現代設計技術在農業機械工程設計中的應用

王　郝

現代設計技術在農業機械工程設計中的應用

王郝

(江蘇安全技術職業學院電氣工程學院，江蘇 徐州 221011)

在當前信息時代，社會處于高速發展階段。隨著科技不斷發展進步，農業機械工程行業也面臨著重大的機遇和嚴峻的挑戰。農業機械工程行業只有不斷開發和引進新技術才能跟得上社會發展的腳步，為現代農業發展貢獻力量。在農業機械工程設計中應用先進的現代設計技術，有利于農業資源開發，有利于保護農村環境，有利于提高農業生產的機械化水平，有利于推進農業現代化，有利于促進農村地區經濟發展。

現代設計技術；農業機械工程設計；應用

隨著計算機信息技術的發展，計算機技術已經被應用到農業機械工程設計的實際工作當中，并有效提升了農業機械工程設計的效率。目前計算機輔助設計技術在農業機械工程設計中的應用仍不夠充分，僅僅只有一部分計算機輔助設計功能得到了局部范圍內的運用，而絕大部分功能沒有得到廣泛運用，如：三維設計等技術的應用還沒有完全普及。這是造成農業機械工程設計工作現代化進程相對緩慢的主要原因。為加快推進農業機械工程設計工作的現代化進程，必須將先進的現代設計技術應用到農業機械工程設計之中，不斷提升農業機械工程設計的效率和質量。

1　現代設計技術在農業機械工程設計中應用的重要性

相比于傳統的農業機械工程的設計環節，引進現代化的設計技術，充分運用計算機建模、工程繪圖等信息化技術手段，能夠有效促進農業機械工程設計向數字化、自動化、高效化發展，可以有效節約人力資源，提升農業機械工程設計的效率和質量。在農業機械工程設計中應用現代設計技術，能夠更加科學合理地設計方便快捷、高效高質的農業生產機械化流程，有利于降低農業生產成本、提高農作物產量、提高農產品質量、實現農業生產規?；?、完善農業產業鏈、提升農產品的市場競爭力、提高農業生產的經濟效益。由此可見，將現代設計技術應用于農業機械工程設計中，對現代農業發展具有十分深遠的積極影響，具有極其重要的意義[1]。

2　現代設計技術在農業機械工程設計中應用的特點

2.1　使農業機械工程設計更加高效精確

隨著當前社會與科技的不斷進步，現代科技被廣泛應用于農業生產。在農業機械工程設計領域，傳統的設計手段已經逐漸被先進的現代設計技術手段所取代。在農業機械工程設計中應用現代設計技術，使設計的工作效率得到大幅提升。隨著設計技術的不斷發展與更新，農業機械工程設計手段越來越先進，使得設計的相關數據越來越精準，使產品質量得到極大提升，使設計出來的產品越來越符合市場需求。

2.2　使農業機械工程設計縮短時間和降低成本

與傳統設計技術相比，現代設計技術最大的優勢是發現問題的時間短。采用傳統設計技術設計產品，一般需等到產品設計完畢并制造出產品后，通過測試或實際應用驗證才可能發現產品的設計缺陷。發現設計缺陷后，需要改進設計、再生產、再測試或驗證，如此反復易導致產品設計定型的時間長、產品更新換代慢等問題，造成很多不必要的浪費。采用現代設計技術，可以運用計算機數字模擬仿真技術，在設計的過程中通過建立數學模型來模擬產品的實際使用過程，以直觀預判產品可能存在的設計缺陷。在設計的過程中，通過計算機仿真試驗，不斷查找設計缺陷，不斷改進產品在結構、裝配、維修等方面的設計，不用對產品進行制造、測試或驗證就能消除產品在實際應用中可能出現的一些問題，有效降低了研發成本，避免了生產浪費問題[2]。

2.3　使農業機械工程設計更加科學合理

開發新產品，首先需要進行市場調查。只有在分析了市場對產品的性能要求和需求量后，才能開展有針對性的產品研發工作。在確認產品性能要求和市場需求后，需要制定相應的產品研發方案和生產策略。在農業機械工程設計中應用現代設計技術，可通過大量的數據分析，實現對相應方案和策略的適時調整與改進，以保持產品的市場競爭優勢。例如，可通過系統分析、類比等方法，對建立的相關數學模型進行對比分析，選擇出最佳設計方案，實現科學合理的創新設計。

3　在農業機械工程設計中應用現代設計技術存在的問題

3.1　在農業機械工程設計中的綠色環保意識不強

在農業機械工程設計中，一些農業機械生產企業仍習慣于僅對產品的技術性指標進行考量，忽視了綠色環保方面的要求。由于綠色環保意識不強，對節能減排、保護生態環境的相關政策理解不夠深刻，因此，即使在農業機械工程設計中應用了現代設計技術，也無法通過充分發揮技術優勢將“綠水青山就是金山銀山”這一科學斷論貫徹落實到位，導致在使用設計的產品時對周邊水體、土壤等自然環境造成破壞，間接地降低了農產品的產量和質量。

