐向现代化的方向发展，完成了农业现代化建设的预期目标。正在发展的现代化的设计制造技术已经逐步取代了老旧的机械制造设计技术，提高了我国农业的生产速度，使其发展得越来越迅速[1]。

1 数字化设计制造技术的主要概述

“数字化”指在计算机领域中运用二进制的技术普及人类全面的生活的过程。“数字化设计制造技术”实际上是在计算机的网络环境下，将产品的研究与开发全方面实现的一类技术，也就是通过网络技术的辅助，运用产品数据的计算机模型，将产品的原创设计、分析过程、装备方式以及制造出厂这一整个过程实践出来。数字化的制造技术不但在企业产品的生产过程中有体现，还被应用在企业的物料准备、产地布置、生产过程以及成本核算等方面。数字化技术的实际应用很大程度上增强了农业机械过程产品的实际开发能力、缩短了研发周期、减少了预期的成本消耗、促进了企业之间的互相合作，让企业有能力在全球范围内实现产品的高效研发，以此增强企业在国际领域上的竞争力[2]。

数字化的设计制造技术已经融合了许多在机械制造领域中非常前沿的技术，其中包含了三维立体构建模型、产品的装配与分析、产品性能的优化、系统构成、产品的信息归纳、虚拟网络设计、多媒体通信等，是一项集结多种学科的前沿技术。其主要设计的内容有：CAD/PDM/CAPP/PDM/CAE；异地、协同的设计系统；基于知识的CAD 系统；虚拟设计与制造；概念和工业设计；绿色设计（对环保的设计DFE）；以并行工程为主的设计。数字化设计制造技术中的各个学科都已经应用在了实际的生产过程中，实现了产品的高效设计，引进了前沿的设计理念，降低了产品的生产成本，提升了产品和其本身的竞争力与影响力，有利于完善企业在生产过程中的设计与管理体系的建设。数字化设计技术是实现企业间互相合作的重要方式。

2 数字化设计制造技术的主要特点

2.1 设计模型能够统一

在设计产品的过程中，老旧的设计技术是依照不同时间段进行设计，得到的也是不相同的模型。这会导致过程变得十分烦琐与复杂，使不同阶段的模型转换之间存在数据遗失的现象。但是如果应用数字化的设计制造技术，此类问题就会大幅度减少，因为数字化的设计技术从模型的建立到设计的最终完成都是一类的模型，操作过程十分简单，就不会有数据丢失的现象发生。

2.2 可以实现并行化设计

在数字化的设计制造过程中，并行设计是一种很重要的设计理念。针对一个项目，可以通过很多不同专业的团队共同设计，一起完成这个项目，设计出来的模型就会具有很强的可塑造型，这种经过智能化设计的模型就会有数字化的特性，可以针对产品的具体设计过程进行相对应的完善。

2.3 数字化设计降低对于实体模型的使用

老旧的设计制造技术会在设计制造的过程中浪费许多的时间成本，还增加了工作难度和工作量，而数字化的设计技术相对而言就很先进，节省了这一个基本环节，在产品最终完成之前，设计人员只依靠计算机对产品进行数字化的测试，再对其中的问题进行适当的修正，从而降低设计人员的工作量，减少产品设计的时间损耗，有效地提升产品的设计效益。

2.4 数字化设计实现具体化装配

数字化的设计技术是在数学的模型指导下建立起来的，实行面向装配，并不是对每个零件进行装配。这种装配模式包括全部的零件和装配阶段可以利用的有效信息，从而生产出包括许多数字化信息的产品模型。这种产品模型非常方便设计师对于产品的处理，数字化设计制造技术能够依据自身的特点把非常复杂的零件变得简单化，这将有利于设计师对于产品的把控和及时更改。

3 数字化技术在农业机械制造领域中的实际应用

3.1 虚拟技术在数字化中的实际应用

当前的数字化的设计制造技术正在不断地发展，因此虚拟的技术逐渐应用在许多农业机械制造上，虚拟技术就是将产品的图像模式与设计端口结合在一起，产品信息最后通过这种结合方式形成了立体三维图像。虚拟技术不仅能使农业机械制造变得更加生动形象，而且应用虚拟技术还能够解决农业机械制造上的疑难问题。虚拟技术也使设计产品的过程变得真实，从而让产品数字化变得名副其实[3]。

3.2 产品设计和制造共同进行

农业机械产品在生产过程中是离不开原创设计的，设计与生产是密切相关的关系。机械产品在设计和制造的过程中需要兼顾设计效率，缩减产品设计时间。数字化的设计技术要求其和制造过程紧密地结合在一起，需要设计师之间互相协作共同设计，让设备能够全面地投入到生产过程中以及制造过程中，设计师可以一起共同参与到原创设计中来，提升产品的设计质量。

3.3 产品的创新设计

现代化的数字化设计制造技术可以应用在生产的许多方面，能明显地提升产品的设计质量。设计工作人员在数字化的设计制造技术能够满足农业基础生产需要的前提下，要更加积极地投入更多的热情在现代化的设计理念和方法上。每当人们购买农业机械制造的产品时，产品的具体性能已经不再是人们购买的唯一要求，他们更加会考虑产品本身的亲和力。现代的数字化的设计制造技术需要全面地增强产品的亲和力，才能够真正地满足人们的生活需要。与一些外国国家的先进的数字化设计制造技术相比，国内的数字化的设计制造技术与其还有一定的差别。对于这种情况，就要求我国对于落后的设计理念和设计方法进行创新，除此之外，设计工作人员还应从自身的特质出发，跟紧时代的步伐，自主学习这方面的专业知识与技术要领，从而提升整体的综合能力，更好地满足现代化的数字设计制造的现实要求[4]。

3.4 建立战略合作联盟，形成“官、产、学、研”的融合体系

企业战略合作联盟是近两年企业之间出现的竞争形式，是一种创新型的竞争合作团体。针对合肥市的生物制药企业，合作型的战略计划具有极其重要的操作意义，在“官、产、学、研”的体系影响下，政府部门应该换一种策略，转变具体的职能，增强对企业的服务意识，营造有利的环境，促使企业之间、研究机构、各大院校之间实现互帮互助、互惠互利、承担风险、长期稳定发展的共赢关系。企业在资金储备、经营体系以及市场开发有很大的优势，而高校和各大研究机构在别的方面，如脑力、信息资料、创新意识等方面有独特的长处，因而把这两者紧密地联系在一起有助于对企业知识所有权的保护，推动社会稳定的进步，如合肥市生物制药企业的出众者——科大兆丰药业有限公司就是学术领域和具体产业之间互相捆绑的好例子。

3.5 实现绿色制造技术在农业机械制造领域的实际应用

一是借助计算机的仿真作业和虚拟技术，将其应用于现代化的农业机械制造中。二是建立现代化的农业机械虚拟化平台。三是提供现代农业机械绿色制造的评判和系统研发技术，这将是农业机械实现绿色发展的重中之重，也是现代化农业机械绿色发展的前提所在。

4 结语

现代化的数字化设计制造技术被广泛地应用在农业的机械设计制造上，大幅度地提高了农业的生产速率，减少了农业生产的实际支出成本。现代化的数字化设计制造技术正是运用虚拟平台将农业机械产品的全部信息生成三维立体图像，再进行虚拟化的设计。在这个过程中，现代化的数字化设计工作者能够有效地找出设计中存在的问题并进行改善，确保产品能够更加符合实际。