王　郝

現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王郝

(江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院電氣工程學(xué)院，江蘇 徐州 221011)

在當(dāng)前信息時(shí)代，社會(huì)處于高速發(fā)展階段。隨著科技不斷發(fā)展進(jìn)步，農(nóng)業(yè)機(jī)械工程行業(yè)也面臨著重大的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)機(jī)械工程行業(yè)只有不斷開(kāi)發(fā)和引進(jìn)新技術(shù)才能跟得上社會(huì)發(fā)展的腳步，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，有利于農(nóng)業(yè)資源開(kāi)發(fā)，有利于保護(hù)農(nóng)村環(huán)境，有利于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化水平，有利于推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，有利于促進(jìn)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)；農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)；應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的實(shí)際工作當(dāng)中，并有效提升了農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的效率。目前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用仍不夠充分，僅僅只有一部分計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)功能得到了局部范圍內(nèi)的運(yùn)用，而絕大部分功能沒(méi)有得到廣泛運(yùn)用，如：三維設(shè)計(jì)等技術(shù)的應(yīng)用還沒(méi)有完全普及。這是造成農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)工作現(xiàn)代化進(jìn)程相對(duì)緩慢的主要原因。為加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)工作的現(xiàn)代化進(jìn)程，必須將先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)之中，不斷提升農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。

1　現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的重要性

相比于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，引進(jìn)現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)技術(shù)，充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)建模、工程繪圖等信息化技術(shù)手段，能夠有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)向數(shù)字化、自動(dòng)化、高效化發(fā)展，可以有效節(jié)約人力資源，提升農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠更加科學(xué)合理地設(shè)計(jì)方便快捷、高效高質(zhì)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化流程，有利于降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)?；?、完善農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、提升農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見(jiàn)，將現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展具有十分深遠(yuǎn)的積極影響，具有極其重要的意義[1]。

2　現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的特點(diǎn)

2.1　使農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)更加高效精確

隨著當(dāng)前社會(huì)與科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代科技被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段已經(jīng)逐漸被先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)手段所取代。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，使設(shè)計(jì)的工作效率得到大幅提升。隨著設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展與更新，農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)手段越來(lái)越先進(jìn)，使得設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)越來(lái)越精準(zhǔn)，使產(chǎn)品質(zhì)量得到極大提升，使設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品越來(lái)越符合市場(chǎng)需求。

2.2　使農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)縮短時(shí)間和降低成本

與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)相比，現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)間短。采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，一般需等到產(chǎn)品設(shè)計(jì)完畢并制造出產(chǎn)品后，通過(guò)測(cè)試或?qū)嶋H應(yīng)用驗(yàn)證才可能發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)缺陷。發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷后，需要改進(jìn)設(shè)計(jì)、再生產(chǎn)、再測(cè)試或驗(yàn)證，如此反復(fù)易導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型的時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)品更新?lián)Q代慢等問(wèn)題，造成很多不必要的浪費(fèi)。采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)字模擬仿真技術(shù)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬產(chǎn)品的實(shí)際使用過(guò)程，以直觀預(yù)判產(chǎn)品可能存在的設(shè)計(jì)缺陷。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)，不斷查找設(shè)計(jì)缺陷，不斷改進(jìn)產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、裝配、維修等方面的設(shè)計(jì)，不用對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行制造、測(cè)試或驗(yàn)證就能消除產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題，有效降低了研發(fā)成本，避免了生產(chǎn)浪費(fèi)問(wèn)題[2]。

2.3　使農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理

開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，首先需要進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查。只有在分析了市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的性能要求和需求量后，才能開(kāi)展有針對(duì)性的產(chǎn)品研發(fā)工作。在確認(rèn)產(chǎn)品性能要求和市場(chǎng)需求后，需要制定相應(yīng)的產(chǎn)品研發(fā)方案和生產(chǎn)策略。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，可通過(guò)大量的數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)方案和策略的適時(shí)調(diào)整與改進(jìn)，以保持產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。例如，可通過(guò)系統(tǒng)分析、類(lèi)比等方法，對(duì)建立的相關(guān)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行對(duì)比分析，選擇出最佳設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

3　在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)存在的問(wèn)題

3.1　在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的綠色環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)

在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，一些農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)仍習(xí)慣于僅對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)性指標(biāo)進(jìn)行考量，忽視了綠色環(huán)保方面的要求。由于綠色環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)節(jié)能減排、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的相關(guān)政策理解不夠深刻，因此，即使在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用了現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，也無(wú)法通過(guò)充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)將“綠水青山就是金山銀山”這一科學(xué)斷論貫徹落實(shí)到位，導(dǎo)致在使用設(shè)計(jì)的產(chǎn)品時(shí)對(duì)周邊水體、土壤等自然環(huán)境造成破壞，間接地降低了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

3.2　在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的自主創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)

