现代设计技术在农业机械工程设计中的应用论文_吕强

现代设计技术在农业机械工程设计中的应用论文_吕强

佛山市南海鑫隆机工机械有限公司 广东 佛山 528200

摘要:随着我国科学技术的不断发展,农业机械逐步朝向机械化、现代化方向发展,现代设计技术在农业机械工程设计中的使用,有效地改善了农业作业环境,提升了农业的生产效率。

关键词:现代设计技术;农业机械;工程设计;应用

引言

农业科技的不断发展为农业生产带来显著的便利与效益。随着农业现代化的不断发展,对农业机械的技术也提出了更高的要求,传统的农业机械运作方式已经不能满足如今农业生产对其需求,因而农业机械工程设计需要现代先进设计技术的帮助与支持,从而更好推动我国农业发展的现代化进程。

1智能化设计技术概述

1.1智能化设计

智能化设计是结合KBE和计算机辅助设计理论的现代设计方法,旨在通过对设计人员在设计活动中的认知和行为特征的模拟,使设计系统能够运用丰富的知识(如专家经验、设计手册、标准、行业规范等)进行推理、判断、决策,实现产品设计的定制化、自动化、智能化。

1.2智能化设计特点

以现代设计理论和方法为指导,以知识为依托、以人工智能技术为实现手段、以传统CAD技术为数值计算和图形处理工具,以设计自动化为目的,是当前智能化设计的显著特点。具有专业领域知识库、可利用知识求解相关设计问题、具备协调数据库和图形库等多种资源的能力,是当前智能化设计系统与传统CAD的根本区别。随着大数据、智能制造、并行工程、虚拟现实技术(Virtualreality,VR)、多领域协同仿真(Multi-domainco-simulation,MDCS)技术等概念的兴起,智能化设计正向更高层次的自动化方向发展,以支持大规模的多学科、多领域知识集成。未来智能化设计技术将重点突出“以人为本”的设计思想,强调网络及分布式数据库环境下的多个独立智能体(Agent)协同合作,实现产品设计集成化、并行化、协同化和网络化。产品设计过程实质是一个反复决策过程,包括用户需求评估、设计过程决策、技术问题决策和评价性决策,而在决策过程中,用户需求的模糊性、设计空间的约束性、设计过程的复杂性、设计结果的多样性及其相对准确性,使智能化设计系统存在不同于其他智能系统的特殊困难,具体如下:(1)用户明确需求及隐性需求的正确描述及有效分析,即从市场需求、同业竞争力、企业现状等多方位综合评估分析,深入挖掘产品设计与用户需求之间的转换和映射关系,实现产品的定制化生产。(2)设计任务的合理分解及其子任务之间相互关系的正确描述,即如何将产品的决策空间恰当地分为决策子空间,使有关决策在相应的子系统内有效进行,并实现决策结果的自动整合,以适应任务的多层次性和多目标性。(3)如何充分表达各种异构知识及构建拥有良好组织结构知识库,对不同类型的知识和数据进行合理的表示、分类、组织和管理。(4)高效的知识推理机制及产品再设计的集成,即如何针对设计问题特点和知识表现形式,采用相应的推理机制提高知识的重用率和利用率,并可根据再设计知识确定回溯点和相应参数的修改,实现产品再设计。

2现代设计技术的应用价值

现代设计技术在农业机械设计中应用价值显著,主要表现为以下2点:改变了传统机械生产方式,推动农业生产的自动化与数字化。传统机械生产方式的操作过程繁琐,需要技术人员投入较多的精力与时间,且生产效率有限。而现代设计技术被应用于农业机械工程设计之后,大大地提升了农业机械的自动化效率,充分发挥了现代技术的数字化优势特点,通过更准确、更标准的、更自动的操作模式使现代农业机械有了突破式的发展,并且以此形成了新的农业机械产业链,拓宽和更新了农业机械行业的发展方向;提高农业生产效率,进一步推动农业生产的绿色。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现代设计技术坚持“绿色科技”的理念,即在实现农业机械设计现代化,提高农业机械作业效率的基础上,坚持了绿色可持续发展的原则,主张通过现代新兴的设计技术来改善农业作业环境,开发农业资源,提高农业生产的绿色产值。

