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农业机械与电子信息技术的结合、交叉、渗透发展是适应科技发展和社会需求的必然趋势。在科学、技术、理论、设备更新的推动下,农业生产加工在经历多重变革后逐渐向成熟化、信息化、智能化方向发展。本文结合中国农业科学技术出版社出版的《农业机械信息化与智能化技术》一书,分析如何运用农业机械和电子信息技术服务现代农业发展。电子信息技术发展的基础是计算机技术和通信技术。电子信息技术广泛应用于各行各业,对于促进农业现代化来说是必不可少的。因此,探索农业机械设备与电子信息技术的融合创新具有重要意义。
一、农业机械与电子信息技术
从农业机械生产、农业生产实际发展需求来看,自动化、信息化已然成为我国农业生产的主要趋势。第一,农业机械的自动化程度不断提升,农村农业生产机械化应用水平、规模空前。农业生产自动化和机械化可以解放劳动力,提高农业生产效率,提升农业生产整体收益和能效。目前,仍有部分贫困落后地区,农业机械化应用程度较低,人力、畜力劳作仍占很大比重,应切实提升其农业生产机械化、智能化普及应用程度,促进农业发展,农民增收,提升经济文化水平。第二,农业机械设计应考虑其性能和便利性。在设计农业机械的时候,要充分考虑使用环境的多样和复杂性,使用过程的安全性、舒适性,因而需要设计多种必要的安全防护装置,例如减震、防噪、防晒、防雨等。《农业机械信息化与智能化技术》结合我国农业现代化发展趋势和新兴技术应用发展前景,细致阐述了农业机械与现代智能技术结合、创新的基础概述和主要理论。该书着重讲述了农业机械与电子信息技术相结合的优点,介绍了结合后需要注意的关键点,同时为加深读者印象、强化理解,还精选了农业机械与电子信息技术结合的经典案例。
二、电子信息技术与其他技术的结合
(1 )电子设备与农业机械农业机械与电子信息设备的结合应用可以显著提升农业机械操作的精密度、智能度,同时实现对农业机械操作、设备状况的实时监控,既为农业机械设计创新提供更为精准的数据反馈,还可以为农业机械应用提供安全保障。电子设备与农业机械结合依赖于ECU这一终端设备,该设备主要用于机械的自动化控制,操作者只需要事先在某一模块按照实际情况和生产需求输入与之相对应的指令,农业机械就可以按照指令完成相应工作。(2 )通信技术与农业机械农业机械与通信技术结合主要体现在两方面,一方面是应用无线电技术,另一方面是应用总线通信技术。应用无线通信技术,可以通过设备对农业机械随时随地进行精确、远程控制操作,打破时间等多重限制。与此同时,随着农业机械与通信技术融合渗透持续深入,农业机械生产动态化、现代化管理模式已初见成效。(3 )统计信息技术与农业机械与其他科研领域一样,农业机械生产、设计也需要使用大量的数据信息,用于农业机械设计、调试、修理及应用,故在农业机械设计中可以结合信息技术设置相应的数据信息收集、管理装置和设备,切实提升农业机械的网络管理系统在面对繁复的数据信息时的管理能效性,进而为农业管理决策提供更为精准、有效的信息参考。使用PLC与农业机械进行结合,从而实现农作物精准化、自动化播种和收割。《农业机械信息化与智能化技术》详细介绍了PLC与农业机械的结合路径和策略,以及每种结合的特点。更重要的是该书探讨了农业机械与多种新兴技术和理论结合方法,以及相关典例分析,为读者强化理解提供便利,并给予读者农业现代化发展方面的启示。农业机械与电子信息技结合实践应用主要体现在以下几个方面:人机接口,应用总线通讯技术,结合应用管理决策技术。《农业机械信息化与智能化技术》不仅对农业机械与电子信息技术结合应用三大方面的多种具体场景做了详细介绍,并指出目前技术方面存在的不足和缺陷,为读者指明农业机械现代化发展创新的方向。综上所述,对于农业机械发展而言,进一步结合电子信息技术创新探索具有诸多优势和广阔发展前景。电子信息技术与农业机械结合可以有效提升农业机械操作、应用、管理实践的安全性、精准性、智能性,同时能够提升农业机械应用多元性。《农业机械信息化与智能化技术》书末还就农业机械智能化、现代化发展作出展望,可为农业机械设计、应用提供参考,也为高校农业相关专业教育教学创新和改革提供了思路。
随着经济的发展,出现了农村村民大规模进城打工而弃耕农田的现象。因此,要摆脱传统观念的束缚,清楚认识农业生产不再是过去的传统生产模式,利用现代化农业机械设备已成为一种潮流。
1农业机械发展现状
1.1我国农业机械设备使用现状
随着家庭联产经营制度的提出,调动了农民的劳动动力。因此,农业机械吸引着广大农民的眼球,因为现代化农业机械有着高效、便利等特点。例如,南方的水稻种植,其地理位置优越,地势比较平缓,因此可以采用现代化机械操作,大大节省人力、财力;而在北方,比如陕北地区,其地势多为丘陵和山坡,无法大规模实施农业机械操作,这样就降低了农业生产效率。
1.2我国农业机械设备质量现状
随着农业机械化时代的到来,各地的农业机械经销商也如雨后春笋般日益增多。但是,许多农业机械经销商没有生产经营许可证,安全保护措施不规范,没有规范的防护设备[1]。同时,经销商为了争夺市场,常常以次充好,制作工艺粗糙,质量无法保证,导致农业机械的质量差,在使用过程中没有安全性可言。
1.3农业机械设备服务系统不完善
按照国家的农业机械设备三包规定,出售正规的农业机械时必须有退货、维修等售后服务,而现在市场中出售的农业机械大多没有售后服务点。同时,大多农业机械设备说明书中的规格和使用注意事项、厂家地址等项目注释模糊,这样使农民的权益无法得到保障。所以,农业机械服务机构的不完善给农业机械使用带来了极大的困扰。
