時間:2023-08-16 17:05:13
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇農(nóng)業(yè)機械智能化前景,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
隨著我國科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們在進行生產(chǎn)活動時越來越注重效率和勞動量,在農(nóng)業(yè)作業(yè)中也是如此。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械的廣泛使用在很大程度上提升了農(nóng)業(yè)作業(yè)的效率,降低了農(nóng)民的勞動量,但相比于其他行業(yè),農(nóng)業(yè)作業(yè)依然是較為辛苦的一項工作。若將計算機智能化技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械中,則能使農(nóng)業(yè)作業(yè)的效率進一步提升,也會大大節(jié)約農(nóng)民的勞動量。
1計算機智能化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械的優(yōu)勢
1.1農(nóng)業(yè)機械智能化技術(shù)簡介
計算機智能化技術(shù)是指裝載有微型電腦和能夠進行信息傳輸?shù)脑O(shè)備,其具有一定的智能性,人們可對其進行遠程操控。將具備智能化技術(shù)的設(shè)備與農(nóng)業(yè)機械進行結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的智能化,人們即可實現(xiàn)遠程操控農(nóng)業(yè)機械進行農(nóng)業(yè)作業(yè)。如今智能化技術(shù)正處速發(fā)展階段,并且智能化技術(shù)也越來越完善,因此智能化農(nóng)業(yè)機械的功能也越來越多,這大大促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。智能化農(nóng)業(yè)機械可以說是現(xiàn)今最為先進的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,能夠大大提高農(nóng)業(yè)作業(yè)的效率,改善農(nóng)民的工作環(huán)境,減少勞動量,同時還能夠?qū)崿F(xiàn)資源的合理利用,從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。智能化農(nóng)業(yè)機械代表著未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。
1.2智能化農(nóng)業(yè)機械的優(yōu)點
將智能化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械中,不僅能夠使機械代替人工更加快速完成各種農(nóng)業(yè)作業(yè)活動,例如耕種、收割和噴灑農(nóng)藥等,還能夠完成人力所不能進行的作業(yè),例如環(huán)境分析和土壤分析等。不同于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械,智能化農(nóng)業(yè)機械能夠根據(jù)實際要求對機械進行調(diào)整和更換,從而實現(xiàn)不同的功能,在提升工作效率的同時,還能夠減輕農(nóng)民勞動量,改變農(nóng)民進行農(nóng)業(yè)活動的方式。智能化農(nóng)業(yè)機械中裝備著大量的傳感設(shè)備,能夠?qū)C械的狀態(tài)進行實時的監(jiān)測和反饋,也可以根據(jù)實際的工作條件對自身的參數(shù)進行調(diào)節(jié),使機械實現(xiàn)最佳的工作性能,對農(nóng)業(yè)機械進行科學(xué)的維護,同時也能夠使農(nóng)業(yè)作業(yè)更加安全可靠。智能化農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的應(yīng)用能夠徹底改變農(nóng)民傳統(tǒng)的作業(yè)方式,很多時候農(nóng)民只需要坐在操控室中對農(nóng)業(yè)機械進行操控就能夠完成農(nóng)業(yè)作業(yè),農(nóng)業(yè)作業(yè)的效率也會有明顯的提升。
2計算機智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用
2.1在農(nóng)機管理中的應(yīng)用
計算機智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)中有著非常廣泛的應(yīng)用,例如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)種植和農(nóng)業(yè)機械的制造等。可以說計算機智能化技術(shù)幾乎涵蓋了所有的農(nóng)業(yè)活動,尤其是對于一些較為復(fù)雜的農(nóng)業(yè)活動,計算機智能化技術(shù)更有著不可替代的作用。在我國廣大農(nóng)村中,由于農(nóng)民的文化水平較低,因此在農(nóng)業(yè)機械管理方面存在較多的問題,使農(nóng)業(yè)機械不能夠發(fā)揮最好的效果。很大一部分農(nóng)民在使用農(nóng)業(yè)機械時,不了解機械的構(gòu)造和操作方式,導(dǎo)致在使用過程中存在操作不當(dāng)問題或者只能夠使用機械最簡單的功能,造成一定的安全隱患或者不能夠最大程度地發(fā)揮出農(nóng)業(yè)機械的作用。計算機智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠很好地改善這一點,計算機會對農(nóng)業(yè)機械的構(gòu)造有著清晰了解,并且熟知農(nóng)業(yè)機械的所有功能,在智能化技術(shù)的輔助下,農(nóng)民可以對農(nóng)業(yè)機械具有更加完善認(rèn)識。在進行農(nóng)業(yè)機械使用時,應(yīng)用計算機能夠最為合理對其進行使用,在保護農(nóng)業(yè)機械的基礎(chǔ)上最大限度地提升農(nóng)業(yè)作業(yè)效率。計算機智能化技術(shù)的應(yīng)用除了能夠更好地實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械使用外,在農(nóng)業(yè)機械的維修中也有著重要作用。應(yīng)用計算機能夠引進較為先進的農(nóng)業(yè)機械維修技術(shù),當(dāng)農(nóng)業(yè)機械出現(xiàn)故障時,應(yīng)用計算機技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)機械中的問題,并提出合理地維修建議,從而為維修人員提供最為有效的信息,減少機械維修所需耗費的時間。計算機技術(shù)還能夠為農(nóng)業(yè)機械提供預(yù)警信息,計算機能夠?qū)崟r對農(nóng)業(yè)機械的狀態(tài)持續(xù)監(jiān)控,若農(nóng)業(yè)機械在運行中出現(xiàn)不正?;蚩赡軐?dǎo)致農(nóng)業(yè)機械損壞的現(xiàn)象時,計算機能夠及時提出預(yù)警或者采取科學(xué)的預(yù)防方法,保護農(nóng)業(yè)機械和農(nóng)業(yè)作業(yè)人員的安全。
2.2在農(nóng)業(yè)機械作業(yè)質(zhì)量中的監(jiān)控
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,農(nóng)業(yè)機械的種類越來越豐富,農(nóng)業(yè)機械的功能也向著精確化的方向發(fā)展,大大促進了農(nóng)業(yè)作業(yè)的效率,提升了農(nóng)作物的產(chǎn)量。農(nóng)業(yè)機械大規(guī)模使用對農(nóng)業(yè)活動產(chǎn)生了變革性影響,在很多方面使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加便捷,例如在播種方面,自動化的農(nóng)業(yè)機械已經(jīng)實現(xiàn)了對播種深度和播種間距的控制,使農(nóng)作物的發(fā)芽率和生長狀況有了很大地提升。但在其他很多方面,僅僅依靠自動化農(nóng)業(yè)機械不能夠?qū)崿F(xiàn)較為精確地控制,這就需要應(yīng)用計算機技術(shù)對其進行精確地控制,實現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械中不具備的功能,使農(nóng)業(yè)有著更進一步的發(fā)展。應(yīng)用計算機智能化技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)業(yè)的質(zhì)量監(jiān)控。傳統(tǒng)的質(zhì)量監(jiān)控需要人工對樣品進行采集后再進行下一步的處理,不僅額外耗費勞動量,還可能因為檢查的不及時而出現(xiàn)誤差,檢查的效果較差,甚至可能因為結(jié)果的偏差造成農(nóng)作物的減產(chǎn)。在農(nóng)業(yè)機械中應(yīng)用計算機智能化技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)業(yè)機械作業(yè)質(zhì)量的實時監(jiān)測,對于農(nóng)業(yè)機械作業(yè)中存在的問題能夠及時發(fā)現(xiàn),對農(nóng)業(yè)機械的參數(shù)等進行及時調(diào)節(jié),達到隨時發(fā)現(xiàn)機械作業(yè)質(zhì)量問題并立刻進行解決的目的,從而保證農(nóng)業(yè)機械有助于提高作業(yè)的質(zhì)量。
2.3在農(nóng)業(yè)機械維修中的應(yīng)用
隨著我國在農(nóng)業(yè)機械制造方面技術(shù)的提升,農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計和制造工藝越來越復(fù)雜,機械的復(fù)雜程度也越來越高,這使農(nóng)業(yè)機械的功能和質(zhì)量也越來越高,同時也給農(nóng)業(yè)機械的維修帶來較大阻礙。由于農(nóng)業(yè)機械的作業(yè)條件較為惡劣,甚至有時候需要超負(fù)荷進行輸出,因此農(nóng)業(yè)機械在使用的過程中,難免出現(xiàn)各種各樣的問題。當(dāng)前農(nóng)業(yè)機械種類較多,功能較為復(fù)雜,與此同時農(nóng)業(yè)機械的故障種類也更多。在對農(nóng)業(yè)機械進行故障檢查時,可能會因此不能正確判斷出故障的原因,給農(nóng)業(yè)機械維修帶來較大的難度,因此需要對傳統(tǒng)的維修工藝進行更新。采用計算機智能化技術(shù)進行農(nóng)業(yè)機械維修,可以更加精確診斷農(nóng)業(yè)機械中出現(xiàn)的故障,在較短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題,節(jié)約維修人員的檢修時間,也能夠保證對故障的精確識別[1]。利用較為先進的計算機技術(shù)還能夠使維修更加容易進行,通過計算機智能設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的自動維修,不僅能夠更加快速地對裝備進行拆卸,還能夠提升設(shè)備維修時的精確度。
2.4在農(nóng)業(yè)機械自動控制和裝配中的應(yīng)用
應(yīng)用計算機智能技術(shù),能夠更好地實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化,對于建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)有著非常重要的意義。農(nóng)業(yè)機械的廣泛使用使機械代替大部分人力來進行工作,智能化農(nóng)業(yè)機械的使用進一步減少了人力的投入?,F(xiàn)今很多國家的農(nóng)業(yè)機械已經(jīng)實現(xiàn)了智能化控制,在進行農(nóng)業(yè)作業(yè)時能夠?qū)崿F(xiàn)全方位的操作和監(jiān)控,人們甚至可以在家中對農(nóng)業(yè)機械進行遠程操控來完成農(nóng)業(yè)作業(yè),因此智能化技術(shù)的應(yīng)用促使農(nóng)業(yè)有了極大的進步。此外,智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計和制造中也有著重要的作用,例如智能CAD技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械參數(shù)三維化的設(shè)計,使參數(shù)更加容易修改和優(yōu)化,讓農(nóng)業(yè)機械設(shè)計更加方便準(zhǔn)確[2]。在進行農(nóng)業(yè)機械設(shè)計時,設(shè)計人員能夠直接采用智能CAD技術(shù)來對設(shè)計理念進行完整展示,保證了設(shè)計的完整性和精密性。例如在進行底盤設(shè)計時,設(shè)計人員能夠采用智能CAD技術(shù)進行三維模擬,直接在三維圖中對位置或者某些參數(shù)進行修改,并可以設(shè)定精確的坐標(biāo)位置,便于農(nóng)業(yè)機械裝配。
