農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望

農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展摘要：當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計技術(shù)存在的問題導(dǎo)致我國農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)在實際的發(fā)展過程中，缺乏科學(xué)有效的核心技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益低下、無法有效提升核心競爭力因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計技術(shù)應(yīng)運而生。當(dāng)前發(fā)展形勢下，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計技術(shù)的主要目標(biāo)是為了對用戶的定制化及多樣化需求進(jìn)行滿足，通過對科學(xué)的現(xiàn)代信息技術(shù)手段諸如知識工程、人工智能、數(shù)據(jù)管理、虛擬仿真等的運用，來對農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展過程中已有的技術(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基礎(chǔ)上，不斷提升農(nóng)機(jī)設(shè)計的自動化和智能化水平，不斷促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化發(fā)展。關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；智能化設(shè)計；技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀；展望1.農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計技術(shù)的必要性我國作為世界上最大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)國之一，在世界的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。同時，作為我國的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)是保障人們正常生活的重要內(nèi)容為此，相關(guān)的工作人員需要對農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著清楚、明確的規(guī)劃。從我國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點來看，其已經(jīng)呈現(xiàn)了明顯的信息化、機(jī)械化的趨勢，在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中，需要借助各種技術(shù)的優(yōu)勢，有效提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效益。在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，必須借助各種機(jī)械裝置的優(yōu)勢；充分發(fā)揮農(nóng)具和機(jī)械裝置在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中的積極作用，促進(jìn)相關(guān)工作的順利開展。根據(jù)以往的工作經(jīng)驗可以得知，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械裝置和設(shè)計的過程中，包含眾多的工作環(huán)節(jié)，如果其中的某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，將會影響整個設(shè)計工作的有序開展。利用農(nóng)業(yè)用戶的相關(guān)需求進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計，一方面，能保障機(jī)械作用的有效發(fā)揮；另一方面，能在一定程度上提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率。農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀智能化設(shè)計技術(shù)體系分析農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品及設(shè)計特點，綜合運用知識工程原理及數(shù)字化建模、虛擬仿真和虛擬試驗驗證技術(shù)；基于PDM/PLM、集成CAX等通用軟件，構(gòu)建基于知識的農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計通用基礎(chǔ)平臺；通過指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計，形成智能化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和框架體系，如圖1所示。:I和述ili：AXJ|川門雷宰我和M:Ij'叫:Il.^-ll[!I'lip?I:I和述ili：AXJ|川門雷宰我和M:Ij'叫:Il.^-ll[!I'lip?I甲Iw繪1用IViIIflLfl?.UIIl^riUltyHiEMM*卓■幗昨Mi=￥.j-n-wnjiigZFI良汙trn坯吐11f1：IVJIK*?rn曲KJWHLrfcl'atk.nimaw聘訊圖1農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計技術(shù)體系*1-11A.rtJj■fVWlitil模塊化的設(shè)計在模塊劃分方法方面，主要包含三個類別，分別為啟發(fā)式、聚類式、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，通過啟發(fā)式算法獲得運用，將最具有優(yōu)勢的模塊劃分方案進(jìn)行選擇和運用聚類式方法可以將產(chǎn)品的不同元素關(guān)系運用設(shè)計矩陣、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、圖論等手段進(jìn)行形式化的表達(dá)，通過對聚類算法的運用，可以對零部件的成組、聚類按照模塊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。