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數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用論文
1數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的含義及特點(diǎn)
1.1含義。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)需要結(jié)合使用方向來(lái)進(jìn)行，優(yōu)化功能組成，這樣在使用階段可以降級(jí)故障發(fā)生幾率，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)也能夠高效完成。數(shù)字化設(shè)計(jì)理念在農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)中雖然應(yīng)用實(shí)踐較短，但卻取得了很好的成果，所設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)更能夠滿足使用需求，基于計(jì)算機(jī)設(shè)備完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，可以節(jié)省數(shù)據(jù)分析運(yùn)算所用時(shí)間。借助計(jì)算機(jī)中的功能軟件，能夠輕松的完成圖紙繪制工作，并通過系統(tǒng)模擬來(lái)觀察運(yùn)行期間的設(shè)備穩(wěn)定性，最終得到的產(chǎn)品生產(chǎn)方案更安全可行。
1.2特點(diǎn)。數(shù)字化技術(shù)是科技發(fā)生的成果，農(nóng)機(jī)生產(chǎn)行業(yè)正在向自動(dòng)化控制方向發(fā)展，要求設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)科學(xué)高效，必然會(huì)應(yīng)用到數(shù)字化技術(shù)。分析技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)可以了解到，在設(shè)計(jì)時(shí)間上有明顯的節(jié)約，可以同時(shí)完成多項(xiàng)任務(wù)，包括數(shù)據(jù)的錄入與運(yùn)算，幫助提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率。數(shù)字化技術(shù)還能夠結(jié)合使用需求對(duì)設(shè)計(jì)方案做出優(yōu)化，并通過計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成設(shè)備的運(yùn)行模擬，這樣所確定的最終方案更安全可靠，有效的降低來(lái)生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中，需要同時(shí)得出多種設(shè)計(jì)方案，增大了工作任務(wù)的難度，這一點(diǎn)在數(shù)字化技術(shù)中得到來(lái)解決。
2當(dāng)今數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研究的熱點(diǎn)
2.1計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)（CACD）。新型技術(shù)的應(yīng)用離不開計(jì)算機(jī)設(shè)備，農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)過程中會(huì)涉及到大量的圖紙繪制，計(jì)算機(jī)繪圖軟件可以完成這一任務(wù)，在工作任務(wù)開展期間，技術(shù)人員將所得到的參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)中，選擇相應(yīng)的功能，便能夠?qū)C(jī)械圖形展現(xiàn)在其中。目前管理圖紙繪制的軟件也正在完善，功能也有明顯的增多，為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)提供來(lái)便捷性。
2.2知識(shí)工程（KBE）。知識(shí)工程在數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。現(xiàn)代設(shè)計(jì)之所以不同于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是由于市場(chǎng)、競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)進(jìn)步形勢(shì)的變化，它比過去任何時(shí)候都更加依賴于對(duì)新知識(shí)的獲取，而不是依賴經(jīng)驗(yàn)。過去的一二十年間，在人工智能和知識(shí)工程等領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的基于框架、規(guī)劃、模型、本體等多種知識(shí)建模技術(shù)，主要是為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)知識(shí)的智能推理，提高計(jì)算機(jī)智能服務(wù)的。對(duì)于新知識(shí)的獲取，通常有以下幾個(gè)來(lái)源：已有知識(shí)；市場(chǎng)信息；數(shù)字仿真或虛擬現(xiàn)實(shí)；物理模型試驗(yàn)；樣機(jī)試驗(yàn)；已有產(chǎn)品運(yùn)行表現(xiàn)。
2.3虛擬原型（VP）。虛擬原型技術(shù)，近年來(lái)作為數(shù)字化設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的分支，得到了人們的普遍關(guān)注。虛擬原型技術(shù)是在CAX（如CAD、CAM、CAE等）/DFX（如DFA、DFM、DFS等）等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，它將信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)仿真技術(shù)等應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)全生命周期，并進(jìn)行綜合管理，從系統(tǒng)的層面來(lái)分析復(fù)雜系統(tǒng)，支持“由上至下”的復(fù)雜系統(tǒng)開發(fā)模式。虛擬原型是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息或產(chǎn)品概念產(chǎn)生的在功能、行為和感觀特性等方面和物理原型盡可能相似的可仿真的計(jì)算機(jī)模型。虛擬原型技術(shù)經(jīng)過近十年的發(fā)展，已經(jīng)可以部分替代物理原型，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。
3農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
農(nóng)業(yè)機(jī)械屬于制造業(yè)的范疇，門類廣、種類多，市場(chǎng)需求潛力巨大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品擁有14大類、95小類，3000多種產(chǎn)品。盡管我國(guó)能生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)裝備品種很多，但產(chǎn)品技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在相當(dāng)差距。在構(gòu)型設(shè)計(jì)方面除了利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)加速產(chǎn)品開發(fā)的同時(shí)，基于知識(shí)工程，利用計(jì)算機(jī)仿真對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行預(yù)測(cè)以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也得到了人們的關(guān)注。在農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)方面的研究也有學(xué)者開始涉及。今后數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)注重以下幾點(diǎn)。
