摘要：概述了现代数字化设计制造技术，分析了我国农业机械设计制造现状，探讨了基于智能制造的农业机械数字化设计。

　　关键词：智能制造,农业机械,数字化设计

　　数字化设计技术是现代工业发展的高新技术产业，是提高农业机械数字化发展水平，加快农业现代化进程的主要推动力。目前，农机数字化设计制造技术包括数字化建模与计算机仿真技术等，利用数字仿真等分析技术对设计方案优化验证可以提高农机产品开发速度。随着我国市场经济的发展，农机生产企业间的竞争日趋激烈，大多数农机生产企业采取诸多措施加强数字化技术在农机设计中的应用，农业机械设计中应用数字化设计可以缩短设计周期节省成本，为农业机械设计提供更好的设计条件。随着制造信息的爆炸性增长，要求制造系统表现出更大的智能化，需要智能制造系统具有大数据挖掘分析处理能力。农机数字化设计平台引入智能制造系统，建立经验数据库，有效降低制造成本。

　　1农业机械智能制造数字化技术概述

　　21世纪是以高科技为支柱的知识经济时代，信息化时代下我国数字化技术得到迅速发展。发展现代农业需要农业机械的支持，计算机技术的快速发展为农业机械制造业增加活力，提高农机技术与质量。数字化设计是促进农业机械信息化，推动传统农业向数字农业发展的重要手段，数字化设计技术不断完善在农业机械设计中占据重要地位，对促进农业现代化建设具有重要价值，随着我国农业发展的推进，深入应用数字化技术有助于加快农业机械化进程。

　　农业机械是保障现代农业发展的重要物质基础，农业机械制造业发展与现代农业发展息息相关，我国地域差异大种植模式多，农业机械具有小批量、多样化的用户需求特征。现阶段机械设备向大型化、精密、自动化等方向发展，国内农业机械制造企业产品研发存在周期长、效率低等问题，缺乏核心自主技术成为制约农业机械企业可持续发展的“瓶颈”。智能化设计技术可以满足用户多样化需求，以人工智能等现代信息技术为手段，通过整合农业机械上下游相关企业资源集成PDM和PLM协同设计平台，是提高我国农业机械设计水平的关键。近年来，农业机械制造业面临巨大发展机遇，农业机械制造企业积极应用各种新工艺提高生产性能，我国机械设计制造行业与数字化智能结合得到全面发展，机械工作人员需要不断扩大数字化智能化优势，实现机械设计数字化智能化目标。智能制造技术在农机产品设计中的应用见图1。

　　数字化设计制造技术是在虚拟现实、数据库等技术支持下，对信息快速收集分析处理，生产符合用户需求的产品技术。数字化将信息转变为数据建立数字化模型统一处理，数字化设计制造技术包括计算机设计、异地协同设计与虚拟设计制造等。现代数字化设计制造技术是将互联网、云计算等技术与机械设计制造技术融合生产符合用户需求的机械产品，现代数字化设计制造技术突出数字化优势，具有实现面向可装配设计、集成化与建模仿真等特点。农业机械领域应用数字化技术包括机群调度与管理决策技术、农业机械总线通信技术、农田遥感技术等。遥感技术在农业生产领域实现测量和观测的准确边界，实现农业管理的信息化传递应用。当前，数字化技术在我国农业机械方面取得一定突破，未来数字化技术在农业机械领域应用将不断加深。

　　2农业机械数字化技术应用现状与趋势

　　随着现代科技的进步，现代农业加快向数字农业发展。数字农业发展实现农业生产远程自动化，改变农业作业模式实现农业生产跨越式发展。数字化技术在农业机械中应用成为必然趋势，数字化应用可以提升农业生产效率，为农业经济完善提供保障。近年来，我国机械设计水平不断提升，但国内机械设计制造水平相比欧美先进国家存在较大差距，受传统农业生产方式影响，数字化技术应用中仍存在重视度、无法实现研究与实践结合等方面问题。

　　随着我国农业发展规模的提升，数字化技术在农业机械方面展现很大的优势，但数字化技术构建及应用范围等方面存在“短板”，数字技术发展重点是农业数字化网站构建等方面，远程数字化技术应用难以得到广泛推广，主要由于农业人口总体知识量无法实现对数字化全线操作，农业机械无法实现统一应用。农业发展中应用数字化技术需要采购大量机械设备保证农业机械的顺利操作，农业发展是长效过程见效慢，经营者更加注重经济价值实现，农村生产时间对数字技术应用产生影响，导致农民不愿意在数字技术建设中投资。当前，我国农业经济建设发展不够完善，数字化技术在农业机械领域中应用受到信息技术发展的影响，传统农业发展数字化应用程度低，科研机构设计无法与生产实践结合，技术研究与实际应用脱节。农业人口整体知识水平限制数字化技术的应用，由于操作过程繁琐导致农民无法使用。