3未來農(nóng)業(yè)機械智能化技術(shù)發(fā)展方向
伴隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)科技水平也得到了突飛猛進的發(fā)展,進而帶動了農(nóng)業(yè)機械自動化和智能化的水平。農(nóng)業(yè)機械信息化、自動化、智能化的發(fā)展,切實提升了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的效率,降低了人們的工作強度,直接提升了生產(chǎn)效率,并且也提升了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。我國從古至今都是一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,我國農(nóng)業(yè)機械已經(jīng)走上了智能化的初級道路。但是在農(nóng)業(yè)機械無人化的發(fā)展方向,尤其是智能化農(nóng)用機械的領(lǐng)域,我國和國外先進的設(shè)備存在顯著的差異,需要不斷的學(xué)習(xí)和借鑒先進的國外經(jīng)驗。近些年來我國農(nóng)村人口開始不斷地向城市進行遷徙,隨著城鎮(zhèn)化格局的不斷發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)種植人口和土地資源會隨之下降。所以,在短期內(nèi)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的智能化、無人化、信息化、信息化是我國農(nóng)業(yè)機械的關(guān)鍵發(fā)展方向,也是未來全球農(nóng)業(yè)發(fā)展的統(tǒng)一趨勢。
1國外無人化農(nóng)機設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展概況
正是因為國際上的科學(xué)技術(shù)起步要遠遠早于國內(nèi),在農(nóng)業(yè)發(fā)達地區(qū),比如北美、澳洲和西歐地區(qū),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)普及使用智能農(nóng)業(yè)機械設(shè)備,并且個別發(fā)達國家已經(jīng)在農(nóng)用無人機械方面已經(jīng)有著豐富的知識貯備和經(jīng)驗積累,所以當(dāng)?shù)氐臒o人化農(nóng)業(yè)發(fā)展水平遠遠領(lǐng)先于我國。美國一部分的大型農(nóng)場早已經(jīng)開始使用GPS進行導(dǎo)航定位的自動化農(nóng)用機械,到2022年,美國95%的農(nóng)場都普及這項自動駕駛收割技術(shù)。約翰迪爾、凱斯紐在2016年率先推出了無人駕駛農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的升級版,機械裝有感應(yīng)和監(jiān)測裝置,可以自動實現(xiàn)對障礙物的規(guī)避和控制,同時操作人員可以利用遠程進行控制,并且實時監(jiān)測和調(diào)整,真正意義上的可以做到24小時的無人機械作業(yè)。但是目前該產(chǎn)品還是商業(yè)實驗階段。
2國內(nèi)無人化農(nóng)機設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展情況
我國于2016年由中國一拖集團有限公司率先對外公布東方紅無人駕駛拖拉機,并實際展示了拖拉機在農(nóng)業(yè)活動中的效果。當(dāng)年的東方紅無人駕駛機器裝配有國三指標(biāo)的發(fā)動機、電動控制系統(tǒng)、電子懸架系統(tǒng)等,為之后我國無人駕駛農(nóng)業(yè)機械奠定了堅實的數(shù)據(jù)積累和支持,隨著東方紅無人機械的誕生,我國無人化機械進一步得到了發(fā)展,后續(xù)開展了以無人機械為代表的整地插秧等農(nóng)業(yè)活動,引起了全國媒體的共同關(guān)注。我國由于勞動力不足,勞動成本增長過快,不得不大力發(fā)展農(nóng)業(yè)機械無人化。我國一直都是農(nóng)業(yè)大國,但是國內(nèi)糧食生產(chǎn)總值比不能滿足日益增長的糧食需求,我國還需要大量的進口還彌補糧食的短缺,雖然近些年來我國的農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展迅速,但是由于研究過于分散,并且規(guī)模不大,并不能高效地完成技術(shù)研發(fā)。我國大量的土地過于分散,很多地方無法使用大型機器,這些原因都促進了我國開始農(nóng)業(yè)無人化機械的發(fā)展。
3農(nóng)機發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
就當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展?fàn)顩r和先進的國家技術(shù)對比而言,我們確實存在著很大的技術(shù)差距,我國也已經(jīng)預(yù)見了農(nóng)業(yè)智能化機械的發(fā)展的前景,正在大力發(fā)展人工智能和互利網(wǎng)技術(shù),以期幫助農(nóng)業(yè)機械縮小差距,提升我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的綜合能力,舉全國之力用最短的時間縮短和世界先進技術(shù)的差距。就目前的形勢而言,無人農(nóng)用機械主要存在兩個發(fā)現(xiàn)趨勢,一種是大型的自動化農(nóng)機,另一種就是小型的農(nóng)機機器人,大型的機器主要針對于大型的拖拉機進行升級和研發(fā),而小型的機器人就需要更多靈活便捷的機器設(shè)備來替代,把這些機器放在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可以加速自動化農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)機智能化和無人化的基礎(chǔ)原則就是對智能設(shè)備的研發(fā)。最近幾年,我國下發(fā)了多部關(guān)于提高農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的政策,把發(fā)展農(nóng)業(yè)機械智能化作為國家戰(zhàn)略政策。農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的升級和完善將帶動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的迅速提升,目前最為重要的步驟就是早日突破農(nóng)業(yè)機械無人化、智能化、信息化的整合。農(nóng)業(yè)機械無人化需要使用大量的傳感器還定位技術(shù),依托于北斗導(dǎo)航的全方位覆蓋,我國將更快的實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的精確定位,加入不斷研究升級的AI控制技術(shù),我國農(nóng)業(yè)機械的自動駕駛有望早日突破。農(nóng)業(yè)信息化的含義就是指利用傳感器技術(shù)收集和匯總農(nóng)業(yè)的數(shù)據(jù),在使用加密通信數(shù)據(jù)把傳感器中的所有環(huán)節(jié)進行連接,最后比合成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),把傳感器和農(nóng)業(yè)環(huán)境進行連接,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)就是基于此項技術(shù)。農(nóng)業(yè)機械自動駕駛可以有效的提高農(nóng)業(yè)的精準(zhǔn)程度,保證作業(yè)質(zhì)量,提高產(chǎn)物產(chǎn)量,而農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以精準(zhǔn)操作,可以生成農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)進一步完成農(nóng)產(chǎn)品的追蹤等。按照當(dāng)先的發(fā)展形勢而言,農(nóng)業(yè)機械無人化是我國大力發(fā)展的方向,可以有效的縮短和國外的技術(shù)差距,實現(xiàn)彎道超車。
4無人化農(nóng)機的升級發(fā)展策略
伴隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械智能化無人化技術(shù)突飛猛進,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)制度無法適應(yīng)當(dāng)前的信息時代。農(nóng)業(yè)機械的智能化和信息化,需要綜合信息化、傳感器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化、智能化水平,加入未來興起的AI技術(shù),可以更加全面的幫助提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
4.1加強農(nóng)機領(lǐng)域的跨界人才培養(yǎng)
當(dāng)前,農(nóng)用機械無人駕駛還屬于一類新興技術(shù),整個技術(shù)的發(fā)展仍然處于起步階段,不論在企業(yè)的內(nèi)部還是外部,都缺少專業(yè)完善的理論培訓(xùn)制度。教學(xué)資源的匱乏,導(dǎo)致培訓(xùn)體系不完整,尤其是人工智能的發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)機械等專業(yè)領(lǐng)域的培訓(xùn)少之又少,而且現(xiàn)有培訓(xùn)的機構(gòu)資料也屬于過時,無法形成系統(tǒng)的教學(xué)模式。所以針對系統(tǒng)整合的問題所在,需要用科技進行創(chuàng)新,構(gòu)建專業(yè)人才培養(yǎng)體系。首要任務(wù)就是普及人工智能的基礎(chǔ),其次對專業(yè)人才進行相應(yīng)的技術(shù)提升,最后才是以市場為主導(dǎo),對企業(yè)相關(guān)的員工進行專業(yè)化的技能訓(xùn)練,讓更多新型行業(yè)得到專業(yè)的人才的帶動。
4.2利用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)產(chǎn)品跨界發(fā)展
雖然我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品技術(shù)方面還存在很多問題,但是AI技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)在世界范圍內(nèi)名列前茅。所以,發(fā)展農(nóng)業(yè)機械的未來核心工作就是綜合整理技術(shù)的跨界和應(yīng)用,結(jié)合我國AI和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢地位,主導(dǎo)企業(yè)和科研機構(gòu)共同合作,合作共贏,針對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械做出技術(shù)突破。與此同時,整合和匯總傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈條,降低成本,整合優(yōu)化資源渠道,加速現(xiàn)代化技術(shù)服務(wù)社會的時間,加速無人化、智能化、信息化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和的發(fā)展。當(dāng)前,我國有很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)加入到現(xiàn)代化無人機械的研究中,但是仍然需要更多的企業(yè)積極參與研發(fā),盡快突破技術(shù)瓶頸,加速成果落地,進而帶動整個行業(yè)的飛速發(fā)展,保證我國無人化農(nóng)用機械的高速發(fā)展。
5結(jié)束語
本文著重分析當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)機械的實際情況,并且得出一系列的發(fā)展策略,指出農(nóng)業(yè)機械的無人化和信息化是農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的必經(jīng)之路,也是重要組成部分,要想我國農(nóng)機產(chǎn)品更加的完善,就必須對人工智能和網(wǎng)絡(luò)科技進行有機結(jié)合,持續(xù)完善的對我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品進行優(yōu)化和升級,不斷在產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)面做出突破,進一步縮小和外國先進設(shè)備的差距,最后全面發(fā)力,齊頭并進。
參考文獻
[1]鄧文剛,陳慧敏,高剛毅.農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J].南方農(nóng)機,2020(3):239.