2农业机械发展前景
2.1智能电子传感技术的应用
现代化农业机械设备遍地开花,智能电子传感技术应用就是一个典例,飞机打农药则利用了传感技术,自行感应出农作物所处的位置,对其作出感应,精确其位置,根据种植面积,喷撒适量农药,促进庄稼正常生长[2]。这一系列便利的措施在过去是无法普及到的,所以农业生产中采用现代化的传感技术就显得尤为重要。
2.2农用机器人的普及
随着科技的高速发展,将会出现传感和机电一体化的农业机器人。智能化农用机器人采用现代计算机技术,比如采用计算机技术中的编程,对于农作物常见的疾病及发病特征做出一套完整的程序植入机器人内部,机器人可以根据观察和感应到的农作物状态,采取相应的防治措施[3]。虽然现阶段农用机器人研究还存在一定的问题,但是随着科技的不断发展,农用机器人必然会成为农业发展的中坚力量。
2.3先进的4C及仿真技术的应用
农业机械的使用不但体现在大型种植设备上,现在已经全面渗透在精密的仿真等领域。例如培育新植株是一个漫长的过程,而利用高端的仿真技术,可以模拟出植物所需要的生长环境,大大缩短培育时间,节约人力和财力。因此,现代化的仿真技术在农业生产中的应用也是不容忽视的。
3结语
该文通过对农业机械的发展现状及发展前景进行分析,发现现阶段我国的农业机械仍然存在着服务系统不完善等问题,需要对此进行改正。而农业机械的发展前景极为广阔,科技的迅速发展,智能化和自动化已成为农业机械未来发展的必然趋势。同时,只有在政府、农机生产部门、农民三方齐心协力下,农业机械才能够促进农业生产稳态发展,在农业生产中发挥其应有的作用。
参考文献
[1]金衡模,高焕文,王晓燕.农业机械自动化的现状与推进模式[J].中国农业大学学报,2000(2):44-49.
中图分类号:F323.3文献标识码:A
1我国农业机械发展状况
1.1农机装备的数量在不断增长
由于新机械技术在全国范围内广泛使用,我国的农业机械装备在不断增加,这也是广大农业生产者对新机械技术方便、快捷、高效技能的肯定。
1.2农机作业水平提升
在机耕与机播作业水平稳步发展的同时,我国机收作业水平有了长足的进步,特别是小麦和水稻的机收水平更是有了明显的进步,高性能的联合收割机使农业作物的收割效率更上一层楼,而花生、玉米、瓜果蔬菜等农作物的加工以及灌溉等农业设施也有了更进一步的发展。农机作业水平的提高促进了农村农业结构以及劳动力资源分配的调整,农民不再为了农作物的播种和收割发愁,为其他产业的发展提供了大量劳动力资源。
1.3农机作业区域不断扩大
农机专业服务组织、专业户都在不断增加,农机作业总收入也在不断提高,农机服务者作业规模与区域不断扩大,农业栽种收割等流程都有所涉入,跨区机耕、机播、机收已经成为主流趋势,农机经营效益和农机化水平有了显著提高。
2农业机械发展的方向
虽然新机械技术在农业的发展上已经形成了一定规模,取得了一定成果,但农机的发展还具有更广阔的前景和上升空间,只要广大经营者和农业生产劳动者把握机遇,不断改善农机运用中的问题,那么农业的发展将会迎来一片新的天地,农业新机械技术有很大的发展前景。
2.1农业机械智能化、自动化
农业机械的发展向着智能化、自动化进步,能够有效的节约农业耕种成本。农业的发展离不开自动化的机械耕作,不仅能够提高农业作业的效率,降低成本,更能够提高农产品在市场上的数量和价格优势。虽然目前我国还不能完全制造自动化、智能化的农业机械,要依靠引进国外先进的农业技术和机械设备,但是经过不断学习和探索,必然能够通过自主研究和开发农业新机械,为我国实现农业生产自动化、智能化创造有利条件,稳定国内农产品市场。
2.2走绿色化产业道路
随着我国“建设节约型社会”的提出,各行各业都开始探索绿色化产业道路。农业的发展也不例外。我国要坚持绿色农业,必须使用高科技发展新型低耗能、低排放的节约型农业设备。节能型农业机械也是市场所需要的,应当以市场为导向,大力推进节约型农业机械的发展。我国农机生产企业应当更具我国农业的具体实际情况,重点放在水田机械化和旱地作业的产品研发上,发展节约型的农机不仅能够降低农业成本,对环境有所保护,而且也符合国家政策和市场的需求,能够进一步的促进自身的发展。
2.3新技术和新机械不断研制和开发
加快农业机械化新技术、新机器的研究与开发,有利于加强农业机械化的科技创新能力,通过市场拉动和政府支持,引导农机企业加大生产技术和农机产品的研发力度,逐步解决农机科技创新落后、技术供给不足等问题,逐步将农业机械科技创新纳入可持续发展的良性环节中去。
3农业机械的发展前景
我国农业在当今社会也面临着许多有利的发展机遇,农机企业要充分认识到新机械技术的发展潜力,努力抓住机遇,促进我国农业现代化发展。
3.1政府的大力支持
国家出台了一系列支农惠农政策,将农业发展作为维持国家和社会稳定的有力保证,为农机工业的稳定发展提供了难得的发展机遇。如国家持续对农业进行投入和补贴,间接拉动了农机市场经济;国家对农村基础设施建设进一步完善,带动拖拉机、农用运输车、农用工程器械的发展;提出农业可持续发展的战略目标,推动农机企业机械研发的步伐。
3.2加入WTO为农业机械化带来新的发展机遇