3.2　在農業機械工程設計中的自主創新意識不強

在農業機械工程設計中，一些農業機械生產企業仍習慣于仿造已有的產品。據統計，我國大多數農業機械生產企業為中小型企業。這些企業往往自主創新意識不強，在研發產品時只專注于模仿行業龍頭的設計理念或仿造現有的成熟產品，使得原創性的設計較少。如果不以自主創新研發為目的，那么在農業機械工程設計中應用現代設計技術也就失去了動力。即使一些企業在農業機械工程設計中應用了現代設計技術，也會因自主創新意識不強而導致產品在競爭激烈的農業機械市場中無法站穩腳跟，不利于實現企業的高質量快速發展。

3.3　在農業機械工程設計中推廣應用新技術的意識不強

目前絕大多數農業機械生產企業在進行工程設計時只是簡單地運用了計算機數據方面的技術，并沒有充分發揮現代設計技術的作用，綜合運用現代設計技術的能力不強，推廣應用新技術的意識不強。這樣，雖然在一定程度上提升了創新速度，也提升了農業機械產品的研發速度，但是遠沒有達到最佳效果。只有將試驗設計技術、計算機輔助設計技術、統計分析技術等有機結合，形成多學科交叉融合的農業機械工程現代設計技術體系，才能更好地解決農業機械工程設計上的問題，大幅提升農業機械工程設計的創新速度[3]。

4　現代設計技術在農業機械工程設計中應用的建議與措施

4.1　應遵循綠色設計理念

堅持綠色發展是保持可持續發展的一個重要前提。改善農村人居環境，建設好生態宜居的美麗鄉村，是每一個農業人的責任。農業機械生產企業應該把綠色環保理念融入到農業機械工程設計中，把綠色環保作為設計農業機械產品的一項重要指標。在設計、制造、使用農業機械產品的過程中，均應嚴格按照國家規定的環保標準，把綠色發展理念落實到每一個細節。例如：選擇符合環境保護相關規定的原材料和加工工藝；降低產品的能耗；減少產品的廢物排放量；實現材料的循環利用。

4.2　應遵循優化設計理念

優化設計是指在全面分析產品各項指標及實際使用反饋信息的基礎上，先制定多個設計方案，再通過運用模擬仿真、對比試驗等現代設計技術對各設計方案進行綜合評價，最后從中挑選出最科學、最合理的設計方案，使產品設計達到最佳效果。在農業機械工程設計中應用現代設計技術，可通過對設計參數等各項指標進行分析、優化、篩選，得到最優設計方案。

4.3　應遵循系統設計理念

我國陸地面積寬廣，地理地貌復雜多樣。由于不同地域的耕地類型、作物種類、耕作模式不同，因此我國農業機械產品的種類和機型也非常多。在實際設計制造農業機械產品的過程中，不應簡單地使用一個固定模板或者只簡單改變農業機械產品的外觀，應充分考慮農業機械產品在實際作業過程中對不同地形的適應性，因地制宜設計制造出先進適用的農業機械產品。在農業機械工程設計中應用現代設計技術，可通過計算機仿真試驗，模擬不同地區的農業機械作業情況，并對設計方案進行優化，如：設計零件時，盡量采用標準件或標準結構，以提高零件的兼容性、互換性；設計連接方式時，盡量使產品的零部件易于拆卸和安裝，以便通過更換零部件實現“一機多用”。在農業機械工程設計中應用現代設計技術，要系統分析、綜合考量農業機械產品的制造、使用、保養和維修等因素，切實提高農業機械產品的適用性[4]。

5　結語

在農業機械工程設計中應用現代設計技術，可有效提升設計制造的效率與精度，降低設計制造的成本，使農業機械產品的設計制造更加科學合理。在農業機械工程設計中應用現代設計技術，通過綠色設計、優化設計、系統設計，可有效提升農業機械產品的綜合性能，以滿足農業生產機械化的需求，促進我國現代農業可持續發展。

[1] 張仕庚.現代設計技術在農業機械工程設計中的應用研究[J].南方農機,2019,50(14):53.

[2] 郭曉萌.現代設計技術在農業機械工程設計中的應用探究[J].南方農機,2018,49(7):66.

[3] 徐發亮.現代設計技術在農業機械工程設計中的應用初探[J].科技資訊,2018,16(10):68-69.

[4] 謝祥.現代設計技術在農業機械工程設計中的運用[J].時代農機,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

江蘇省青藍工程項目資助項目。

王郝(1980—)，男，江蘇徐州人，碩士研究生，副教授，主要研究方向為機械工程、機械制造工藝、機器人機構分析。

責任編輯：張亦弛

英文編輯：吳志立