近年來,隨著我國城鎮(zhèn)一體化建設(shè)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的同步實施,我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著前所未有的機遇,與此同時,勞動力成本提高也推動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展逐漸朝著機械化和自動化的方向轉(zhuǎn)變,尤其是現(xiàn)代信息化社會的不斷發(fā)展,以信息自動化和自動控制技術(shù)為支撐的各種農(nóng)業(yè)機械設(shè)備和機電產(chǎn)品也已經(jīng)逐漸深入應(yīng)用到我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中來,形成了體系化的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,對于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,提升我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平具有重要的價值。隨著現(xiàn)代控制理論和自動化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的智能化水平也在不斷提升,結(jié)合當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀對農(nóng)業(yè)機械化未來的發(fā)展前景進行分析具有重要的研究價值。
1我國農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展的必要性
1.1有利于解決農(nóng)村地區(qū)勞動力不足的問題
隨著我國城市化進程的不斷加快,農(nóng)村老齡化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,大多數(shù)青壯年人群都離開城市涌向城鎮(zhèn)謀求更高水平的生活,導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)青壯年勞動力嚴(yán)重不足,在嚴(yán)重影響了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)模的同時,也不利于推動我國農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟水平的提升。而作為一個農(nóng)業(yè)大國,我國對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的需求十分巨大,這就在一定程度上推動了我國農(nóng)業(yè)機械自動化水平的提升,一方面,農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的應(yīng)用能夠有效解決農(nóng)村青壯男勞動力不足的問題,為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展提供重要的技術(shù)支撐;另一方面,農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的應(yīng)用也能夠提高我國農(nóng)業(yè)作業(yè)效率,有效降低由于勞動力因素帶來的成本較高問題,有效提升我國農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),對于推動我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展,解決勞動力不足問題具有十分重要的價值[1]。
1.2有利于推動社會的發(fā)展進步
隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟水平和信息化水平的提升,人們的生活質(zhì)量也日益提高,生活觀念也在發(fā)生著十分深刻的變化,人們開始追求高質(zhì)量的產(chǎn)品,與此同時,生產(chǎn)者對于提高勞動的生產(chǎn)力以及增加勞動舒適性的要求也逐漸提升。從世界范圍來看,經(jīng)濟全球化的趨勢也使我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著日益嚴(yán)重的競爭壓力,急需要通過改善農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)條件以及降低成本等方式來獲取較高的經(jīng)濟效益,在這樣的發(fā)展環(huán)境下,通過使用農(nóng)業(yè)機械化和自動化設(shè)備能夠有效促進我國農(nóng)業(yè)行業(yè)的發(fā)展,進而推動整個社會的進步[2]。
2我國農(nóng)業(yè)機械自動化的發(fā)展現(xiàn)狀分析
2.1農(nóng)業(yè)機械及裝置的自動化控制水平
在我國農(nóng)業(yè)機械化設(shè)備和裝置的應(yīng)用中,最主要的有以下八種自動化設(shè)備:1)聯(lián)合收割機。該設(shè)備在使用過程中既能夠?qū)崿F(xiàn)收割高度的自動化控制,也能夠結(jié)合稻麥的生長高度,自主控制行駛的速度和方向,感應(yīng)收割區(qū)域和未收割區(qū)域,從而形成自動化運轉(zhuǎn),保障農(nóng)業(yè)機械化水平。2)插秧機。該設(shè)備的自動化尾插秧部件,能夠通過對部件的水平控制在轉(zhuǎn)彎時自動提取插秧部件,并形成自動化減速過程,進而完成自動供苗上苗。3)拖拉機。農(nóng)用拖拉機廣泛使用的油壓式機械調(diào)節(jié)系統(tǒng)裝置和電子三點連接式調(diào)節(jié)裝置都能夠提升拖拉機的自動化控制水平。4)移栽機。移栽機內(nèi)部自動化水平的實現(xiàn)是通過自動供苗塑料裝置以及自動移栽裝置構(gòu)成的,其中傳動鏈?zhǔn)阶詣右圃匝b置的應(yīng)用能夠有效保障系統(tǒng)的自動化運行。5)挖掘收獲機。該機器自動化控制是通過挖掘深度自動調(diào)節(jié)裝置和自動感應(yīng)石塊及篩選裝置來完成的,從而完成在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的土壤翻面等工作環(huán)節(jié)。6)施肥播種機。施肥播種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵一步,對勞動力的需求量十分大,利用自動化裝置例如計數(shù)器和感應(yīng)器等裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動施肥和播種,從而提高工作效率,最大程度節(jié)約勞動力要素成本。7)噴霧機。該設(shè)備的自動化主要是能夠根據(jù)噴霧時的風(fēng)向、風(fēng)速以及作業(yè)速度等自動調(diào)節(jié)噴霧流量,同時也能夠結(jié)合農(nóng)作物的種類自動調(diào)節(jié)噴灑密度,自動感應(yīng)雜草的位置。8)干燥機。該裝置能夠通過自動功能調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度裝置的運行來保障發(fā)生事故時在第一時間切斷物料供給,從而避免過多供給影響農(nóng)作物的穩(wěn)定生長[3]。
2.2無人自動操作農(nóng)業(yè)機械裝置
無人自動操作農(nóng)業(yè)機械裝置能夠結(jié)合農(nóng)作物種類和土壤的基礎(chǔ)特性,以及對天氣狀況的自動感應(yīng)來收集信息,例如可以結(jié)合土壤的硬度差異來自動區(qū)分已作業(yè)區(qū)域和未作業(yè)區(qū)域,還能夠利用傳感器來感應(yīng)已收割區(qū)域和未收割區(qū)域。此外,自動化的噴霧機和收割機等都能夠?qū)崿F(xiàn)田間作業(yè),減少對勞動力的使用需求。另外,在農(nóng)業(yè)機械化設(shè)備中還存在固定式的機械設(shè)備,例如全自動谷物干燥機和全自動分選機等都能在固定模式下發(fā)揮作用,從而保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的順利開展。
3我國農(nóng)業(yè)機械自動化的發(fā)展前景分析
機械自動化是制造業(yè)和自動化技術(shù)的融合領(lǐng)域,在我國的發(fā)展經(jīng)歷了較為漫長的過程,隨著我國信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,機械自動化也逐漸應(yīng)用到我國各行各業(yè)的發(fā)展中來,在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用尤為明顯,因此,結(jié)合機械自動化在我國農(nóng)業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀進行展望,對于豐富和優(yōu)化我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的價值。
3.1朝著多元化和協(xié)調(diào)化方面邁進
農(nóng)業(yè)機械自動化是當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向,是一門融合了多項科學(xué)技術(shù)的交叉學(xué)科,這一領(lǐng)域融合了計算機科學(xué)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及自動化技術(shù)等多個方面的專業(yè)技術(shù),在農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的應(yīng)用及創(chuàng)新過程中發(fā)揮著十分重要的作用,能夠在自動化運行的過程中充分發(fā)揮不同專業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)揮著十分重要的作用,對于促進我國農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展具有十分重要作用?,F(xiàn)階段,我國農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備制造行業(yè)具有較強的獨立性,在產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造以及銷售和運營方面都呈現(xiàn)出各自獨立的狀態(tài),然而隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各個行業(yè)之間的交叉和融合勢必要對自動化設(shè)備進行創(chuàng)新應(yīng)用和升級改造,而這種相互獨立的狀態(tài)既無法對農(nóng)業(yè)機械化設(shè)備進行自動化和智能化的改造,也無法將改造的設(shè)備直接應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去,甚至于一些產(chǎn)品設(shè)計者也無法直接了解農(nóng)戶的設(shè)備使用需求,進而無法對產(chǎn)品進行針對化的設(shè)計和創(chuàng)新,因此,針對這一問題,在農(nóng)業(yè)機械自動化的發(fā)展中應(yīng)當(dāng)主動實現(xiàn)機械設(shè)計、設(shè)備制造生產(chǎn)以及生產(chǎn)銷售環(huán)節(jié)的一體化開展,形成緊密結(jié)合的發(fā)展趨勢,實現(xiàn)我國工業(yè)和農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展,共同朝著多元化和協(xié)調(diào)化的方向邁進[4]。
3.2向著智能化和互聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展