我国加入世贸组织,意味着我国市场经济已经纳入到全球经济的发展轨道中去,我国各种产业会在世界经济的大舞台中不断加深和参与到国际竞争与合作中去,所以我国农业技术必须与国际化接轨,才能在新世纪的挑战中立于不败之地。加入WTO对于我国农业机械的发展既是机遇又是挑战,一方面,随着关税水平的降低,可以根据WTO的相关规则加大对农业机械类的财政支持,同时,也可以通过世界市场有选择的引进先进的农业机械产品和技术,加快我国农业机械化发展的进程,技术的引进能够填补我国农机领域中的一些技术空白,有利于实现农业机械的跨越式发展。同样,WTO也是我国农机走出去的舞台,我国生产的中小型农业机械由于质量稳定、价格优势,受到广大发展中国家的亲睐,同时中小机械的生产规模以及投资和维修状况也十分适合如南美洲、东南亚、非洲、东欧等国家的实际状况。农机企业要根据国内生产实际,强化农业基础,大力发展农业机械化,降低生产成本,提高产品质量,为国家的农业现代化持续发展做出贡献。
当前,中国的现代化进程日益迅速,加快农业机械化的进程,能够使我国农业和农村经济稳健发展。农业机械的发展和延伸对我国农业有着巨大的促进作用,但是依然有着一定的阻碍,这些都需要农业机械生产企业以及国家立足实际,开拓创新,推进我国农业的现代化进程。
农业生产的整个过程都不能缺少机械技术作为保障,通过运用新型的机械技术就可以从根本上降低操作强度,同时也符合了新时期的增收与增产目标。目前的状况下,有关部门以及相关人员都已经意识到了农业机械技术的价值所在,因此也在探求适合自身的机械农业新模式[1]。运用自动化的手段和措施来调控农业生产,此项举措有助于优化现阶段的农业生产实效,确保达到更高层次的农业效益。
一、新型农业机械技术的具体运用
(一)网络化与信息化的新型技术
与传统技术模式相比来看,建立于网络化前提下的新型机械技术体现为更显著的实效性,这是由于网络化的手段有助于提升综合性的农业效益,其中典型为农业生态学、土壤学及其他学科,此外还可能涉及到植物学等多样性的学科。在网络化手段的辅助下,针对农业生产构建了网络通信体系、全球定位体系以及地理信息网络,通过运用实时监控的措施来判断全过程的作物生长状态。每隔特定的时间段,实时性的监控网络还能帮助农户鉴别潜在的病虫害隐患,因地制宜实现水肥的优化配置[2]。在必要的时候,农户还能够运用集成的地理信息系统来完成精准化的全过程生产控制,提升了精准作业的水准。
(二)人工智能的技术
早在上世纪末,某些发达国家就创设了人工智能的新型农业技术,并且将其融入农业生产的全过程中。具体来讲,人工智能技术涉及到挖土活动、放牧活动、采摘活动以及渔业活动等,从而在农业生产的全过程中都运用了智能化,提升了整体上的智能化层次。截至目前,美国已经拥有了智能化的激光拖拉机,运用智能操控的方式来操控激光农业设备,从而实现了精确度更高的拖拉机定位,以便于随时调控行驶方向。除了上述的技术措施之外,人工智能还能用来判断土壤本身具备的化学成分以及土壤湿度等各项要素,在全面检测的前提下再去进行实时性的信息反馈,因地制宜给出可行的种植模式,优化利用现有的各类农业资源。
(三)自动化的操控技术
从目前的现状来看,自动控制技术正在融入农业生产的各个流程,运用自动控制的措施有助于突显更高层次的生产实效,对于整体上的劳动强度也进行了全方位的减轻[3]。因此可见,自动控制有助于提升农业效率。近些年来,日本等国家正在尝试运用上述技术来研发新型的联合收割机,对于新型的联合收割机进行了半喂入的改进。在自动显示信息的基础上,对于收割机在各个时间段的收割状态、转速以及其他各项指标都能进行全方位的结合处理,对此进行实时性的智能化与自动化控制。对于脱粒机如果能够予以自动化的改造,就能随时控制脱粒时的速度与负荷量,同时也避免了过高的运行负荷。因此可见,建立于自动控制前提下的新型机械技术拥有优良的推广前景,尤其适合运用于改造收割设备。
二、探析新技术的发展趋势
进入新时期后,信息化正在融入现阶段的农业生产,与之相应的农业机械也产生了全方位的转型。近些年以来,农业机械的新型技术表现为多样化的特征,其中典型为联合耕作技术、液压技术、钻机技术以及水井技术等。相比来看,建立于机械化前提下的新型农业技术具备更显著的实效性,对于粗放式的传统农业模式进行了全面摒弃,进而推进了可持续的新时期农业进步与发展。因此可见,现阶段的新型农业呈现精细化的整体趋势,上述现状有助于提升农业机械技术的综合水准。从技术演进的趋势来看,未来阶段的新型农业技术将会融入更多的自动化以及智能化要素,在这其中也涉及到信息化的新型技术模式。例如:自动化控制运用于新时期的机械化农业,有助于提升农业产能并且增添其中的技术含量。近些年以来,农业机械的很多高新技术都运用于日常的农业生产,针对农业生产的实效性进行了全方位的提升,优化了各个流程的农业生产。因此可以得知,农业机械新技术在根本上符合了自动化以及智能化的趋势。未来在具体实践中,有关部门还需要致力于强化宣传,确保更多农户都能接受并且认可新型的机械化农业,在此基础上致力于推广全新的机械化模式。针对多样化的新型机械技术都应当融入农业生产,进而获得更高层次的舒适度与安全性,简化原先繁琐的农业操作流程[4]。作为农户也应当提升自身的综合素养,不断接受现阶段的新型机械化方式,并且尝试将其运用于自身的日常生产,推进增收并且保障持续性的农业发展。
三、结语
经过综合分析可以得知,农业机械的新型技术措施有助于提升农业产能,确保农户拥有更高水准的经济收益。在现阶段的各个生产流程中引入智能化以及机械化的操作模式,有助于缩短整个流程消耗的时间,进而在最大限度内减轻了农户本身承受的负担。未来在实践中,有关部门还需要致力于推广全新的农业机械化新型技术。
参考文献:
[1]张静,杨宛章,张吉兵.新疆维吾尔自治区农业机械新技术及其应用现状研究[J].中国农机化学报,2014,35(2):71-74+77.