　　我国农业机械制造业发展面临生产水平低，机械化数字技术设计水平落后，数字化技术不够成熟等方面困境，主要体现在机械产品数字设计制造技术水平较低，机械设计制造核心技术匮乏，缺少对机械产品功能的创新，高端机械设计制造人才短缺。未来机械设计制造发展方向是加快智能化，产品升级驱动机械自动化与环保要求严格，通过打造机械制造智能化体系促进机械设备整体性能，由于我国装备制造产业快速发展，发挥数字化设计制造技术优势成为助力我国经济发展的重要举措。节能降耗成为工业制造的主旋律，近年来我国加大对现代制造业的监管力度，如工信部出台技改资金支持政策。随着社会经济的发展，大力推进机械制造智能化成为助力经济高质量发展的重要举措，发挥现代数字化设计制造技术优势。

　　3基于智能制造的农业机械数字化设计应用

　　在新时期，农业机械工业面临新的机遇与挑战。随着高效农业的发展，数字农业发展逐步实现农业生产精确化自动化，数字农业是用数字化技术对农业涉及对象数字化设计控制的现代农业高新技术体系，数字农业将工业生产思想引入农业，是今后我国实现农业信息化跨越发展的重要突破口。在智能制造下，农业机械应用数字化设计主要包括大数据挖掘在农机产品研发中应用、智能数字化制造系统等。

　　3.1智能制造下农业机械数字化设计

　　智能制造具有自组织、自学能力等特征，智能制造模式集自动化集成化于一体，在农机产品研发中复杂零部件设计制造周期较长，采用智能制造系统可以减少反复试制产品带来的高成本。智能制造系统研究热点有很多，农机产品设计制造中首先设计知识经验数据库，利用计算机智能技术实现设计制造过程逻辑推理；进行产品建模特征分析，在加工中需要智能监测和补偿控制系统的支持，实现产品智能化制造。智能制造系统可以为设计建模、工业生产物联网等服务，利用大数据挖掘可以了解产品生产各环节，利用仿真优化生产流程有助于改进生产过程，采用大数据监测能耗可以提高产业利润。

　　农机装备产品数字化研发中产生海量数据，需要用智能算法处理建立经验数据库，直接用于自动化生产类似新产品部件。图2为智能化制造系统框架，基于云储存网络可以搭建智能制造系统，大数据挖掘算法可以对数据分析挖掘，在物料与产品营销方法方面发挥重要的作用。目前，神经网络是典型的数据挖掘算法，可以用于农机智能化制造系统设计中。农机产品制造数据分析时可以合理确定权值，需要创建数据候选集的支持度，通过数据关联性分类数据，在农机产品部件智能制造中可以快速诊断生产线是否存在制造故障。利用大数据存储技术可以将传感器采集数据存储，确定制造中存储故障诊断，可以对加工系统作业姿态调整，可以临时关闭生产线保证产品加工质量。农机产品生产线可以实现自动化生产，农机可以实现零件自动化装配过程，大数据可以应用于生产各方面，大数据智能化处理可以为产品加工制造节省更多的时间成本。

　　3.2农业机械数字化设计智能制造的应用

　　随着农业产业带的兴起，农业标准化生产主要依靠农机承担农业流动量，通过农业机械化促进农业节本增效。当前，我国农机工业发展势头良好，但农业机械高端产品研发生产停滞不前，制造水平与产品研发能力有待提升。计算机诞生后，数控机床技术水平成为国家制造能力的重要标志。随着信息技术的迅速发展，制造日益走向数字化。制造过程技术在快速成型、机器人化机床等方面与直线电机等单元技术方面突破，我国数字化制造技术得到很大发展，一些农机生产企业采用CAD技术提高农机产品设计制造自动化水平。现代数字化设计制造技术内容包括计算机、虚拟设计与制造等，农业机械数字化设计智能制造应用涉及到绿色环保，概念化设计与智能CAD等方面。

　　4结束语

　　数字化设计在农业机械中的应用可以有效减少研发时间成本，数字化设计需要得到农业机械的关注。数字化技术应用于农业机械产品设计制造，标志着我国农业机械化发展的重大突破。农机产品研发中利用数字化技术，采用大数据挖掘方法对系统优化，方便生成加工工艺及流程方案等。采用智能化系统可以通过仿真模拟方式模拟加工过程，提高产品的研发效率。现代数字化设计制造技术包括虚拟设计制造技术等，可以提升农机产品质量，增加企业的经济效益。目前，我国农业机械产品技术水平相比发达国家存在很大差距，需要应用智能制造技术加快农机机械数字化设计创新。

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