我國信息社會的深入發(fā)展使得各行各業(yè)的信息化應(yīng)用水平不斷提升,對智能化的需求也不斷提高,農(nóng)業(yè)機械自動化行業(yè)發(fā)展在追求高速、高效和高精度的基礎(chǔ)上也隨著社會發(fā)展步伐逐漸向智能化和信息化方向發(fā)展,這就要求在機械設(shè)備的制造和運行過程中要利用科學(xué)技術(shù)來實現(xiàn)勞動力和機械設(shè)備的深度融合,在提升設(shè)備運行效率的同時確保自動化精密度水平的有效提升。首先,在機械加工的過程中要將設(shè)備的生產(chǎn)過程與智能化技術(shù)進行緊密結(jié)合,在相關(guān)信息技術(shù)的應(yīng)用下,設(shè)備智能化水平的提升能夠?qū)Ω鞣N運行條件作出及時的響應(yīng),從而結(jié)合不同的作業(yè)情況形成科學(xué)合理的反饋,實現(xiàn)作業(yè)效率的有效提升;其次,在農(nóng)業(yè)機械設(shè)備制造生產(chǎn)目標(biāo)來看,要求機器能夠充分做到像人一樣思考,即實現(xiàn)智能化運行,這樣一來既能夠在規(guī)定時間內(nèi)完成作業(yè)目標(biāo),也能夠生產(chǎn)出符合人類發(fā)展需求的商品,對于促進我國農(nóng)業(yè)機械化設(shè)備向數(shù)字化邁進具有十分重要的實踐價值;最后,在智能化的方式應(yīng)用下,對設(shè)備生產(chǎn)工藝的時間也需要進行有效的縮短,同時也要保障農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的作業(yè)精度,確保農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備在農(nóng)產(chǎn)品種植和維護過程中的智能化應(yīng)用和開展,對于推動我國農(nóng)業(yè)和工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)具有十分重要的影響。
3.3朝著環(huán)境友好型和綠色化趨勢發(fā)展
隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及城市化建設(shè)的不斷推進,建設(shè)環(huán)境友好型社會的呼聲也越來越高,我國經(jīng)濟社會和農(nóng)業(yè)發(fā)展也在朝著綠色化的方向邁進,因此,在這一社會發(fā)展形勢下,農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的生產(chǎn)和應(yīng)用也應(yīng)當(dāng)朝著環(huán)境友好型和綠色化的趨勢發(fā)展,任何設(shè)備的制造和應(yīng)用應(yīng)當(dāng)建立在可持續(xù)發(fā)展理念的基礎(chǔ)上,政府也應(yīng)當(dāng)加大對農(nóng)業(yè)機械自動化生產(chǎn)和應(yīng)用過程中的廢棄物排放管控力度,對于破壞生態(tài)環(huán)境的行為要嚴(yán)格制止。機械自動化制造設(shè)備的綠色化要求隨著生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展也在不斷提升,這就要求在農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的設(shè)計和制造過程中要嚴(yán)格遵循綠色設(shè)計理念,將綠色制造、綠色加工以及綠色應(yīng)用貫穿在綠色設(shè)計始終,嚴(yán)格按照國家出臺的相關(guān)設(shè)計和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,從生產(chǎn)工藝作為起始點來控制污染物的排放,推動農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的及時更新?lián)Q代,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械制造朝著綠色化的方向發(fā)展。
3.4重視專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)
1機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用意義
1.1提高監(jiān)控水平
在一體化系統(tǒng)中,電子監(jiān)控屬于其重要內(nèi)容之一,不僅可對機械設(shè)備運行情況進行多角度監(jiān)督,還具有報警裝置;如設(shè)備在運行中出現(xiàn)故障,監(jiān)控系統(tǒng)將在最快的時間響起警報,并精準(zhǔn)判斷故障之處,將針對性的維修措施傳達給相關(guān)部門,便于維修人員盡快制定修復(fù)方案,在較短的時間內(nèi)使系統(tǒng)故障得以解決,安全隱患得到有效消除。
1.2提高機械生產(chǎn)效率
與以往傳統(tǒng)機械設(shè)備相比,一體化系統(tǒng)的應(yīng)用可節(jié)約更多的能源,電控系統(tǒng)可提高設(shè)備運行中能源利用效率。在設(shè)備生產(chǎn)過程中,充分發(fā)揮電子控制技術(shù)的作用和優(yōu)勢,根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)能源供給量,使機械生產(chǎn)效率得到顯著提升,還有助于節(jié)約更多的能源。
1.3提高機械作業(yè)精度
將電子控制系統(tǒng)應(yīng)用到機械設(shè)備中,不僅可提高機械設(shè)備的精準(zhǔn)度,還可實現(xiàn)設(shè)備自動化運行。在以往的機械生產(chǎn)中,主要以人力操縱完成生產(chǎn)工作,精度難以得到有效提升,而機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用則可克服這一弊端,使機械作業(yè)整體精度得到顯著提升。
2機電一體化系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機械工程中的應(yīng)用
機電一體化系統(tǒng)作為一種新型技術(shù),由多種技術(shù)有機集成而成,可為機械工程發(fā)展提供設(shè)備支持;通過特定軟件發(fā)揮該系統(tǒng)的作用和價值,在農(nóng)業(yè)機械工程中得到廣泛應(yīng)用。
2.1監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,操作者應(yīng)經(jīng)常對農(nóng)機各項數(shù)據(jù)進行查看,根據(jù)參數(shù)情況進行設(shè)備調(diào)整,為機械正常運行提供保障。為了便于操作者實時查看數(shù)據(jù),傳感器、儀表等機電監(jiān)控技術(shù)被陸續(xù)應(yīng)用到農(nóng)機工程之中。通過使用傳感器,可精準(zhǔn)獲取設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài),并在儀表中將各項數(shù)值顯示出來;操作者可將儀表顯示信息與正常情況下數(shù)據(jù)信息進行對比,以此來判斷農(nóng)機設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)。此外,操作者還可根據(jù)畫面來操作設(shè)備,根據(jù)實際需求靈活調(diào)整農(nóng)機設(shè)備,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到顯著提升。
2.2CAD技術(shù)應(yīng)用
CAD技術(shù)是計算機輔助設(shè)計技術(shù)的簡稱,屬于計算機圖形、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通信等多種知識相結(jié)合的綜合技術(shù)。與其他設(shè)計工作相比,農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計較為復(fù)雜,內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為繁瑣,需要進行大量的計算和測試。如單純依靠傳統(tǒng)手工計算方式,設(shè)計效率較低,難以充分滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)對現(xiàn)代機械的需求。CAD技術(shù)則可充分利用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)圖,通過三維圖形系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,在網(wǎng)絡(luò)與豐富數(shù)據(jù)的支持下,不僅可使農(nóng)機設(shè)備的設(shè)計效率得到顯著提升,還可為設(shè)計者的技術(shù)創(chuàng)新提供更有效的支持。
2.3電子信息技術(shù)應(yīng)用
現(xiàn)階段,農(nóng)業(yè)機械逐漸朝著現(xiàn)代化、智能化的方向轉(zhuǎn)型,與電子信息技術(shù)之間的融合日漸緊密,與高效農(nóng)業(yè)、節(jié)能農(nóng)業(yè)、集約農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢相符合。通過使用電子信息技術(shù),對于設(shè)計者來說,可為其提供大量的關(guān)于農(nóng)機設(shè)備的資料信息;對于操作者來說,可遠程查看設(shè)備、操作設(shè)備,使生產(chǎn)運行更加精準(zhǔn);對于制造者來說,可通過自動流水線使生產(chǎn)效率得到顯著提升。
2.4GPS系統(tǒng)應(yīng)用
該系統(tǒng)主要采用GPS差分技術(shù)、超聲波、傳感器等,借助計算機軟件為農(nóng)機虛擬儀表提供生產(chǎn)活動所需的三維模型、三維坐標(biāo)等。對于大型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場來說,在大部分農(nóng)機的集群運行過程中,通過廣泛應(yīng)用該系統(tǒng),充分發(fā)揮其精度較高的性能優(yōu)勢,及時準(zhǔn)確提供作業(yè)現(xiàn)場、機器、設(shè)備的實時坐標(biāo),從而為生產(chǎn)管理者現(xiàn)場調(diào)度、策劃等提供諸多便利。
3機電一體化系統(tǒng)未來的應(yīng)用前景
從上述研究可知,機械工程發(fā)展離不開機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用,在未來機電一體化系統(tǒng)擁有十分廣闊的發(fā)展前景。
3.1高智能化
在科技時代背景下,各行各業(yè)的智能化水平逐漸提升,這已經(jīng)成為時展潮流之一。機電一體化也應(yīng)朝著高智能化的方向發(fā)展,使機械工程獲得更加穩(wěn)健的發(fā)展。同時,高智能化也是機電一體化系統(tǒng)發(fā)展的根基,在未來的發(fā)展中應(yīng)將更多智能化技術(shù)引入其中,帶動機械工程發(fā)展。此外,隨著人工智能的發(fā)展,機械設(shè)備可自動進行故障識別和排除,工作參數(shù)得以優(yōu)化,甚至可在無人值守的情況下自動運行,這也是機電系統(tǒng)未來發(fā)展的主要趨勢。
3.2綠色環(huán)保
工業(yè)化的發(fā)展雖然使人們生活質(zhì)量得以提升,但其帶來的環(huán)境問題卻日益嚴(yán)峻。目前,我國大力提倡節(jié)能環(huán)保,機電一體化的發(fā)展也應(yīng)積極響應(yīng)國家號召,走綠色環(huán)保道路;在滿足機械工程生產(chǎn)需求的同時,在產(chǎn)品使用、生產(chǎn)運行中加入更多的環(huán)保元素,提高能源利用效率,推動機械工程朝著綠色節(jié)能的方向發(fā)展。
3.3光機電一體化
目前,機電一體化作為先進科技逐漸得到普及,在未來的發(fā)展中,光機電一體化將成為新的發(fā)展潮流。借助光學(xué)技術(shù)的力量,將其與機電一體化技術(shù)相結(jié)合,可使系統(tǒng)中傳感器的作用發(fā)揮到最大,信息處理、動力系統(tǒng)等功能也得到進一步完善,顯著提升農(nóng)機工作效率和精度。
3.4輕量型
美國主導(dǎo)的GPS全球定位系統(tǒng),早已應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。在農(nóng)業(yè)高度自動化的條件下,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械接收衛(wèi)星定位信號,在大田里循著既定路線自助耕作,甚至發(fā)展為智能化農(nóng)機。劉經(jīng)南認(rèn)為,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)或者精密農(nóng)業(yè),對衛(wèi)星定位精度的要求達到厘米級或分米級的水平。
