數位化設計技術對農業機械設計的應用

2023-03-31 04:19:19 3

數位化設計技術對農業機械設計的應用

　　分析了數位化設計技術的含義以及特徵，與傳統農機設計中存在的弊端對比進行。重點介紹數位化技術應用在農機設計中的具體方式，從計算機輔助概念設計、虛擬原型等方面來進行。對數位化設計技術的未來發展趨勢進行簡要總結。
　　
　　數位化設計技術的特點
　　
　　特點：數位化技術是科技發生的成果，農機生產行業正在向自動化控制方向發展，要求設計環節科學高效，必然會應用到數位化技術。分析技術應用特點可以了解到，在設計時間上有明顯的節約，可以同時完成多項任務，包括數據的錄入與運算，幫助提高產品設計效率。數位化技術還能夠結合使用需求對設計方案做出優化，並通過計算機軟體來完成設備的運行模擬，這樣所確定的最終方案更安全可靠，有效的降低來生產成本。傳統設計方法中，需要同時得出多種設計方案，增大了工作任務的難度，這一點在數位化技術中得到來解決。
　　

　　當今數位化設計技術研究的熱點
　　
　　計算機輔助概念設計（CACD）。新型技術的應用離不開計算機設備，農機設計過程中會涉及到大量的圖紙繪製，計算機繪圖軟體可以完成這一任務，在工作任務開展期間，技術人員將所得到的參數輸入到計算機中，選擇相應的功能，便能夠將機械圖形展現在其中。目前管理圖紙繪製的軟體也正在完善，功能也有明顯的增多，為農業機械設計提供來便捷性。
　　
　　虛擬原型（VP）。虛擬原型技術，近年來作為數位化設計的一個重要的分支，得到了人們的普遍關注。虛擬原型技術是在CAX（如CAD、CAM、CAE等）/DFX（如DFA、DFM、DFS等）等技術基礎上發展而來，它將信息技術、先進位造技術和先進仿真技術等應用於複雜系統全生命周期，並進行綜合管理，從系統的層面來分析複雜系統，支持「由上至下」的複雜系統開發模式。虛擬原型是根據產品設計信息或產品概念產生的在功能、行為和感觀特性等方面和物理原型儘可能相似的可仿真的計算機模型。虛擬原型技術經過近十年的發展，已經可以部分替代物理原型，在產品設計中得到了廣泛的應用。
　　
　　農業機械數位化設計技術的發展趨勢
　　
　　農業機械屬於製造業的範疇，門類廣、種類多，市場需求潛力巨大，據統計，目前我國農業機械產品擁有14大類、95小類，3000多種產品。儘管我國能生產的農業裝備品種很多，但產品技術水平、產品結構與發達國家還存在相當差距。在構型設計方面除了利用計算機輔助設計加速產品開發的同時，基於知識工程，利用計算機仿真對產品性能進行預測以優化產品結構也得到了人們的關注。在農業機械產品概念設計方面的研究也有學者開始涉及。今後數位化設計技術在農業機械中的發展趨勢，應注重以下幾點。
　　
　　突出產品創新設計。設計過程中應當突出產品的使用功能以及創新性，消費者在購買機械設備時擁有更多的參考。應用數位化技術後，設計階段創新理念可以更好的展現，結合農機設備使用階段容易發生的故障問題來進行，將故障發生機率降至最低，這樣才能夠降低農業生產的成本投入，確保設備具有消費市場。農機設計生產企業有很多，只有突出設計階段的創新性，才能偶在激烈的市場競爭中佔據有利位置。可以明確，產品創新設計涉及到數據開採、知識發現及其重用技術、知識的表達與組織、知識資料庫的開發、基於知識的決策技術等。
　　
　　重視虛擬實境技術。虛擬實境技術的出現，給產品設計帶來了一場新的革命，它集3D圖形、聲音等多媒體為一身，讓設計者/用戶身臨其境的感受產品的設計過程，體驗其性能，從而提高設計的成功率。該技術在農業機械設計及製造中非常重要。對於結構複雜、設計困難、設計周期長的大型農業機械的設計，採用虛擬實境技術，既便於模擬產品的某些性能，又便於設計人員對產品的修改，更便於用戶針對產品的原型了解產品的結構和性能等，提出反饋意見，加快了產品投入市場的速度。