3.1突出產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)突出產(chǎn)品的使用功能以及創(chuàng)新性，消費(fèi)者在購(gòu)買機(jī)械設(shè)備時(shí)擁有更多的參考。應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)后，設(shè)計(jì)階段創(chuàng)新理念可以更好的展現(xiàn)，結(jié)合農(nóng)機(jī)設(shè)備使用階段容易發(fā)生的故障問題來(lái)進(jìn)行，將故障發(fā)生幾率降至最低，這樣才能夠降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本投入，確保設(shè)備具有消費(fèi)市場(chǎng)。農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)企業(yè)有很多，只有突出設(shè)計(jì)階段的創(chuàng)新性，才能偶在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置�？梢悦鞔_，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)涉及到數(shù)據(jù)開采、知識(shí)發(fā)現(xiàn)及其重用技術(shù)、知識(shí)的表達(dá)與組織、知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)、基于知識(shí)的決策技術(shù)等。
3.2重視虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，給產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)了一場(chǎng)新的革命，它集3D圖形、聲音等多媒體為一身，讓設(shè)計(jì)者/用戶身臨其境的感受產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程，體驗(yàn)其性能，從而提高設(shè)計(jì)的成功率。該技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造中非常重要。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)困難、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)的大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，既便于模擬產(chǎn)品的某些性能，又便于設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品的修改，更便于用戶針對(duì)產(chǎn)品的原型了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能等，提出反饋意見，加快了產(chǎn)品投入市場(chǎng)的速度。目前國(guó)外已提出了兩種基于VR的工程設(shè)計(jì)方法，一種是增強(qiáng)可視化，它利用現(xiàn)有的CAD系統(tǒng)產(chǎn)生模型，然后將模型輸入到VR環(huán)境中，用戶充分利用各種增強(qiáng)效果設(shè)備如頭盔顯示器等產(chǎn)生臨境感。另一種是VR-CAD系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者直接在虛擬環(huán)境中參與設(shè)計(jì)。國(guó)內(nèi)相關(guān)的研究才剛起步，尤其是VR在工程上的應(yīng)用方面還缺乏一套較為完善的理論和方法。
3.3強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)。農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)面臨著新的商業(yè)環(huán)境，如產(chǎn)品定制需求的增多；跨部門甚至跨企業(yè)共同協(xié)作進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等，因此，產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的協(xié)同是現(xiàn)代企業(yè)適應(yīng)全球經(jīng)濟(jì)的重要手段，也是我國(guó)發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)乃至整個(gè)機(jī)械行業(yè)所需要瞄準(zhǔn)的方向。據(jù)估計(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家制造企業(yè)在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中往往有40%~70%的工作是與其他企業(yè)和合作伙伴共同完成的。如何從浩瀚的產(chǎn)品資源中選擇合適的為己所用，這就提出了在已有知識(shí)庫(kù)中的搜索算法實(shí)現(xiàn)問題。PTC公司的Web服務(wù)器上保存了眾多世界領(lǐng)先的零件供應(yīng)商的百余萬(wàn)個(gè)零件，且每月增加幾萬(wàn)個(gè)新的零件。盡管象PTC公司這樣將所有資源都納入自己的服務(wù)器的做法在搜索算法實(shí)現(xiàn)上較為容易，但在我國(guó)目前采用是不現(xiàn)實(shí)的，并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)看也不是方向。一個(gè)可行的辦法就是由供應(yīng)商在自己的服務(wù)器上提供零件的資源信息，這樣采用什么特征及其參數(shù)引導(dǎo)在眾多的供應(yīng)商之間搜索，以及如何實(shí)現(xiàn)客戶端各種異構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)與服務(wù)器各種異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間信息的傳遞就成為研究的方向。農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展中始終處于十分重要的地位，將數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)引入農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)是改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)方式，用新技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，支持新興農(nóng)業(yè)技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。
參考文獻(xiàn)
[1]王維亮.數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].才智，2013（7）：126.
[2]牛.虛擬樣機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)上的應(yīng)用和發(fā)展初探[J].科技資訊，2013（11）：98.
【數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用論文】相關(guān)文章：
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