目前,我國已成功發(fā)射20多顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,組網(wǎng)形成一個巨大星座。天上北斗加之北斗地基增強系統(tǒng),已可以滿足農(nóng)莊厘米級、全國分米級、全球米級的高精度實時定位導(dǎo)航需求。借此引導(dǎo),就可以實現(xiàn)大豆等作物“厘米精度”的播種、分米級精度的大田精細管理、米級精度的拖拉機數(shù)千公里跨區(qū)作業(yè)調(diào)度管理,達到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、精密農(nóng)業(yè)需求。
備受關(guān)注的無人駕駛車真正上路、形成無人車交通系統(tǒng),可能還需假以時日;那么,大田里的無人農(nóng)業(yè)機械車輛種地,則可能更早實現(xiàn)。劉經(jīng)南認(rèn)為,我國農(nóng)業(yè)用車物聯(lián)網(wǎng),也就是農(nóng)機車聯(lián)網(wǎng),正在走向人、車、路與環(huán)境的協(xié)同感知階段。
關(guān)鍵詞:
農(nóng)業(yè)機械;技術(shù)手段;應(yīng)用;發(fā)展前景
我國在國際上的地位正在逐漸提高,這與我國的經(jīng)濟發(fā)展是分不開的,經(jīng)濟的發(fā)展需要基礎(chǔ)的支持,農(nóng)業(yè)就是我國的基礎(chǔ),我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)村人口基數(shù)大。隨著近幾年我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展,很多高新技術(shù)也被運用到農(nóng)業(yè)的機械設(shè)備中,使農(nóng)機設(shè)備向著智能化的方向發(fā)展,有效地提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體效率。在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中使用高新技術(shù)還能夠提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率,保證農(nóng)機相關(guān)機械的正常運作。
1農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的應(yīng)用分析
1.1計算機技術(shù)
這里所說的計算機技術(shù)主要指的是計算機視覺技術(shù),這一技術(shù)最早被運用在農(nóng)業(yè)機械上是在20世紀(jì)70年代中期,當(dāng)時主要運用的是計算機技術(shù)中的視覺技術(shù),利用這一技術(shù)的主要目的是可以對農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)質(zhì)量進行分級別檢查。計算機視覺技術(shù)是以圖像處理為基準(zhǔn),隨著圖像處理以及視覺模擬技術(shù)的發(fā)展,計算機視覺技術(shù)不僅可以用來檢查農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),而且還可以用來對農(nóng)產(chǎn)品進行播種、收割。雖然計算機視覺技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用時間還不是很長,在實際的使用中還有很多的問題出現(xiàn),但是相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機視覺技術(shù)必將會改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)作業(yè)模式,為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)上的支持。
1.2網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用是非常成功的,信息技術(shù)與地理信息系統(tǒng)的有機結(jié)合不僅可以為農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)提供高精度的監(jiān)控,而且還能夠?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)病蟲害的情況進行及時的檢測,然后根據(jù)定位系統(tǒng)來進行田間作業(yè)。
1.3液壓技術(shù)
液壓技術(shù)主要依靠的是微電子技術(shù)和工業(yè)傳感技術(shù),在數(shù)據(jù)的采集上,運用液壓技術(shù)主要完成的是能量的轉(zhuǎn)換和匹配,其目的是為了讓農(nóng)業(yè)機械的效率能夠得到進一步的提高,讓機械設(shè)備的相關(guān)系統(tǒng)特征可以得到完善,讓機械設(shè)備的可靠性能夠得到提升,這也很好地符合了環(huán)境保護的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。而大部分的農(nóng)業(yè)機械都是采用內(nèi)燃機作為原動力,所以很多時候都會出現(xiàn)工作負(fù)荷,一般情況下,我們都是通過電液控制手段來完成負(fù)載與原動力之間的匹配情況,盡可能地減少功率傳輸過程中出現(xiàn)的損失,從而提高農(nóng)業(yè)機械系統(tǒng)的工作效率。
1.4人工智能技術(shù)
隨著信息全球化的不斷深入,高端技術(shù)不僅在大型的企事業(yè)單位中被運用,在農(nóng)業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用,比較有成果的就是美國利用人工智能技術(shù)研發(fā)出激光拖拉機、機械的內(nèi)部導(dǎo)航裝置,等等,這些裝置可以對拖拉機的運行方向及所處位置進行實時的測定,在了解地區(qū)土地信息之后,再制定合理的土地種植方案、農(nóng)藥及種子的數(shù)量,等等。
2農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的發(fā)展趨勢
2.1推廣農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展
目前在我國的農(nóng)業(yè)機械發(fā)展上,已經(jīng)開始運用機電智能化技術(shù)和計算機技術(shù),這使得農(nóng)業(yè)機械化設(shè)備的科技含量有了極大的提高,不僅有效地提高了農(nóng)業(yè)機械的作業(yè)效率,而且也提升了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率。
2.2農(nóng)業(yè)資源的利用率得到了提升
只有提高了農(nóng)業(yè)資源的開發(fā)利用率,才能夠確保農(nóng)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,同時也為保護生態(tài)環(huán)境奠定基礎(chǔ),如回收農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物,普及無害化的處理設(shè)備,運用無害化技術(shù)來處理廢水可以有效地達到保護環(huán)境的作用。而在農(nóng)業(yè)種植的過程中,使用有機肥料還可以進一步提高農(nóng)業(yè)資源的利用效率。除此之外,大力發(fā)展節(jié)能型動力機械設(shè)備可以有效地避免出現(xiàn)資源浪費,從而提高農(nóng)業(yè)資源的整體利用效率。
2.3提高農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督水平
要想提升農(nóng)業(yè)的機械化水平,還要從規(guī)范設(shè)計的基本要求出發(fā),全面提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。在質(zhì)量提升的過程中,還要注重農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的整體造型和外觀,農(nóng)機設(shè)備的耐久性也要經(jīng)得起考驗。選用與農(nóng)機設(shè)備相配套的發(fā)電機及元件,能夠最大程度上提高農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的質(zhì)量。在農(nóng)業(yè)機械設(shè)備完成安裝之后,還要對其進行試運行,只有保證了設(shè)備各項指標(biāo)都正常的基礎(chǔ)上,才能夠真正的投入使用,這也是提高農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品可靠性的前提。
2.4加大政府的補貼力度
各級地方政府要加大農(nóng)業(yè)機械的技術(shù)推廣,做好農(nóng)業(yè)機械的培訓(xùn)工作。國家還要將拖拉機、插秧機等農(nóng)機具作為農(nóng)具購置補貼的關(guān)鍵,普及農(nóng)業(yè)機械知識。這樣也能夠更好地提高農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展進程。2.5確保農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的安全生產(chǎn)關(guān)注安全監(jiān)督管理及裝備的創(chuàng)建工作,加大農(nóng)業(yè)機械的安全投入,以便更好地滿足農(nóng)業(yè)機械工作安全監(jiān)督管理的需求。除此之外,最重要的是,要將農(nóng)業(yè)機械的安全檢驗工作納入到各級縣市政府的財政預(yù)算當(dāng)中。
3結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,一些高新技術(shù)正在逐漸地被運用到農(nóng)業(yè)的機械設(shè)備中,這些機械設(shè)備的出現(xiàn)不僅提高了農(nóng)業(yè)的整體生產(chǎn)水平,而且還進一步提升了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率,很好地實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在今后的農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,農(nóng)業(yè)機械也必定是智能化的,所以要求操作人員要不斷地提高自己的專業(yè)素養(yǎng),全面推廣農(nóng)業(yè)機械新技術(shù),只有這樣才能夠真正意義上實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)機械的智能化。
作者:徐家亮 劉曉鵬 單位:黑龍江省克東縣農(nóng)機安全監(jiān)理站
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1.機械設(shè)計制造及其自動化的概述
機械設(shè)計制造是嚴(yán)重各種工業(yè)機械設(shè)備及機電產(chǎn)品從設(shè)計、制造、運行控制到生產(chǎn)過程的一門綜合性學(xué)科。在經(jīng)濟、科技飛速發(fā)展的時代里,對機械設(shè)計制造要求也來越高,尤其是在機械制造行業(yè)規(guī)?;l(fā)展的當(dāng)下,傳統(tǒng)機械設(shè)計制造已經(jīng)逐漸暴露出它的弊端,而要想推動機械設(shè)計制造行業(yè)的更好發(fā)展,就應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到機械自動化的優(yōu)越性。機械設(shè)計制造自動化是科技發(fā)展的產(chǎn)物,以科技為依托,可以提高機械制造效率,保證機械設(shè)備的穩(wěn)定性,節(jié)省機械制造成本,提高經(jīng)濟效益。
2.械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則
機械設(shè)計制造及其自動化是集計算機科學(xué)、信息技術(shù)等為一體,在智能化、模塊化、微型化設(shè)計原則基礎(chǔ)上形成的新型設(shè)計制造形式,可以全面解決現(xiàn)代生產(chǎn)過程中的各項問題,是當(dāng)前工業(yè)及工程中不可或缺的關(guān)鍵部分。為進一步提升機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用效益,其設(shè)計的過程中人員需要把握好:
