鄒賢珍

（湖南財(cái)經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南衡陽(yáng) 421002）

當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)存在的問(wèn)題導(dǎo)致我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，缺乏科學(xué)有效的核心技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益低下、無(wú)法有效提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前發(fā)展形勢(shì)下，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計(jì)技術(shù)的主要目標(biāo)是為了對(duì)用戶(hù)的定制化及多樣化需求進(jìn)行滿(mǎn)足，通過(guò)對(duì)科學(xué)的現(xiàn)代信息技術(shù)手段諸如知識(shí)工程、人工智能、數(shù)據(jù)管理、虛擬仿真等的運(yùn)用，來(lái)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展過(guò)程中已有的技術(shù)及資源進(jìn)行整合，在產(chǎn)品數(shù)據(jù)、生命周期管理集成化平臺(tái)基礎(chǔ)上，不斷提升農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和智能化水平，不斷促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化發(fā)展。

1 智能化設(shè)計(jì)技術(shù)概述

首先，智能化設(shè)計(jì)指的是一種將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)理論與知識(shí)工程進(jìn)行融合、具有先進(jìn)性水平的設(shè)計(jì)技術(shù)。其次，智能化設(shè)計(jì)技術(shù)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)相比，具有顯著的特點(diǎn)，這種現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)技術(shù)是在現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論及方法的指導(dǎo)下，通過(guò)對(duì)知識(shí)的整合、對(duì)人工智能技術(shù)的運(yùn)用、用傳統(tǒng)CAD技術(shù)來(lái)處理數(shù)值計(jì)算及圖形進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了大幅度的改革與創(chuàng)新。

2 農(nóng)機(jī)智能化設(shè)計(jì)中的主要技術(shù)分析

2.1 對(duì)用戶(hù)需求進(jìn)行分析描述的技術(shù)

在當(dāng)前的農(nóng)機(jī)制造與發(fā)展過(guò)程中，受到農(nóng)業(yè)種植整體環(huán)境的影響，農(nóng)機(jī)用戶(hù)有著多樣性、動(dòng)態(tài)化、層次性等特點(diǎn)的需求，在這個(gè)基礎(chǔ)上，農(nóng)機(jī)企業(yè)在實(shí)際的農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，對(duì)用戶(hù)的需求越來(lái)越重視，力求生產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)實(shí)用性較高、價(jià)格較低、用戶(hù)滿(mǎn)意的產(chǎn)品，來(lái)提高自身的經(jīng)濟(jì)效益和核心競(jìng)爭(zhēng)力。在實(shí)際的用戶(hù)需求分析描述過(guò)程中，通常會(huì)使用Kano模型、產(chǎn)品質(zhì)量功能配置模型進(jìn)行，Kano模型工具在CRs分類(lèi)及優(yōu)先排序方面發(fā)揮著重要的作用，通過(guò)有效的手段將客戶(hù)對(duì)農(nóng)機(jī)的需求細(xì)化為五個(gè)方面，對(duì)用戶(hù)需求進(jìn)行科學(xué)規(guī)范的調(diào)查，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化和改善，不斷滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。

Kano模型圖示例

產(chǎn)品質(zhì)量屋基本結(jié)構(gòu)圖示例

2.2 對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)的分析

在模塊劃分方法方面，主要包含三個(gè)類(lèi)別，分別為啟發(fā)式、聚類(lèi)式、其他方法。啟發(fā)式方法可以根據(jù)具有較大差異性的工程應(yīng)用背景構(gòu)建出顯影的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，通過(guò)啟發(fā)式算法獲得運(yùn)用，將最具有優(yōu)勢(shì)的模塊劃分方案進(jìn)行選擇和運(yùn)用。聚類(lèi)式方法可以將產(chǎn)品的不同元素關(guān)系運(yùn)用設(shè)計(jì)矩陣、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、圖論等手段進(jìn)行形式化的表達(dá)，通過(guò)對(duì)聚類(lèi)算法的運(yùn)用，可以對(duì)零部件的成組、聚類(lèi)按照模塊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。在模塊化方案優(yōu)化與評(píng)價(jià)方面，對(duì)產(chǎn)品模塊化的劃分方案是具有差異的，不相同的模塊度對(duì)應(yīng)不同的模塊化方案。