在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，一些農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)仍習(xí)慣于仿造已有的產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)大多數(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)為中小型企業(yè)。這些企業(yè)往往自主創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，在研發(fā)產(chǎn)品時(shí)只專(zhuān)注于模仿行業(yè)龍頭的設(shè)計(jì)理念或仿造現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，使得原創(chuàng)性的設(shè)計(jì)較少。如果不以自主創(chuàng)新研發(fā)為目的，那么在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)也就失去了動(dòng)力。即使一些企業(yè)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用了現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，也會(huì)因自主創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)而導(dǎo)致產(chǎn)品在競(jìng)爭(zhēng)激烈的農(nóng)業(yè)機(jī)械市場(chǎng)中無(wú)法站穩(wěn)腳跟，不利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的高質(zhì)量快速發(fā)展。

3.3　在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中推廣應(yīng)用新技術(shù)的意識(shí)不強(qiáng)

目前絕大多數(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)只是簡(jiǎn)單地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)方面的技術(shù)，并沒(méi)有充分發(fā)揮現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的作用，綜合運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的能力不強(qiáng)，推廣應(yīng)用新技術(shù)的意識(shí)不強(qiáng)。這樣，雖然在一定程度上提升了創(chuàng)新速度，也提升了農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)速度，但是遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到最佳效果。只有將試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，形成多學(xué)科交叉融合的農(nóng)業(yè)機(jī)械工程現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)體系，才能更好地解決農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)上的問(wèn)題，大幅提升農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新速度[3]。

4　現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的建議與措施

4.1　應(yīng)遵循綠色設(shè)計(jì)理念

堅(jiān)持綠色發(fā)展是保持可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要前提。改善農(nóng)村人居環(huán)境，建設(shè)好生態(tài)宜居的美麗鄉(xiāng)村，是每一個(gè)農(nóng)業(yè)人的責(zé)任。農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該把綠色環(huán)保理念融入到農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，把綠色環(huán)保作為設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在設(shè)計(jì)、制造、使用農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的過(guò)程中，均應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，把綠色發(fā)展理念落實(shí)到每一個(gè)細(xì)節(jié)。例如：選擇符合環(huán)境保護(hù)相關(guān)規(guī)定的原材料和加工工藝；降低產(chǎn)品的能耗；減少產(chǎn)品的廢物排放量；實(shí)現(xiàn)材料的循環(huán)利用。

4.2　應(yīng)遵循優(yōu)化設(shè)計(jì)理念

優(yōu)化設(shè)計(jì)是指在全面分析產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)及實(shí)際使用反饋信息的基礎(chǔ)上，先制定多個(gè)設(shè)計(jì)方案，再通過(guò)運(yùn)用模擬仿真、對(duì)比試驗(yàn)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)各設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最后從中挑選出最科學(xué)、最合理的設(shè)計(jì)方案，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到最佳效果。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，可通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析、優(yōu)化、篩選，得到最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

4.3　應(yīng)遵循系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念

我國(guó)陸地面積寬廣，地理地貌復(fù)雜多樣。由于不同地域的耕地類(lèi)型、作物種類(lèi)、耕作模式不同，因此我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的種類(lèi)和機(jī)型也非常多。在實(shí)際設(shè)計(jì)制造農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的過(guò)程中，不應(yīng)簡(jiǎn)單地使用一個(gè)固定模板或者只簡(jiǎn)單改變農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的外觀，應(yīng)充分考慮農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中對(duì)不同地形的適應(yīng)性，因地制宜設(shè)計(jì)制造出先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)，模擬不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)情況，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，如：設(shè)計(jì)零件時(shí)，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，以提高零件的兼容性、互換性；設(shè)計(jì)連接方式時(shí)，盡量使產(chǎn)品的零部件易于拆卸和安裝，以便通過(guò)更換零部件實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，要系統(tǒng)分析、綜合考量農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的制造、使用、保養(yǎng)和維修等因素，切實(shí)提高農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的適用性[4]。

5　結(jié)語(yǔ)

在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，可有效提升設(shè)計(jì)制造的效率與精度，降低設(shè)計(jì)制造的成本，使農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造更加科學(xué)合理。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，通過(guò)綠色設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可有效提升農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的綜合性能，以滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化的需求，促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

[1] 張仕庚.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī),2019,50(14):53.

[2] 郭曉萌.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究[J].南方農(nóng)機(jī),2018,49(7):66.

[3] 徐發(fā)亮.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用初探[J].科技資訊,2018,16(10):68-69.

[4] 謝祥.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].時(shí)代農(nóng)機(jī),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(lán)工程項(xiàng)目資助項(xiàng)目。

王郝(1980—)，男，江蘇徐州人，碩士研究生，副教授，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械工程、機(jī)械制造工藝、機(jī)器人機(jī)構(gòu)分析。

責(zé)任編輯：張亦弛

英文編輯：吳志立