(1)設(shè)計與機械功能需求相匹配。機械設(shè)計制造及其自動化設(shè)計的目的就是為了滿足機械設(shè)備功能需求,使其能夠在工業(yè)或工程中發(fā)揮其作用,形成高質(zhì)量高、高效益機械設(shè)備體系,從根本上提升工業(yè)或工程的經(jīng)濟效益。為此,設(shè)計過程中必須要保證機械設(shè)計制造及其自動化設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計重點、設(shè)計核心與機械設(shè)備功能需求相協(xié)調(diào),能夠從全方位滿足機械設(shè)備功能需求,這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)機械設(shè)備應(yīng)用效益的最大化,為我國工業(yè)或工程發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
(2)設(shè)計需注重全面創(chuàng)新。機械設(shè)計制造及其自動化與其他機械制造理論存在一定的差異,其要求在智能化、自動化、信息化技術(shù)基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新和改善,以保證機械設(shè)備生產(chǎn)和制造效益的最大化。為此,機械設(shè)計制造及其自動化設(shè)計的過程中必須全面融入創(chuàng)新理念,運用先進技術(shù)不斷創(chuàng)新,形成針對性設(shè)計體系,這樣才能夠從根本上提升設(shè)計效益,使機械設(shè)備自動化水平達到新的高度。
(3)設(shè)計需做好技術(shù)的融合。機械設(shè)計制造及其自動化內(nèi)容較為復(fù)雜,在設(shè)計工作開展的過程中需做好各項機械設(shè)備技術(shù)的融合,這樣才能夠形成科學(xué)、全面、系統(tǒng)的設(shè)計體系。如常規(guī)設(shè)計的過程中需要把握好機械能量轉(zhuǎn)化技術(shù)、機械信息處理技術(shù)、機械智能檢測技術(shù)等,將其融入到機械設(shè)計制造及其自動化設(shè)計過程中,為設(shè)計工作提供完備的數(shù)據(jù)體系,從而提升機械設(shè)計制造及其自動化設(shè)計的科學(xué)性、可靠性和有效性。
3.機械設(shè)計制造及其自動化的實際應(yīng)用
3.1在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
在我國農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化設(shè)備方面,推進其精準(zhǔn)度發(fā)展進程,不僅有利于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn),還對我國經(jīng)濟建設(shè)帶來幫助。與發(fā)達國家相比,我國農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)起步比較晚,在技術(shù)水平以及設(shè)備精準(zhǔn)度上存在一定的差異。目前,我國農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)度建設(shè)主要集中在農(nóng)業(yè)節(jié)水、節(jié)肥等方面,例如在農(nóng)業(yè)節(jié)水方面,通過精準(zhǔn)的技術(shù),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉上的節(jié)水,以達到節(jié)約水資源的目的。我國農(nóng)業(yè)不僅在該方面實施精準(zhǔn)化,還需要在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化建設(shè)方面實現(xiàn)精準(zhǔn)化。
首先,在學(xué)習(xí)國外先進技術(shù)基礎(chǔ)上,集中農(nóng)業(yè)發(fā)展科研力量,對我國農(nóng)業(yè)設(shè)備現(xiàn)狀進行充分了解,以科技為依托,在技術(shù)上將農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備進行完善,并推進農(nóng)業(yè)機械設(shè)備精準(zhǔn)化進程;其次,發(fā)展農(nóng)業(yè)機械設(shè)備需要以科技為依托,優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械自動化建設(shè),例如農(nóng)業(yè)機器人的研發(fā),有效降低了農(nóng)耕勞動力,進而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技化。
3.2在集成虛擬化技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用
機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)在機械電子集成電路中的應(yīng)用,促進了電子設(shè)備有效控制?;跈C械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的電子集成技術(shù),其最大的特點,就是能夠通過機械設(shè)備,將電力系統(tǒng)中的控制電路、驅(qū)動電路以及功率電路集成在一起,但是在一個系統(tǒng)中將這些不同的線路集成在一起,并非能夠提升電力系統(tǒng)的功能,嚴(yán)重的情況有可能為電力線路管理與維護帶來困擾。近年來,在機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)下,研發(fā)出一種插卡式的集成技術(shù),該種集成技術(shù)將控制電路放置在系統(tǒng)的外部,通過插卡的方式與集成電路進行連接。該種技術(shù)應(yīng)用比較廣泛,例如插卡開關(guān)的使用。插卡式的結(jié)構(gòu),存在很多優(yōu)勢,能夠有效避免封裝元件數(shù)量大等問題,又有效的避免了控制電路與模塊一體化的問題。
3.3工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
第一,在Pro/NC數(shù)據(jù)庫中存放各項環(huán)境參數(shù),這些參數(shù)分別為數(shù)控零件技術(shù)要求、幾何圖形、尺寸和器件在工藝上的要求等。最后確定在數(shù)控加工中的器件加工路線和器件加工工藝參數(shù),并且確定輔助功能參數(shù)。按照數(shù)控機床原始的加工代碼來驅(qū)動數(shù)控機床進行器件加工。
第二,在Pro/E的數(shù)控加工中,過程必須遵循規(guī)定的加工工藝步驟來設(shè)計加工軌跡。在實際的加工邏輯中,數(shù)控程序流程與加工思路是一致的。在這一過程中,可以設(shè)計數(shù)控切割中刀具的具體參數(shù),可以依照需要設(shè)計適合的刀具進行數(shù)控加工,加工系統(tǒng)通過對工藝數(shù)據(jù)計算出刀具的切割軌跡,并且最后生成CL文件。
4.機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展趨勢
4.1智能化的發(fā)展方向
機械設(shè)計制造的智能化發(fā)展在以往看來,可能很難實現(xiàn)。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,尤其是現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,手機的智能化,電腦的智能化,電視的智能化、智能機器人等等都已經(jīng)實現(xiàn),機械設(shè)計制造的智能化也必將成為現(xiàn)實。機械設(shè)計制造的智能化發(fā)展與自動化的結(jié)合,主要是通過計算機程序的設(shè)定,通過類似人工智能的程序,讓機械設(shè)備能夠自動智能的對信息數(shù)據(jù)以及問題進行分析處理,不再需要人為的操控,并且可以自動解決故障,從而讓機械生產(chǎn)真正的實現(xiàn)自動化。
4.2W絡(luò)化的發(fā)展方向
傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造主要是利用紙質(zhì)圖紙進行設(shè)計和制造,這種方法不僅需要大量的資源,而且無法保證無人工誤差。因此,機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展將會結(jié)合計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對傳統(tǒng)的設(shè)計制造進行改善,利用計算機的操作軟件進行圖紙的設(shè)計和分析,在發(fā)現(xiàn)問題之后利用計算機進行糾正,最后投入制造。與計算機技術(shù)的結(jié)合,可以利用其智能化的優(yōu)勢降低人工設(shè)計的誤差,提高設(shè)計效率而且利于保存。
4.3綠色化的發(fā)展方向
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代社會的高度進步,生態(tài)環(huán)保,綠色節(jié)約理念不斷被提出,在這種理念下,機械制造企業(yè)必須要肩負(fù)起保護環(huán)境,節(jié)約能源的重要使命,在機械設(shè)計制造中遵循綠色的理念,堅持綠色設(shè)計。在機械產(chǎn)品制造的過程中,要以對環(huán)境的影響為核心,兼顧產(chǎn)品功能,也就是說既要具備產(chǎn)品功能,又不能對周圍的環(huán)境造成不利的影響。綠色環(huán)保、節(jié)能減排、可持續(xù)性發(fā)展是未來的發(fā)展趨勢,也將是機械制造行業(yè)的主流方向,對提高企業(yè)的社會效益和企業(yè)競爭能力具有重要的意義。
4.4數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用
將生產(chǎn)所需的圖像、聲音等信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息的技術(shù)即為數(shù)字化,其在機械自動化中的應(yīng)用有助于系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)分析及處理工作,進而可實現(xiàn)系統(tǒng)對產(chǎn)品的模擬,產(chǎn)品制造由此完成。隨著人們對數(shù)字化技術(shù)的重視及廣泛應(yīng)用,其將會使產(chǎn)品的設(shè)計更加精準(zhǔn)化,產(chǎn)品生產(chǎn)過程也將更加簡潔化。
4.5科技化發(fā)展
就現(xiàn)階段而言,我國機械自動化的發(fā)展已經(jīng)逐步實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的系統(tǒng)化操控,但其科技化發(fā)展仍需得到進一步完善,表現(xiàn)較為突出的是機械制造業(yè)中的遙控技術(shù)。就現(xiàn)階段而言,我國機械自動化中的技術(shù)監(jiān)控和遙感技術(shù)發(fā)展水平還不高,其未來發(fā)展對于生產(chǎn)環(huán)節(jié)問題的有效解決具有重大意義。
結(jié)束語:機械設(shè)計制造及其自動化憑借自身優(yōu)勢已成為機械設(shè)計制造行業(yè)的重要技術(shù)組成部分。對此,我們一定要對其特點及優(yōu)勢加以分析,并在此基礎(chǔ)上探究其發(fā)展趨勢,在不斷完善機械自動化的同時促進機械制造行業(yè)的健康發(fā)展。
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由農(nóng)機消費大縣邁向農(nóng)機生產(chǎn)大縣,是河南省汝南縣的全新定位。該縣在新農(nóng)機的研發(fā)和應(yīng)用方面,建立以農(nóng)業(yè)機械研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等為主體的3平方公里的農(nóng)機產(chǎn)業(yè)園,為推動農(nóng)機產(chǎn)業(yè)發(fā)展搭建了平臺。平臺的誕生,不但催生了農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)加速成長,也吸引了大批農(nóng)業(yè)機械制造項目扎根汝南縣,這些項目的建成投產(chǎn)填補了汝南縣農(nóng)業(yè)大縣無大型農(nóng)機制造的空白。目前,該縣農(nóng)機總動力達到120萬千瓦,農(nóng)業(yè)機械總值16.3億元,農(nóng)業(yè)機械總擁有量5.1萬臺,其中大中型農(nóng)業(yè)機械1.2萬臺,配套農(nóng)具11萬臺(套)主要農(nóng)作物耕種收綜合機械化水平達到86%以上,小麥基本實現(xiàn)生產(chǎn)全程機械化,玉米機收率達75%以上,玉米秸稈還田率達80%以上,實現(xiàn)了農(nóng)機合作社鄉(xiāng)鎮(zhèn)全覆蓋。