2.3 知識(shí)工程技術(shù)分析

知識(shí)表示方面：復(fù)雜性、模糊性、層次性、耦合性是農(nóng)業(yè)機(jī)械相關(guān)知識(shí)的特點(diǎn)，在實(shí)際的農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，除基本知識(shí)之外的相關(guān)設(shè)計(jì)知識(shí)基本上都來(lái)源于國(guó)家規(guī)范、專(zhuān)家、試驗(yàn)、設(shè)計(jì)師及用戶(hù)反饋等方面，從對(duì)知識(shí)的表述和轉(zhuǎn)移方面來(lái)講，可以劃分為顯性知識(shí)及隱性知識(shí)兩個(gè)方面。在當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)下，在顯性知識(shí)的表達(dá)方式方面已經(jīng)有較多的積累，但是對(duì)于隱性知識(shí)的表達(dá)形式還需要加強(qiáng)研究。

知識(shí)獲取方面：在農(nóng)機(jī)制造設(shè)計(jì)技術(shù)方面，其發(fā)展受到的主要限制原因是知識(shí)量的積累不足，知識(shí)自動(dòng)獲取技術(shù)的研究還沒(méi)有達(dá)到一定的高度。相關(guān)研究學(xué)者通過(guò)多年的研究與總結(jié)，總結(jié)出了一種有效的隱性知識(shí)獲取方法，具體的隱性知識(shí)獲取模型如下圖所示。

隱性知識(shí)獲取模型

知識(shí)推理方面：知識(shí)推理的過(guò)程指的是按照具體的設(shè)計(jì)原則，在已知判斷的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出新的判斷，主要包括三個(gè)方面：規(guī)則推理、實(shí)例推理、模型推理。在實(shí)際的農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于其設(shè)計(jì)知識(shí)的復(fù)雜性和多樣性，因此需要將多種知識(shí)推理方法進(jìn)行有效的結(jié)合，才能不斷滿(mǎn)足農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)的需求。

3 農(nóng)機(jī)智能化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的展望

3.1 農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及互作機(jī)理

在當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)下，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展及糧食安全的需求逐漸提升，若想對(duì)其保障進(jìn)行有效提高，就要在實(shí)際的農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，對(duì)其中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不足、產(chǎn)品質(zhì)量不高等問(wèn)題的原因進(jìn)行細(xì)致的分析。

3.2 按照用戶(hù)需求進(jìn)行個(gè)性化、定制化的農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)

根據(jù)用戶(hù)對(duì)農(nóng)機(jī)的實(shí)際需求特點(diǎn)，對(duì)用戶(hù)的需求采用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析和總結(jié)，將農(nóng)機(jī)使用與用戶(hù)需求的根本聯(lián)系進(jìn)行總結(jié)，對(duì)合理優(yōu)化的用戶(hù)需求模型進(jìn)行建立，將用戶(hù)需求與產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造之間的關(guān)系、轉(zhuǎn)化等進(jìn)行深入的分析和整合，緊密結(jié)合用戶(hù)的需求來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能與結(jié)構(gòu)，不斷提高農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)制造的效率與質(zhì)量，降低成本消耗，不斷提升經(jīng)濟(jì)效益和核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3.3 實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域協(xié)同仿真技術(shù)的發(fā)展方向

隨著當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，精細(xì)化、信息化農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，精細(xì)農(nóng)業(yè)、信息農(nóng)業(yè)的發(fā)展，對(duì)農(nóng)機(jī)的整體性能與質(zhì)量也提出了更高的要求，農(nóng)機(jī)的仿真技術(shù)也要不斷的進(jìn)行轉(zhuǎn)型與優(yōu)化，要從單一的仿真理論及模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞到y(tǒng)、全面的仿真理論模式。

4 小結(jié)

在當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)下，農(nóng)機(jī)智能化設(shè)計(jì)技術(shù)的研究與運(yùn)用對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展及進(jìn)步發(fā)揮著不可替代的保障作用。因此，在實(shí)際的農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，要不斷加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的研究與資金的投入，有效地促進(jìn)農(nóng)機(jī)智能化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的發(fā)展及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)發(fā)揮積極的促進(jìn)作用。