在模塊化方案優(yōu)化與評價方面，對產(chǎn)品模塊化的劃分方案是具有差異的，不相同的模塊度對應(yīng)不同的模塊化方案。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)階段，VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的運用已經(jīng)成為各界所廣泛關(guān)注的話題，而這一技術(shù)的應(yīng)用也有著顯著的成效，主要應(yīng)用于虛擬裝配以及虛擬試驗中。其一，虛擬裝配技術(shù)。和一般的裝配技術(shù)對比，虛擬裝配通過VA能夠在沉浸式的條件下實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的裝配，并在產(chǎn)品裝配的方向上來確定其可裝配性，并設(shè)計裝配方案。尤其是一些較為復(fù)雜的裝配工作，VA技術(shù)擁有著顯著的優(yōu)勢。由于VA技術(shù)的推廣，國內(nèi)外都針對虛擬裝配技術(shù)的裝配建模以及裝配流程設(shè)計等進(jìn)行了深入的研究；其二，虛擬試驗。利用VR技術(shù)完成農(nóng)業(yè)機(jī)械的虛擬試驗不但可以確定產(chǎn)品性能的預(yù)測，而且還可以為操作人員了解農(nóng)業(yè)機(jī)械提供條件。VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械虛擬試驗中的應(yīng)用尚不夠成熟，而通過VR技術(shù)開發(fā)的非道路車輛虛擬樣機(jī)系統(tǒng)則能夠完成模擬駕駛的目標(biāo)，通過這一手段可以還實現(xiàn)駕駛控制系統(tǒng)的評測。1.農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計技術(shù)發(fā)展展望以用戶需求為導(dǎo)向的農(nóng)業(yè)機(jī)械個性化、定制化設(shè)計農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計技術(shù)未來需要朝著自動化、個性化、定制化的方向發(fā)展在充分滿足用戶的需求基礎(chǔ)之上，促進(jìn)相關(guān)工作的順利開展。當(dāng)前階段，政府層面對于該技術(shù)的應(yīng)用和研究工作給予了足夠的重視。并且在此過程中制定了一系列優(yōu)惠政策，對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。另外，從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的角度來看，已經(jīng)有大量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者將該技術(shù)應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)活動中，充分利用各種先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械器具，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。在此背景下，也需要充分考慮不同用戶的需求對于機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)的影響。根據(jù)相關(guān)用戶的不同需求，為其研發(fā)更為科學(xué)、合理的裝置，從而更好地滿足用戶和市場的需求，推動該技術(shù)朝個性化的方向發(fā)展。以知識重用為驅(qū)動的產(chǎn)品建模技術(shù)在產(chǎn)品全生命周期的視角下，實現(xiàn)多開發(fā)人員、多系統(tǒng)、多階段間的數(shù)據(jù)交換、信息共享和跨多學(xué)科知識重用需要集成的產(chǎn)品建?？蚣?，當(dāng)前主流建模技術(shù)如本體建模、STEP標(biāo)準(zhǔn)建模、MBD技術(shù)和基于Modelica的建模等，廣泛用于汽車、航空航天、船舶等領(lǐng)域，顯著提高了智能化設(shè)計與加工制造的協(xié)同性，尤其是MBD技術(shù)，徹底改變了產(chǎn)品的研發(fā)模式，保證了設(shè)計數(shù)據(jù)的唯一性，減少了對其他信息系統(tǒng)的過度依賴，實現(xiàn)了設(shè)計/制造廠/供應(yīng)商之間的高效信息溝通，因此，從農(nóng)業(yè)機(jī)械的全生命周期角度，開發(fā)集成產(chǎn)品TDP、具有統(tǒng)一建模思想的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品表示模型，實現(xiàn)知識重用和全生命周期過程的無縫集成與信息共享是未來農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計研究的重點。實現(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)也要不斷地進(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。結(jié)語：總體來看，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化的設(shè)計技術(shù)作為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的一項重要的技術(shù)，對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)活動的有序開展發(fā)揮了重要的作用。為此，在今后的工作中，相關(guān)工作人員需要對此給予足夠的重視。在國家層面，需要加大技術(shù)的宣傳力度，讓技術(shù)人員對此有足夠的認(rèn)知，并且出臺相關(guān)的優(yōu)惠政策、鼓勵政策，讓更多的技術(shù)人員參與技術(shù)的研發(fā)工作，使該技術(shù)能得到進(jìn)一步的應(yīng)用，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。參考文獻(xiàn)：1.李蒙蒙，朱文豐?農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化設(shè)計技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[