1 數(shù)控機床技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用
進入新世紀(jì)以來,隨著我國改革開放不斷深入,數(shù)控技術(shù)在各個領(lǐng)域都得到了比較廣泛的應(yīng)用,特別是在我國農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中應(yīng)用更加頻繁。最近幾年,我國各種中高職院校培養(yǎng)了大批數(shù)控技術(shù)人才,為了數(shù)控機床制造技術(shù)發(fā)展做出了巨大的貢獻。在過去我國機械制造行業(yè)中,很多數(shù)控技術(shù)都是由外國企業(yè)控制,引進國外的機械設(shè)備,國內(nèi)機械制造行業(yè)對國外技術(shù)比較依賴,國內(nèi)的農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)所生產(chǎn)出來的零部件技g水平較低,缺少自己的核心技術(shù)體系。為了進一步促進數(shù)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用,提高自身的凈勝能力,需要我們逐漸構(gòu)建屬于本國特有的體系化和規(guī)模化數(shù)控機床產(chǎn)品,為我國的農(nóng)業(yè)機械制造領(lǐng)域提供充足的零部件,滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要。數(shù)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)扮演著十分重要的角色,其可以整體提高農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的配套能力,同時,在農(nóng)機設(shè)備機床可靠性方面,也能夠利用數(shù)控技術(shù)得以實現(xiàn)。此外,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)還能夠有效提升農(nóng)機設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量和水平,使農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)逐漸向著自動一體化方向發(fā)展。最近幾年,我國很多機械制造企業(yè)不斷推出了大量高性能的數(shù)控機床產(chǎn)品,顯示了我國在機床生產(chǎn)水平提升。我們相信國內(nèi)機械制造企業(yè)完全可以依靠自主數(shù)控技術(shù)制造高質(zhì)量的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備。
2 數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用
首先,CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用。隨著工業(yè)技術(shù)更新加快和競爭日趨激烈,機械產(chǎn)品更新?lián)Q代速度越來越快,產(chǎn)品的設(shè)計周期越來越短,現(xiàn)代化的CAD技術(shù)也在不斷向前發(fā)展。過去傳統(tǒng)的CAD技術(shù)主要以計算為基礎(chǔ),處理符號推理。但是傳統(tǒng)的CAD技術(shù)已經(jīng)不能很好適應(yīng)創(chuàng)造性設(shè)計要求,工作很困難,因此,在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用CAD技術(shù)必須在系統(tǒng)中引入人工智能方法,采用專家系統(tǒng)技術(shù),積極發(fā)展智能化CAD技術(shù),以適應(yīng)創(chuàng)造性設(shè)計要求。智能化CAD設(shè)計系統(tǒng)是由多個智能體功能模塊有機組合在一起而設(shè)計出來的復(fù)雜系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用應(yīng)用智能化的CAD系統(tǒng),可以很好解決農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造過程中復(fù)雜的設(shè)計、利用率低的難題,縮短機械產(chǎn)品開發(fā)周期,在未來具有巨大的經(jīng)濟效益和應(yīng)用前景;其次,數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械裝備制造中的應(yīng)用。隨著數(shù)字計算機的誕生,其逐漸被應(yīng)用到控制加工機床的加工運動方面,形成了數(shù)字控制機床。經(jīng)歷了長時間的發(fā)展,數(shù)控機床技術(shù)逐漸稱為衡量一個國家機械制造能力的重要標(biāo)準(zhǔn)。在國外發(fā)達國家的機械制造企業(yè)中基本上已經(jīng)實現(xiàn)了無圖紙生產(chǎn),廣泛使用CAD技術(shù)和CAN技術(shù),實現(xiàn)了全部的數(shù)字化設(shè)計。最近幾年,數(shù)字制造技術(shù)在我國有了一定的發(fā)展,如數(shù)控技術(shù)、制造信息支持持系統(tǒng)為主體的技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中不斷得到應(yīng)用。但是從目前整體的發(fā)展情況來看,數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用還比較滯后,但我們相信在今后的農(nóng)機制造領(lǐng)域?qū)絹碓蕉嗟膽?yīng)用到數(shù)字技術(shù),直接推動農(nóng)機制造行業(yè)實現(xiàn)自動化發(fā)展
3 虛擬技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用
首先,虛擬裝配技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用。利用虛擬樣機技術(shù)在農(nóng)機產(chǎn)品開發(fā)階段進行裝配評價,從而保證在農(nóng)業(yè)設(shè)備設(shè)計階段對整個產(chǎn)品的功能、性能從裝配角度進行分析,避免設(shè)計中存在失誤,為接下來的生產(chǎn)定型提供方便,節(jié)省大量時間和金錢。采用二維圖紙進行了平面設(shè)計和線性設(shè)計無法及時發(fā)現(xiàn)重設(shè)計制造過程中存在的的裝配干擾問題,在生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)裝配干擾問題在后續(xù)需要花費大量時間和金錢重新設(shè)計,增加了制造成本,浪費大量時間和精力。而通過使用虛擬裝配技術(shù),設(shè)計人員在設(shè)計階段就可以對產(chǎn)品進行模擬加工,對設(shè)備零部件進行全方位的檢查,通過程序自動檢查機械設(shè)備設(shè)備裝配存在的干擾問題;其次,虛擬制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用。其中應(yīng)用比較廣泛的是熱加工技術(shù)的應(yīng)用。模擬系統(tǒng)針對機械金屬材料的物理特性和化學(xué)特性以及制造技術(shù)難度進行全面分析,模擬機械設(shè)備成型過程中各種數(shù)值和物理量,對機械設(shè)備形成過程進行動態(tài)化的仿真模擬,在不同生產(chǎn)條件和制造環(huán)境分析不同金屬材料的配置情況,進而對機械設(shè)備熱成型零部件的質(zhì)量和性能急性控制和優(yōu)化,充分發(fā)揮不同看金屬材料的潛能,實現(xiàn)生產(chǎn)加工最輕化和材料應(yīng)用最優(yōu)化。
由農(nóng)機消費大縣邁向農(nóng)機生產(chǎn)大縣,是河南省汝南縣的全新定位。該縣在新農(nóng)機的研發(fā)和應(yīng)用方面,建立以農(nóng)業(yè)機械研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等為主體的3平方公里的農(nóng)機產(chǎn)業(yè)園,為推動農(nóng)機產(chǎn)業(yè)發(fā)展搭建了平臺。平臺的誕生,不但催生了農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)加速成長,也吸引了大批農(nóng)業(yè)機械制造項目扎根汝南縣,這些項目的建成投產(chǎn)填補了汝南縣農(nóng)業(yè)大縣無大型農(nóng)機制造的空白。目前,該縣農(nóng)機總動力達到120萬千瓦,農(nóng)業(yè)機械總值16.3億元,農(nóng)業(yè)機械總擁有量5.1萬臺,其中大中型農(nóng)業(yè)機械1.2萬臺,配套農(nóng)具11萬臺(套)主要農(nóng)作物耕種收綜合機械化水平達到86%以上,小麥基本實現(xiàn)生產(chǎn)全程機械化,玉米機收率達75%以上,玉米秸稈還田率達80%以上,實現(xiàn)了農(nóng)機合作社鄉(xiāng)鎮(zhèn)全覆蓋。
1數(shù)控機床技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用
進入新世紀(jì)以來,隨著我國改革開放不斷深入,數(shù)控技術(shù)在各個領(lǐng)域都得到了比較廣泛的應(yīng)用,特別是在我國農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中應(yīng)用更加頻繁。最近幾年,我國各種中高職院校培養(yǎng)了大批數(shù)控技術(shù)人才,為了數(shù)控機床制造技術(shù)發(fā)展做出了巨大的貢獻。在過去我國機械制造行業(yè)中,很多數(shù)控技術(shù)都是由外國企業(yè)控制,引進國外的機械設(shè)備,國內(nèi)機械制造行業(yè)對國外技術(shù)比較依賴,國內(nèi)的農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè)所生產(chǎn)出來的零部件技術(shù)水平較低,缺少自己的核心技術(shù)體系。為了進一步促進數(shù)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用,提高自身的凈勝能力,需要我們逐漸構(gòu)建屬于本國特有的體系化和規(guī)模化數(shù)控機床產(chǎn)品,為我國的農(nóng)業(yè)機械制造領(lǐng)域提供充足的零部件,滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要。數(shù)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)扮演著十分重要的角色,其可以整體提高農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的配套能力,同時,在農(nóng)機設(shè)備機床可靠性方面,也能夠利用數(shù)控技術(shù)得以實現(xiàn)。此外,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)還能夠有效提升農(nóng)機設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量和水平,使農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)逐漸向著自動一體化方向發(fā)展。最近幾年,我國很多機械制造企業(yè)不斷推出了大量高性能的數(shù)控機床產(chǎn)品,顯示了我國在機床生產(chǎn)水平提升。我們相信國內(nèi)機械制造企業(yè)完全可以依靠自主數(shù)控技術(shù)制造高質(zhì)量的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備。
2數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用