[2]林本山,林杰.农业机械新技术的应用与发展之我见[J].河北农机,2014(7):19-20.
我国在国际上的地位正在逐渐提高,这与我国的经济发展是分不开的,经济的发展需要基础的支持,农业就是我国的基础,我国是农业大国,农村人口基数大。随着近几年我国农业的发展,很多高新技术也被运用到农业的机械设备中,使农机设备向着智能化的方向发展,有效地提升了农业生产的整体效率。在农业的生产中使用高新技术还能够提高农业的生产效率,保证农机相关机械的正常运作。
1农业机械技术的应用分析
1.1计算机技术
这里所说的计算机技术主要指的是计算机视觉技术,这一技术最早被运用在农业机械上是在20世纪70年代中期,当时主要运用的是计算机技术中的视觉技术,利用这一技术的主要目的是可以对农产品的品质质量进行分级别检查。计算机视觉技术是以图像处理为基准,随着图像处理以及视觉模拟技术的发展,计算机视觉技术不仅可以用来检查农产品的品质,而且还可以用来对农产品进行播种、收割。虽然计算机视觉技术在我国农业技术领域的应用时间还不是很长,在实际的使用中还有很多的问题出现,但是相信随着科学技术的不断发展,计算机视觉技术必将会改变传统的农业作业模式,为现代化农业发展提供技术上的支持。
1.2网络信息技术
网络信息技术在我国农业机械上的应用是非常成功的,信息技术与地理信息系统的有机结合不仅可以为农业的生产提供高精度的监控,而且还能够对农业生产中出现病虫害的情况进行及时的检测,然后根据定位系统来进行田间作业。
1.3液压技术
液压技术主要依靠的是微电子技术和工业传感技术,在数据的采集上,运用液压技术主要完成的是能量的转换和匹配,其目的是为了让农业机械的效率能够得到进一步的提高,让机械设备的相关系统特征可以得到完善,让机械设备的可靠性能够得到提升,这也很好地符合了环境保护的相关标准要求。而大部分的农业机械都是采用内燃机作为原动力,所以很多时候都会出现工作负荷,一般情况下,我们都是通过电液控制手段来完成负载与原动力之间的匹配情况,尽可能地减少功率传输过程中出现的损失,从而提高农业机械系统的工作效率。
1.4人工智能技术
随着信息全球化的不断深入,高端技术不仅在大型的企事业单位中被运用,在农业中也得到了广泛的应用,比较有成果的就是美国利用人工智能技术研发出激光拖拉机、机械的内部导航装置,等等,这些装置可以对拖拉机的运行方向及所处位置进行实时的测定,在了解地区土地信息之后,再制定合理的土地种植方案、农药及种子的数量,等等。
2农业机械技术的发展趋势
2.1推广农业机械产品的技术发展
目前在我国的农业机械发展上,已经开始运用机电智能化技术和计算机技术,这使得农业机械化设备的科技含量有了极大的提高,不仅有效地提高了农业机械的作业效率,而且也提升了农业的生产效率。
2.2农业资源的利用率得到了提升
只有提高了农业资源的开发利用率,才能够确保农业实现可持续发展,同时也为保护生态环境奠定基础,如回收农业生产的废弃物,普及无害化的处理设备,运用无害化技术来处理废水可以有效地达到保护环境的作用。而在农业种植的过程中,使用有机肥料还可以进一步提高农业资源的利用效率。除此之外,大力发展节能型动力机械设备可以有效地避免出现资源浪费,从而提高农业资源的整体利用效率。
2.3提高农业机械产品的质量监督水平
要想提升农业的机械化水平,还要从规范设计的基本要求出发,全面提高农业产品的质量。在质量提升的过程中,还要注重农业产品的整体造型和外观,农机设备的耐久性也要经得起考验。选用与农机设备相配套的发电机及元件,能够最大程度上提高农业机械产品的质量。在农业机械设备完成安装之后,还要对其进行试运行,只有保证了设备各项指标都正常的基础上,才能够真正的投入使用,这也是提高农业机械产品可靠性的前提。
2.4加大政府的补贴力度
各级地方政府要加大农业机械的技术推广,做好农业机械的培训工作。国家还要将拖拉机、插秧机等农机具作为农具购置补贴的关键,普及农业机械知识。这样也能够更好地提高农业机械化的发展进程。
2.5确保农业机械技术的安全生产
关注安全监督管理及装备的创建工作,加大农业机械的安全投入,以便更好地满足农业机械工作安全监督管理的需求。除此之外,最重要的是,要将农业机械的安全检验工作纳入到各级县市政府的财政预算当中。
3结语
随着科学技术的飞速发展,一些高新技术正在逐渐地被运用到农业的机械设备中,这些机械设备的出现不仅提高了农业的整体生产水平,而且还进一步提升了农业的生产效率,很好地实现了农业的可持续发展。在今后的农业发展过程中,农业机械也必定是智能化的,所以要求操作人员要不断地提高自己的专业素养,全面推广农业机械新技术,只有这样才能够真正意义上实现我国农业机械的智能化。
作者:徐家亮 刘晓鹏 单位:黑龙江省克东县农机安全监理站
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新型设施大棚的作用是将智能化控制系统或将物理技术应用到大棚种植上,模拟出最适合棚内植物生长的环境,采用温度、湿度、二氧化碳、光照度传感器等感知大棚的各项环境指标,并通过微机进行数据分析,对棚内的水帘、风机、遮阳板等设施实施监控,从而改变大棚内部的生物生长环境。具体分为:温室大棚(如玻璃温室、塑料温室)、智能大棚(自动化温室)。
二、农业机械应用现状
