自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中的運用

新疆工程學(xué)院機電工程學(xué)院 阿爾孜古麗·吾買爾 張鋒

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的不斷完善，其中運用的機械設(shè)備在不斷增多，主要是運用機械設(shè)備生產(chǎn)和加工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，這也是促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)品自動化、現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)機械設(shè)備設(shè)計與制造中運用自動化技術(shù)能夠控制農(nóng)業(yè)投入成本，提高農(nóng)業(yè)發(fā)展水平?；诖?，本文對自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中的應(yīng)用進行分析，探究自動化技術(shù)應(yīng)用價值，希望可以促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

自動化技術(shù)是多種學(xué)科綜合運用的技術(shù)，這項技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)備設(shè)計和制造中運用能夠改變農(nóng)業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀，對需求旺盛供應(yīng)不足情況進行分析，按照市場需求改變市場發(fā)展存在的障礙[1]?！?022 年糧食及農(nóng)業(yè)狀況》強調(diào)農(nóng)業(yè)糧食體系轉(zhuǎn)型，要促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提高，這樣才能夠保證農(nóng)業(yè)整體發(fā)展質(zhì)量，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護，還可以將自動化技術(shù)運用到機械設(shè)備設(shè)計和制造中，降低農(nóng)民的勞動壓力，推動農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。

1 農(nóng)業(yè)機械制造過程中自動化技術(shù)應(yīng)用作用

1.1 提升我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平

我國農(nóng)業(yè)發(fā)展速度比較慢，但是面積比較大，人們對于農(nóng)業(yè)的依賴程度比較高，因此在生產(chǎn)中也存在較多的隱患。農(nóng)業(yè)機械制造中運用自動化技術(shù)能夠促進農(nóng)業(yè)發(fā)展，為我國提供足夠的糧食，還可以促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)品出口，促進機械設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化[2]。農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的制造時間比較長，大型設(shè)備更緩慢，而自動化技術(shù)運用其中能夠促進產(chǎn)品制造。

1.2 提高農(nóng)業(yè)機械制造生產(chǎn)效率和質(zhì)量

農(nóng)業(yè)機械制造對于制造質(zhì)量和其產(chǎn)生效率十分重視，這也是設(shè)備制造的關(guān)鍵，在實際處理的過程中要保證使用質(zhì)量，避免出現(xiàn)設(shè)備故障問題[3]。農(nóng)業(yè)機械制造的過程中對于人工的要求比較高，很多零部件都是人工打磨，但是這個過程中零部件的精準度就無法滿足要求，還有可能會出現(xiàn)誤差增加情況。將自動化技術(shù)運用在農(nóng)業(yè)機械制造中可以有效地提高設(shè)備精準度，降低誤差。農(nóng)業(yè)機械制造過程中可能會出現(xiàn)質(zhì)量偏差情況，運用自動化技術(shù)可以提高生產(chǎn)質(zhì)量，按照標準化模式開展生產(chǎn)活動，保證所有的生產(chǎn)設(shè)備都符合制造標準要求。

1.3 降低企業(yè)生產(chǎn)成本

農(nóng)業(yè)機械制造中運用自動化技術(shù)能夠提高設(shè)備的質(zhì)量，為生產(chǎn)活動提供更多的便利，在生產(chǎn)的過程中可以運用更多高端的設(shè)備或是技術(shù)，這樣可以有效地降低生產(chǎn)成本[4]。農(nóng)業(yè)機械制造需要的零部件比較多，在生產(chǎn)的過程中要進行成本控制，這就需要控制人力資源投資，增加在技術(shù)方面的研究，將自動化技術(shù)運用其中可以將零部件生產(chǎn)和組織等活動融合在一起，優(yōu)化生產(chǎn)活動。

2 具體的應(yīng)用方法分析

農(nóng)業(yè)機械制造的過程中要對安全性進行分析，所有的制造設(shè)備需要符合使用要求，同時要針對效率低、質(zhì)量低等問題進行研究，這樣可以發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)中存在的各種問題，并加以解決，還可以降低對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的影響，促進農(nóng)業(yè)機械化進步。將自動化技術(shù)運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以降低農(nóng)民的工作壓力，將更多的農(nóng)業(yè)活動智能化和自動化，運用各種設(shè)備開展農(nóng)業(yè)活動，提高生產(chǎn)效率，解放更多勞動力。