3现代设计技术在农业机械工程设计应用中的几种模式

3.1全过程优化设计

全过程优化设计是指在设计过程中综合考量各方因素,从多种备选方案中选出最佳方案,从而最大限度满足农业机械设计的目标。一般最佳方案的选择需要借助机械设计理论、规范标准,通过自建数学模型,使用数学规划求解来得出。同时,还需要对最佳方案进行评价,评价内容包括“前处理”、“后处理”、“优化结果”。在传统设计技术里也有优化设计,但其适用范围具有局限性,已不能满足现代农业机械设计的需求,因而需要采用现代设计技术中的全过程优化技术,为农业机械工程设计提供更多的技术支持。

3.2数字化设计

在农业机械制造过程中应用数字化制造技术可以作为企业和产品进行竞争的一种手段,并且随着科技的不断进步,信息技术可以与制造技术进行融合,从而实现更好的发展。对我国的很多企业来说,一些数字化设计技术的广泛应用,例如数控技术的发展,使得我国农业机械方面等相关企业能够较好地使用数字化技术,同时提高了我国农业机械产品设计制造的水平。但因为相关的技术还不完善,依然存在着一定的问题,需要不断进行科技的研发,并且不断进行实践,来使我国的机械制造业能够获得更好的发展。

3.3并行设计

并行设计是一种综合性的设计模式,综合了工程设计、制造管理、操作运营等各方面的思想与方法,该模式的主要核心在于设计阶段对机械产品的综合分析,包括机械产品整个生命周期中的设计、制造、检验、维护、运行、成本等各因素,它强调一体化、集成化,既缩短机械产品的开发期,又保证机械产品的质量。当然,想要达成这一目标离不开该模式下关键技术的支持。如建模技术,产品开发阶段,需要通过建模技术来明确和细化产品的设计理论、策略、影响因素等;又如模拟仿真技术,在产品的设计、加工、装配、维修阶段,模拟仿真技术能够对其中存在的问题进行纠正,以保证产品的性能;管理技术,当前企业是建立在产品开发的串行模式基础上,所以需要有相应的管理技术来为管理层理工更科学、便捷的管理方式;评价与决策系统,当对产品进行模拟仿真后,需要使用相应的评价决策系统对产品的综合性能作出评价与决策,从而为接下来的调整提供依据。

3.4节能环保技术的应用

从国家的大政方针来看,资源节约型和环境友好型将成为农业各领域发展的趋向。在农机设计方面,同样会提出这样的要求。为此,现实背景下,借助数字化技术提升农机产品的节能环保性能,控制农机使用过程中造成的能源消耗,就显得尤为重要和关键。而这方面技术的应用,通过仿真实验完全可以实现。通过数字化技术的优化调整,借助仿真实验不断评价改进有望达到节能环保的要求,设计生产出符合时代发展要求的农机具。

结语

随着绿色生产的理念提出,现代农业机械工程应当坚持使用“绿色设计”,增强环保意识。应尽肯能使用绿色动力系统,传统的农业机械主要依靠柴油机来提供动力,但废气的排放不但影响了农作物的品质,更容易对生态环境造成污染,因而需要坚持开发绿色动力系统,以减少能源消耗,控制废气排放。通过安装带有噪声控制系统的装置,科学控制农业机械的噪声污染。此外,在农业机械制造原材料的选择方面应严格按照国家相关标准,并尽可能使用可回收且可再次利用的材料,以减轻对环境污染。

参考文献

[1]刘丽凤.现代设计在农业机械工程设计中的应用[J].农业与技术,2018,38(14):84.

[2]史志远.现代设计技术应用于农业机械工程设计的价值探讨[J].河北农机,2014(3):66-67.

论文作者:吕强

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/8/13

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