1.耕作机:是能一次完成耕地、整地等多种作业项目的土壤耕作机械。可简化作业过程,提高作业效率,有利于争取农时,及时进行播种或栽插。由旋耕机和松土机、滚笼耙等组成的联合耕作机,可一次完成土壤的基本耕作和表土耕作;由圆盘耙、钉齿耙、弹齿耙、滚笼耙和镇压器等不同类型部件按不同的方式组成的联合耕作机,可在犁耕后一次完成播前的种床准备耕作。由铧式犁和驱动型碎土部件组成的联合耕作机,在中国通常称为耕耙犁。其铧式犁犁体的翼部较普通犁体短,在翼部外侧配有旋耕器。后者由拖拉机动力输出轴驱动,配置方式有立式、卧式和斜置式三种。当犁体翻起的土垡上升到犁壁翼部抛出时,旋耕器上的旋耕刀将土垡切碎,从而可把铧式犁和旋耕机的作业特点结合起来,松碎全部耕层土壤。对拖拉机功率的利用率也较高。
2.微喷灌系统:微喷灌是一种通过低压管道将水送到作物植株附近并用专门的小喷头向作物根部土壤或作物枝叶喷洒细小水滴的一种灌水方法。微喷灌的工作压力低,流量小,既可以定时定量地增加土壤水分,提高土壤含水量,又能够提高空气的湿度,调节局部小气候,现已广泛地应用于蔬菜田、果园、花卉、药材及饲养场所等的降温灌溉。微喷灌系统包括水源、供水泵、控制阀门、过滤嚣、施肥阀、施肥罐、输水管、微喷头等。3.智能温度控制系统:这是一种基于计算机自动控制的智能蔬菜大棚温度控制系统,包含系统温度采集、温度显示、加热器控制电路等系统硬件的设计理念,改进了系统的控制算法,最后利用MAT-LAB进行系统仿真。该研究设计的蔬菜大棚智能温度控制系统人机界面良好,操作简单方便,自动化程度高,造价低廉,具有良好的应用前景和推广价值。
三、存在问题
1.操作不便:由于新型设施大棚空间有限且存在大量的支架,对于卷帘机、耕作机等大型机械的使用造成了不便,难以让大型机械应用于新型设施大棚。
2.科技含量低,智能化程度差:现存的新型设施大棚并未能实现喷灌调温等一体化,对人工依赖程度大,智能化程度较低。
3.成本高:新型设施大棚造价高,而农村地区经济发展程度较低,新型设施大棚在中国农村的覆盖率低,使得农业机械在新型设施大棚中的应用难以较快推广。
四、市场及前景
1.市场:随着物联网技术的发展,新型设施大棚机械运用的发展条件更为成熟。实际上,物联网技术是将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用。在温室环境里,单栋温室可利用物联网技术,成为无线传感器网络的一个测量控制区,采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点,如风机、低压电机、阀门等工作电流偏低的执行机构,构成无线网络,来测量基质湿度、成分、pH值、温度以及空气湿度、气压、光照强度、二氧化碳浓度等,再通过模型分析,自动调控温室环境、控制灌溉和施肥作业,从而获得植物生长的最佳条件。对于温室成片的农业园区,物联网也可实现自动信息检测与控制。通过配备无线传感节点,每个无线传感节点可监测各类环境参数。通过接收无线传感汇聚节点发来的数据,进行存储、显示和数据管理,可实现所有基地测试点信息的获取、管理和分析处理,并以直观的图表和曲线方式显示给各个温室的用户,同时根据种植植物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息,实现温室集约化、网络化远程管理。此外,物联网技术可应用到温室生产的不同阶段。在温室准备投入生产阶段,通过在温室里布置各类传感器,可以实时分析温室内部环境信息,从而更好地选择适宜种植的品种;在生产阶段,从业人员可以用物联网技术手段采集温室内温度、湿度等多类信息,来实现精细管理,例如遮阳网开闭的时间,可以根据温室内温度、光照等信息来传感控制,加温系统启动时间可根据采集的温度信息来调控等;在产品收获后,还可以利用物联网采集的信息,把不同阶段植物的表现和环境因子进行分析,反馈到下一轮的生产中,从而实现更精准的管理,获得更优质的产品。
2.前景:通过机械化设施农业的试验示范推广,改善了透光性也方便了温度调控。机械作业降低了成本,节约了劳动力,一方面有利于作业增量增产,另一方面也改善了作物的质量。这是一项技术可靠、经济效益高、深受农民欢迎的生产方式。有广阔的需求前景,有望成为我国农业增产,农民增收的重要技术手段。在新型设施大棚中使用农业机械是建立农业发展的一种重要形式,同时,也是有效促进农民增收和吸纳新技术,降低农业成本的重要途径,既是提高农业综合生产能力的重要手段,又是社会主义新农村建设的重要内容。
随着自动控制技术的发展,其在各个行业得到了广泛的应用,在农业机械生产中,控制技术的应用可以极大地提高农业机械智能化发展,对于实现农业信息化、智能化发展具有重要意义,控制技术的研究水平逐渐引领着世界农业的发展方向。控制工程与农业机械技术相结合能够有效增强作业效率,使农业机械技术在现代化农业发展中得到更大的利用,两者可以相互促进发展。控制工程可以为农业机械化技术的研究提供多样化的技术支撑,从而实现互相促进的目的,在当前农业现代化发展的中,农业机械化技术水平的高低将直接影响到农业现代化的发展,因此,农机控制技术的发展对于当前农业现代化的发展起着不可或缺的作用[1-2]。我国农机控制技术起步相对较晚,但是发展速度较快,目前基本实现农机各个方面的控制[3]。但是我国农机控制技术仍然存在农业信息化基础设施薄弱、控制精度差、智能化水平较低等问题,导致农业物联网、大数据、云平台等技术还处于初级阶段,农业智能化发展较为落后。未来我国应该积极引进国外先进经验和技术措施,基于我国农业生产实际国情,不断进行技术改革与创新,逐步完善适合我国现代农机控制技术与发展体系,逐步建立完善的农机控制工程相关技术体系,推动控制工程技术在我国现代农业生产的高效运用[4-6]。