2.1 計算機綜合制造系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)機械制造中運用計算機綜合制造系統(tǒng)其過程比較復(fù)雜，這種技術(shù)在制造中運用能夠降低對人工的依賴，只依靠人工開展各項活動無法滿足機械制造要求，并且無法實現(xiàn)科學(xué)合理的運用，這就導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機械制造的質(zhì)量和精準度無法滿足要求。計算機綜合制造系統(tǒng)運用可以實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)設(shè)備的合理運用，同時可以將誤差控制在一定的范圍內(nèi)，保證生產(chǎn)符合質(zhì)量要求，并且可以不斷地降低誤差，提高機械設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量，這樣可以更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動服務(wù)。計算機綜合制造系統(tǒng)運用的過程中可以通過集成技術(shù)將各項復(fù)雜的活動聯(lián)系在一起，這樣就可以結(jié)合輔助技術(shù)開展各項活動，實現(xiàn)信息共享，建立標準化管理平臺，更直觀地展示具體的構(gòu)造，還可以為機械制造活動開展提供支撐。計算機綜合制造系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機械制造中的運用能夠有效地處理各種數(shù)據(jù)問題，對所有的數(shù)據(jù)進行分析，可以及時地傳輸和更新各種數(shù)據(jù)，這樣就能夠利用智能技術(shù)實現(xiàn)自動化決策，機械設(shè)備生產(chǎn)的過程中也可以按照實際情況進行決策處理，能夠更高效地完成生產(chǎn)活動，如圖1[5]所示。農(nóng)業(yè)機械制造過程中合理的運用各種技術(shù)，對制造的流程進行分析，將計算機技術(shù)、傳感技術(shù)以及自動化技術(shù)等融合其中，能夠達到制造要求，還可以保證生產(chǎn)效果。

圖1 計算機綜合制造系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機械中運用Fig.1 Application of computer integrated manufacturing system in agricultural machinery

2.2 柔性自動化技術(shù)

柔性自動化技術(shù)是將機械與電子技術(shù)運用其中，這是一種新型自動化技術(shù)，這種技術(shù)比較靈活，在農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)中運用具有良好的效果，可以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動多變性的要求。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的開展，人們對于農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的要求不斷提高，尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對設(shè)備可能會出現(xiàn)腐蝕情況，因此要提高機械的質(zhì)量，滿足生產(chǎn)要求，要提高設(shè)備的使用壽命。農(nóng)業(yè)機械制造中運用柔性自動化技術(shù)的過程中要對不同制造工藝要求進行分析，同時要對加工的各種零部件進行分析，并且要對工件、刀具等靈活的轉(zhuǎn)換，這樣可以提高生產(chǎn)效率[6]。農(nóng)業(yè)機械制造中運用柔性自動化技術(shù)能夠滿足生產(chǎn)質(zhì)量要求，還可以實現(xiàn)對生產(chǎn)流程和系統(tǒng)的操控，在實際處理的過程中可以通過批量制造的方式提高生產(chǎn)質(zhì)量，這樣可以結(jié)合生產(chǎn)成本問題，制造更大規(guī)模的農(nóng)業(yè)設(shè)備。柔性自動化技術(shù)在生產(chǎn)中運用不受時間因素的影響，可以24h 操作設(shè)備，只要更換操作人員就可以，這樣就能夠全天開展各項工作，還可以降低人工壓力及制造壓力，滿足人力需求，解放更多勞動力。柔性自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)中能夠?qū)⑵溥\用到產(chǎn)品運輸和存儲中，尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運輸產(chǎn)品比較多，在大面積采集或是種植的過程中需要運輸?shù)奈锪媳容^多，將技術(shù)運用其中進行運輸和存儲工作能夠降低人員的工作壓力，還可以避免重復(fù)往返運動，更高效率地完成農(nóng)業(yè)活動。柔性自動化技術(shù)的運用可以利用計算機技術(shù)實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)設(shè)備的控制，對于生產(chǎn)活動的開展情況監(jiān)控，并且能夠按照生產(chǎn)計劃調(diào)整具體工作，還可以發(fā)出指令，這樣就可以更好地開展相關(guān)工作，實現(xiàn)生產(chǎn)資料的存儲和運輸。

2.3 虛擬自動化技術(shù)