首先,CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用。隨著工業(yè)技術(shù)更新加快和競爭日趨激烈,機械產(chǎn)品更新?lián)Q代速度越來越快,產(chǎn)品的設(shè)計周期越來越短,現(xiàn)代化的CAD技術(shù)也在不斷向前發(fā)展。過去傳統(tǒng)的CAD技術(shù)主要以計算為基礎(chǔ),處理符號推理。但是傳統(tǒng)的CAD技術(shù)已經(jīng)不能很好適應(yīng)創(chuàng)造性設(shè)計要求,工作很困難,因此,在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用CAD技術(shù)必須在系統(tǒng)中引入人工智能方法,采用專家系統(tǒng)技術(shù),積極發(fā)展智能化CAD技術(shù),以適應(yīng)創(chuàng)造性設(shè)計要求。智能化CAD設(shè)計系統(tǒng)是由多個智能體功能模塊有機組合在一起而設(shè)計出來的復(fù)雜系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用應(yīng)用智能化的CAD系統(tǒng),可以很好解決農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造過程中復(fù)雜的設(shè)計、利用率低的難題,縮短機械產(chǎn)品開發(fā)周期,在未來具有巨大的經(jīng)濟效益和應(yīng)用前景;其次,數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械裝備制造中的應(yīng)用。隨著數(shù)字計算機的誕生,其逐漸被應(yīng)用到控制加工機床的加工運動方面,形成了數(shù)字控制機床。經(jīng)歷了長時間的發(fā)展,數(shù)控機床技術(shù)逐漸稱為衡量一個國家機械制造能力的重要標(biāo)準(zhǔn)。在國外發(fā)達國家的機械制造企業(yè)中基本上已經(jīng)實現(xiàn)了無圖紙生產(chǎn),廣泛使用CAD技術(shù)和CAN技術(shù),實現(xiàn)了全部的數(shù)字化設(shè)計。最近幾年,數(shù)字制造技術(shù)在我國有了一定的發(fā)展,如數(shù)控技術(shù)、制造信息支持持系統(tǒng)為主體的技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中不斷得到應(yīng)用。但是從目前整體的發(fā)展情況來看,數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用還比較滯后,但我們相信在今后的農(nóng)機制造領(lǐng)域?qū)絹碓蕉嗟膽?yīng)用到數(shù)字技術(shù),直接推動農(nóng)機制造行業(yè)實現(xiàn)自動化發(fā)展。
3虛擬技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用
首先,虛擬裝配技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用。利用虛擬樣機技術(shù)在農(nóng)機產(chǎn)品開發(fā)階段進行裝配評價,從而保證在農(nóng)業(yè)設(shè)備設(shè)計階段對整個產(chǎn)品的功能、性能從裝配角度進行分析,避免設(shè)計中存在失誤,為接下來的生產(chǎn)定型提供方便,節(jié)省大量時間和金錢。采用二維圖紙進行了平面設(shè)計和線性設(shè)計無法及時發(fā)現(xiàn)重設(shè)計制造過程中存在的的裝配干擾問題,在生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)裝配干擾問題在后續(xù)需要花費大量時間和金錢重新設(shè)計,增加了制造成本,浪費大量時間和精力。而通過使用虛擬裝配技術(shù),設(shè)計人員在設(shè)計階段就可以對產(chǎn)品進行模擬加工,對設(shè)備零部件進行全方位的檢查,通過程序自動檢查機械設(shè)備設(shè)備裝配存在的干擾問題;其次,虛擬制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)中的應(yīng)用。其中應(yīng)用比較廣泛的是熱加工技術(shù)的應(yīng)用。模擬系統(tǒng)針對機械金屬材料的物理特性和化學(xué)特性以及制造技術(shù)難度進行全面分析,模擬機械設(shè)備成型過程中各種數(shù)值和物理量,對機械設(shè)備形成過程進行動態(tài)化的仿真模擬,在不同生產(chǎn)條件和制造環(huán)境分析不同金屬材料的配置情況,進而對機械設(shè)備熱成型零部件的質(zhì)量和性能急性控制和優(yōu)化,充分發(fā)揮不同看金屬材料的潛能,實現(xiàn)生產(chǎn)加工最輕化和材料應(yīng)用最優(yōu)化。
參考文獻
[1]先進制造技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].余震,袁根福.安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版).2003(03)
引言
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,具有高科技含量的半導(dǎo)體集成電路的出現(xiàn),為機電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用提供了便利。這種高科技產(chǎn)物提高機械的運作效率,降低了操作危險系數(shù)。目前,國內(nèi)外對機電一體化研究力度也明顯的加強了,大量的科技產(chǎn)物涌向市場,贏得了人們的注意力。近幾十年來,機電一體化在農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)中得到了廣泛運用,使得農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率大大提高,為國民經(jīng)濟的進步提高了幫助。
一、機電一體化的基本特征
1.機電一體化的基本定義
機電一體化又名為機械電子學(xué),是機械與電子科技結(jié)合為一體的技術(shù)。這項技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)是機械制造和電子配合電腦軟件進行工作。因此機電一體化是整合了機械、電子、電動機和電腦等多領(lǐng)域的一門技術(shù)。機電一體化主要由機械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動力源五大部分組成。
2.機電一體化的具體內(nèi)容
機電一體化是將電子器件的信息處理和控制功能附加或融合在機械裝置中的一種復(fù)合化技術(shù)。其主要內(nèi)容包括以下4個方面:
(1)機械技術(shù)
經(jīng)典的機械理論借助于技術(shù)在人工智能和專家系統(tǒng)的幫助下形成新一代的機械制造技術(shù)。
(2)系統(tǒng)技術(shù)
系統(tǒng)技術(shù)就是以整體出發(fā),組織利用各種相關(guān)的技術(shù),將總體分解問相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元。
(3)自動控制技術(shù)
在控制理論的控制下,設(shè)計仿真系統(tǒng),再進行現(xiàn)場調(diào)試。
(4)伺服傳動技術(shù)
包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置。
3.機電一體化的原則
機電一體化技術(shù)有四大原則:
(1)接口耦合
為保證對信息的邏輯控制功能,使信息按規(guī)定的模式進行交換與傳遞。
(2)能量轉(zhuǎn)換
在傳輸和交換的環(huán)節(jié)進行能量交換與交流。
(3)信息控制
在軟、硬件的保證下,系統(tǒng)控制單元對信息進行控制
(4)運動傳遞
是不同類型的運動進行變換與傳輸來達到控制的目的。
二、機電一體化在農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用的實際情況
1.傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式是指主要通過生產(chǎn)工具、動力、水利設(shè)施等方法進行耕種收獲的農(nóng)業(yè)方式。其是自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟,主要生產(chǎn)滿足自家的生活需要和繳納稅收等開支,商品率低。農(nóng)民有固定的農(nóng)耕田地,以人力和畜力為主要動力,以有機肥為主要肥料,實現(xiàn)豐衣足食的目標(biāo)。是一種相對穩(wěn)定卻又低效率的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。
2.現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是集科學(xué)化、商品化、集約化和產(chǎn)業(yè)化于一身,它突破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的局限性。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械是將自動化、智能化、多功能方向發(fā)展。隨著機電一體化的不斷革新,越來越多的自動化機械出現(xiàn)在勞動場地,機械耕種機代替了人畜犁耙;拖拉機代替了人工扛輸。大力發(fā)展農(nóng)業(yè)的機電一體化,提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)水平,增加農(nóng)民收入的渠道,是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要基石。
3.機電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)用
機電一體化與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品相比,有明顯的優(yōu)勢。機電一體化產(chǎn)品的使用改變以前比較落后的生產(chǎn)方式,一般都是使用自動化的機械進行操作,解放生產(chǎn)力。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,機電一體化使農(nóng)業(yè)機械的工作效率和產(chǎn)能都得到了提高。工作人員在操作過程中的人身安全安全得到保障,機械故障率也隨之降低。隨著技術(shù)的多樣性,機械設(shè)備的制造使得機電一體化設(shè)備功能多種多樣滿足市場需求,適應(yīng)能力也很強。簡單的安裝原理,使得機械便于調(diào)試和維護,大大降低了維修成本。
三、機電一體化在農(nóng)業(yè)機械上的發(fā)展前景
當(dāng)今的世界可謂是高速信息的電子時代,電腦和電子信息各項技術(shù)的飛速發(fā)展使得農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)逐漸向機電一體化方向前進。隨著時代潮流的推進,農(nóng)業(yè)機械控制技術(shù)勢必將成為發(fā)展主流。一些著名農(nóng)機廠商大量使用現(xiàn)代高端技術(shù),例如GPS全球定位系統(tǒng)、激光掃信息遙感等,并將其裝備應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械上。農(nóng)用激光平地機是用激光調(diào)平傳感微機處理技術(shù)進行地面平整作業(yè),一次便可成形,效果非常顯著。廣大技術(shù)人員應(yīng)及時更新知識結(jié)構(gòu),找準(zhǔn)時代信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向,在滿足市場需要的前提下,生產(chǎn)具有足夠的競爭力的農(nóng)業(yè)機械,以保證從市場獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會效益。
四、總結(jié)
綜上所述,機電一體化的出現(xiàn)是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。 對機電一體化的研究目的在于將機械技術(shù)與信息技術(shù)結(jié)合為一體,實現(xiàn)工作系統(tǒng)的最優(yōu)化。因此,在農(nóng)業(yè)機械化的生產(chǎn)上必然離不開機電一體化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種高科技技術(shù)也相互融合,這種發(fā)展趨勢也證明了機電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將越來越主導(dǎo)地位。
參考文獻