1农机控制工程系统核心技术
控制工程的存在主要是根据工程理论与先进的计算机技术相配合而形成的,如控制数据参数的改进等,从而完成对农业机械的控制。该技术首先被提出在18世纪到19世纪之间,主要被用于当时的蒸汽机中,为了提高机械的作业效率,从而控制工程这一新技术为顺应当时背景发展被提出,慢慢随着时间的推移,更多的专业技术人员提出了更加完善的控制工程技术。21世纪后,科学技术得到了空前的发展,与信息技术相结合的控制技术变得越来越成熟了,同样,也被更多人所使用接受,形成了更广阔的推广发展。目前,关于农机控制工程系统的核心技术主要包括机械电子工程技术、集成控制技术、预测控制技术、模糊控制技术、神经网络控制技术及鲁棒控制技术[7]。
1.1机械电子工程技术
机械电子工程技术是农业机械技术的基础技术之一,主要包括自动控制技术、电子信息技术、机械制造技术及传感器技术等。其中,机械技术是机械电子工程技术的核心,支撑着其他技术的应用与发展,其机械技术的发展效率直接影响后续技术的发展及工作效率。自动控制技术主要是对机械设备及相关零部件的工作轨迹、运行状态中的各项参数及最终要达到的目标进行控制;传感器技术主要是对机械设备及各个关键零部件的工作参数及工作状态进行精确的检测与控制,其传感器检测精度直接对设备运转产生一定的影响;电子信息技术主要是结合电路及电子学等基础理论知识选取相应的电子产品或电器元件。
1.2集成控制技术
集成控制技术是一种常见的农机控制工程技术之一,主要是通过相关信息收集、处理系统,实现对相关农业机械产品各个零部件的数据信息进行有效的集成、融合与处理,从而实现农业机械的自动操作与决策,可以极大地提高农业生产效率,实现自动化及智能化生产。集成控制技术是目前农业生产中应用最为广泛的控制工程技术之一[8]。
1.3预测控制技术
预测控制技术是近几年逐渐发展起来的新型农机控制工程技术之一,可以处理相关机械设备运行中的滞后过程,属于一种闭环控制算法,可以根据对象的历史信息和未来输入预测其未来输出,具有良好的跟踪性能和较强的抗干扰能力。预测控制技术可以对农业生产中相关设备的运行误差及变化率进行有效控制,结合相关数据及时进行机械运行状态的调整,对于提高农机工作效率具有重要意义。
1.4模糊控制技术
模糊控制技术主要是以模糊数学理论为基础形成的一种控制技术,是通过模拟人的近似推理和综合决策过程(又被称为经验方法)。在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型,使控制算法的可控性、适应性和合理性提高,成为农机控制工程技术的一个重要分支,对于农业生产中难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的过程非常适用,其鲁棒性及抗干扰能力较强,因此特别适用于非线性的过程变化及滞后系统的控制。模糊控制系统的主要系统框架图如图1所示。
1.5神经网络控制技术
神经网络控制技术是指在被控制系统中可以进行系统工作优化、推理、故障诊断等功能。神经网络具有很强的适应能力及学习能力,农业生产环境较为复杂,利用神经网络技术可以对控制系统的不确定性、时变的环境等进行合理、精确的决策、控制及学习,是推动农机智能化发展的重要技术之一,代表了当前社会科技水平的进步,它是依托于生物学理论将控制工程与其相结合而形成的一项控制技术。该项技术的工作使用主要是将控制系统中的各连接点看作人体中的神经元,通过节点连接从而形成一个网格框架,形成一个动态的系统,通过后续操作完成信息的传递。在农业机械技术发展中使用该项技术,能够对其控制数据信息完成函数赋值,利用计算得出结果,从而使得神经网络技术能够更加智能化地使用在农业机械作业当中,有效提高其作业效率。
1.6鲁棒控制技术
通过对于鲁棒控制技术的使用不会因外部的影响改变正确数据的使用,正是因为该类技术的优点,其得到了人们的认可,获得了更加广阔的推广发展。例如,农业机械中的采摘机械臂,该类机械由于其参数系统的独特存在,受到外界因素影响后容易产生变化,从而影响到其正常工作,会形成较为严重的作业误差,使其操作控制变得非常困难。鲁棒控制技术能够更加良好地解决此类问题,该项技术将模态法融入其中,控制系统被分成慢速和快速系统,利用控制调节器改善系控制统的加、减速度。该类控制技术可以有效降低外部影响因素对于控制系统的影响,显著增强了农机作业效率和工作性能[9]。
2农机控制工程技术在实际中的应用
2.1遥感技术
遥感技术自从被提出后,就被广泛应用于现代化农业生产中,对于农业机械的发展起到了不可或缺的作用。在农作物的种植生产过程中,利用该项技术可以有效对农作物的生长状态起到良好的监测作用,从而获得人们通过肉眼无法发现的细节,根据所得的数据进行统计分析,对于农作物的生长开展有效的后续工作;通过对农作物的病虫草害监控及防治,可以有效避免病虫草害的出现,利用该项技术发现源头所在,完成防治处理;最后,对于自然灾害也可以起到一定程度的监测作用。
2.2农业无线通信技术