虛擬自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造中運用可以對生產(chǎn)流程進行分析，對農(nóng)業(yè)機械制造中存在的問題進行分析，以保證各項活動順利實施，對其中存在的各種不足進行研究，這樣可以及時地發(fā)現(xiàn)存在的各種問題，還能夠模擬農(nóng)業(yè)活動，了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動需要注意的問題，尤其是在種植、采摘等環(huán)節(jié)對于機械制造設(shè)備的要求比較高，需要結(jié)合具體農(nóng)業(yè)活動開展研究，如圖2[7]所示。機械制造人員要了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，通過虛擬自動化技術(shù)進行場景模擬，對實際生產(chǎn)活動中可能會發(fā)生的各種問題進行分析，這樣可以優(yōu)化生產(chǎn)活動，還能夠達到生產(chǎn)要求，對于產(chǎn)品效果進行分析，可以結(jié)合農(nóng)業(yè)活動中的特殊情況進行研究，保證機械制造的設(shè)備更符合實際要求，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。農(nóng)業(yè)機械制造運用虛擬自動化技術(shù)能夠降低生產(chǎn)活動的風(fēng)險性，還可以更好地參與到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供更大的經(jīng)濟價值。將虛擬自動化技術(shù)運用到農(nóng)業(yè)機械設(shè)備生產(chǎn)中能夠優(yōu)化制造方案和流程，還可以解決生產(chǎn)問題，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動自動化。

圖2 農(nóng)業(yè)自動駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)Fig.2 Agricultural automatic driving navigation system

2.4 自動檢測技術(shù)

自動檢測技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造中運用能夠有效提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，還可以針對性開展具體活動，能夠解決制造中存在的隱患問題，并對存在的隱患問題進行排查。自動檢測技術(shù)在生產(chǎn)中運用要對所出現(xiàn)的波動進行分析，在制造的過程中可以將所有的數(shù)據(jù)運用到生產(chǎn)中，監(jiān)測生產(chǎn)活動的各項數(shù)據(jù)，這樣可以利用農(nóng)業(yè)機械各項數(shù)據(jù)分析，對技術(shù)運用中的所有信息進行研究，評估其中存在的問題，這樣可以更早地發(fā)現(xiàn)問題[8]。農(nóng)業(yè)機械制造中自動檢測技術(shù)的運用可以改變機械內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，還可以加強農(nóng)業(yè)機械質(zhì)量監(jiān)控，同時還可以合理地運用到生產(chǎn)中。自動檢測技術(shù)的運用可以檢測更多的信息問題，對于難以發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)誤差或是人為誤差等情況都能夠檢測到，其運行的速度也比較快，可以避免制造設(shè)備在運行中出現(xiàn)故障問題。

2.5 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用

農(nóng)業(yè)機械制造過程中運用數(shù)控技術(shù)能夠有效地提高應(yīng)用效果，還可以結(jié)合計算機、自動化和精密測量數(shù)據(jù)等綜合開展各項活動，這樣可以保證制造產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展。數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中運用能夠改變以往的生產(chǎn)條件，還可以提高加工效率和質(zhì)量，這樣可以更好地執(zhí)行各項工作，還可以控制不同的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)機械制造中運用數(shù)控技術(shù)將工業(yè)機器人運用其中能夠為農(nóng)業(yè)活動提供基礎(chǔ)，將更多繁重的活動交給機器人，按照既定的程序完成相關(guān)的活動。數(shù)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中運用能夠自動完成相關(guān)活動，還可以提高農(nóng)業(yè)機械各個零部件的質(zhì)量。農(nóng)業(yè)機械制造中運用數(shù)控技術(shù)能夠加工更多的零部件，提高加工效率和質(zhì)量，這樣可以優(yōu)化傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械制造流程。數(shù)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)備生產(chǎn)和制造中運用能夠?qū)崿F(xiàn)機械設(shè)備的量產(chǎn)，還能夠有效地解決生產(chǎn)問題，這樣可以更好地提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

3 結(jié)論

總而言之，農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中運用能夠促進農(nóng)業(yè)發(fā)展，在自動化技術(shù)研究中對各種技術(shù)的優(yōu)缺點進行分析，按照農(nóng)業(yè)發(fā)展實際情況進行分析，這樣可以解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)發(fā)展速度。農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的問題進行有效解決，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動開展，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)全面升級，還能夠促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動與現(xiàn)代社會制造業(yè)發(fā)展契合。