传统农田作物的生长状况监测,不但要耗费大量的人力,而且不能够做到实时监控,如采用有线测控系统,则需要铺设光纤或者电缆,增加了农业生产成本,降低了系统的灵活性和可扩展性。随着传感器技术、无线通信技术及嵌入式控制技术的发展,无线传感器网络可以实时监测、感知和采集监控区域的信息,并将采集到的数据处理后发送给终端用户,降低农业生产成本,有效提高了农业实际作业效率。
3农机控制工程技术的未来发展前景
我国对于控制工程的研究与国外发达国家相比进程较慢,在该领域的技术研究中与国外相比还需继续努力,伴随我国经济水平和科技水平的不断提高,以及对于控制技术的深入研究,其得到了巨大的提升和良好的改善,控制工程应用于机械电子工程中,能够更好地推进农业机械化的推广发展。为了能够使该项技术得到更好的发展,需要加大科研创新,走向全新的发展道路,从而推进农机控制工程技术更好的发展。在发展农机控制工程技术的前提下,要牢记绿色农业及农业可持续发展理念。农机控制工程技术的发展不仅仅局限在经济效益上,还需要将其与绿色发展相结合。在发展该类技术时,需要注意其对生态环境的影响,一定要保障其绿色发展,从而做到技术环保,能够良好的完成绿色农业的可持续发展。政府及高校教育部门应该加大科研资金投入,积极引进相关的设备与人才,进而促进农机控制工程技术在农业生产的快速应用与发展,加大科研资金的投入,促进相关农机控制技术的创新与发展,提高我国农机整体装备水平,加快推进农业现代化进程。
2信息管理技术中的掌上电脑和虚拟实现
信息管理技术中的掌上电脑PDA,比较实用与大中型的农业机械移动设备中。在这种信息管理工作中,典型的手持信息设备,能为工作带来很多便利,如为用户提供信息处理和查询等服务。这种掌上电脑的特点是方便携带、价格合理,具有较高的工作稳定性。现阶段,掌上电脑在大中型农业机械设备中的应用十分普遍,而且在大中型农业机械设备的管理中表现出了非常强大的功能,具有良好的应用前景。虚拟实现技术VR多应用于农业机械的虚拟管理中,这种多媒体技术有很高的发展境界,它能够进行虚拟世界的数据库传输、计算机的输入和传输、VR软件的输入和传输。从应用来看,这种VR技术具有较高的工作自主性、存在感和交互性。信息技术的不断发展,完善的VR系统能够对农业机械管理进行优化,确保达到实战化、形象化和准确化的效果。
3信息管理技术中的管理信息系统
大中型农业机械设备的管理可以应用管理信息系统来开展,这些管理信息系统具有特定的差异,是根据不同的农业机械设备开发与制定的。这些信息系统能够实现机械操作的整体活动,并建立一个面向市场的信息管理系统。这种方法,有助于综合和集成农业机械化信息管理,并便于系统和机械的扩展和多样化。在农业机械设备的生产中,机械产品能够通过信息管理系统提供企业的产品质量,并为设备使用带来安全保障,实现农业生产的机械化。
中图分类号 S23;F244-39 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)07-0210-01
信息技术的发展是促进网络发展的主要动因,从计算机到互联网再到物联网,这一新技术发挥着越来越重要的作用。目前是物联网的时代,物联网的发展不仅有利于经济利益的提高,还可以促进经济朝着更加繁荣的方向发展。农业一直是我国的经济支柱,尤其是随着农业生产逐渐机械化,农业的增长方式和农业的现代化进程都得到了很大的改善。然而,农业发展还受到诸多因素的制约,例如:农村经济发展水平低、农业劳动力转移方向单一、农业经营规模小、农机工业水平低等[1-2]。但是,随着农业物联网的出现,农业机械已经发挥着越来越大的优势[3-4]。
1 农业物联网概述
图1为典型的农业物联网应用。物联网(Internet of Things)是一种连接物品和因特网的网络,一般它首先利用射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备将这些物品的信息输入到因特网中,然后利用因特网庞大的信息系统进行物品的买卖和交换,以达到对物品进行智能地识别、定位、跟踪、监控和管理。农业物联网,也就是将此种物联网应用在农业上,保证农业人员及时了解农作物每一时期可能的生长状况、农产品的生产流通等信息,使农业生产、管理、交易和物流信息向智能化发展。农业物联网有利于农业的发展,有利于农村经济的发展,有利于提高农民的生活水平,有利于扩展基层农业技术、提高服务能力,有利于促进农村的综合改革、提高农村的行政服务水平,有利于推进社会主义新农村建设。
2 物联网技术在农业机械化推广中的应用
2.1 农机装备技术领域
物联网在农业上进行应用实际上就是为了及时了解农作物的生产状况,包括农作物的生产环境,如土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度、光照强度、气压和CO2浓度等信息,并根据这些信息内容,找到最适合的生产条件,提高农作物的产量。与此同时,利用网络的智能化,查询并计算出植物生产的各项环境指标,以便农民进行管理,改善环境,提高生产效率,增加生产量。目前,澳大利亚在农业机械设备上也应用了物联网,于是能识别莠草的喷雾器应运而生。此种喷雾器能够准确地找到莠草并及时进行处理,这就在很大程度上降低了人工成本,降低了对环境的破坏。我国的浙江工业大学也研究出了一种节水灌溉系统,它是利用传感器得到农作物所生存的土壤的湿度,并进行需水信息的判断,不仅节约了水资源,还有利于农作物的生长。物联网技术在农业上的应用前景是非常可观的,综合各种信息和技术将会在很大程度上提高产品的质量和性能,提高农业的生产率和产量。
2.2 气候智能型农业领域
气候对农业的影响是非常大的,日前随着气候条件的不断变化,农业生产也受到了破坏,产量大大降低,这就给我国的国民生产带来了巨大的影响。因此,提高农作物适应恶劣环境的能力迫在眉睫,这就需要物联网来发挥作用,其对环境的感应能力可以及时对环境进行监测,提醒农民及时做好防护措施。这样就能够在很大程度上提高农业对各种灾害的防御能力,减弱农业对环境的依赖程度,增强农民应对不断变化气候的能力。例如,在农业的水利水位上安装水位测定感应器,就可以及时进行水位信息的识别、采集和处理。
2.3 农机化区划与农机现代化4S管理
通常情况下,农民对农业机械的需要是不确定的,因为每年的生产要求不同,再加上气候对农作物的影响,农机户配备和更换农业机器时常常会出现过多或不足的情况,这就影响了农户的经济收入。特别是在种植和收割时间短的阶段,农业机械保持合理的数目是非常重要的,如果机器较少,就会浪费时间和人力、物力;而如果机器过多,则会增加资金的投入。这时就会需要农业物联网来发挥作用,首先可以先了解作业机械的数量和位置,然后进行跟踪,以便于农业机械的现用,这样就在很大程度上提高了农机化的准确性和方便性,发挥农机机械的最大效用。目前对农业机械的使用所采用的模式是农机4S体系,它是一种整机销售(Sale)、零配件(Spare-part)、售后服务(Service)、信息反馈(Survey)四位一体的农机特许经营模式。在这个使用效果比较好的农机经营服务模式中,利用物联网技术在农作物的运输、销售、使用和回收等环节进行定位追踪,可以提高农作物的货物管理水平,减少储存成本,提高效率。另外,即使产品的某个环节有瑕疵也可以及时进行补救,降低损失,提高农机供应商的送货可靠性,提升农机用户的服务能力和水平。而且,因为跟踪系统的启动可以解决不合格产品带来的各种麻烦,提高服务质量,保证产品的合格率,增加农作物使用者对产品的满意度,提高产品的使用效果。
2.4 农业机械化应急体系
我国的农业经济发展水平虽然很高,但是由于我国自然灾害比较严重,所以我国的农业生产和农村社会仍然是不稳定的,因此增强农业机械的工作能力是非常必要的。将农业物联网技术和农业机械结合起来不仅可以通过对环境进行分析,并以此信息成立灾害预警模型库、告警信息指导模型库,达到有效地预警灾情的目的;而且还可以及时进行灾情救援,如遇到自然灾害时,配备农业机械来降低灾害对农作物的影响。另外,农业物联网技术的应用还可以在灾情发生时,降低调配农业机械所造成的运输费用的浪费,减少抗灾救灾的成本,降低灾害对农业的损害[5]。
3 结语
自从1999年提出开始,物联网这一名词一直被广泛应用在各个行业,尤其是关乎国计民生的农业行业,使得农业发展朝着智能化和机械化方向发展。
4 参考文献
[1] 梁宝忠.加快农机科技创新推动农业机械化科学发展[J].现代农业装备,2012(8):8.
[2] 王利民,丁仕华,凌小燕,等.论农业机械化教育培训的实践与创新[J].中国农机化,2012(4):6-11.
1现代加工技术的定义与现状
1.1现代加工技术发展趋势
伴随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的日益提高,现代制造行业发展的越来越快,新型现代加工技术层出不穷,有效推动了相关行业的发展和进步。早在20世纪80年代末期,美国地区已经出现了和时展相匹配的制造技术,在政府部门的大力支持下,机械制造技术、电子技术和信息技术等高新技术逐渐兴起,并带动相关行业崭露头角。因此,现代加工技术和现代制造行业相辅相成,制造行业发展进步能够加快现代加工技术的研发速度,而各种现代加工技术的出现和应用则能够有效提高现代制造行业的发展速度和品质。近几年,国内比较热门的现代加工技术越来越多,如数字化控制技术、激光加工技术、虚拟加工技术、数控机床技术等,此类现代化的新型加工技术,不但能够有效推动制造行业的发展,还能够有效提升农业机械制造工作的效率和品质,解决传统加工制造工作中存在的问题,研发更多高科技农业机械,推动农业的发展和进步。
1.2国内现代加工技术在农业机械应用中的现状
农业机械制造不断走向信息化和智能化,在传统的机械制造生产前,设计师需在图纸上绘制其整体框架、标注相关零部件以及各项参数。但对于生产商而言,在制造过程中由于客观原因无法及时掌握准确信息,因此为了避免出现差错还需与设计师进行一一核对,这样的效率显然无法满足市场所需。随着现代化信息技术的发展,设计师可以借助各种现代化软件,如CAD系统,将机械设备各项参数以及要点直接画在电脑图纸上,不仅有利于弥补人工误差,还能保证图纸的精准性。当前超精密切割技术的应用也比较普遍,但是该项技术的精度要求十分严格,如使用超精密切割技术实现对农业机械设备模具的加工,还需强化细节的设定,对于小型农业机械的加工,通过对该项技术的应用能够促进设备满足相关要求。
2现代农业机械制造技术中的问题
2.1管理技术层面存在的问题
随着科学技术的飞速发展,以及信息化时代的到来,部分发达国家的农业机械制造技术已经出现质的飞跃,在管理技术上也较为成熟,其中就包含了对各项系统管理技术的应用,这使得农业机械智能化和信息化的实现得到了保证。并且对这些技术的应用也能够在一定程度上提升管理模式及其效率,进而推动农业机械制造发展水平的提升。从近几年的实际发展水平来看,很多大型农业机械都采用了智能化和信息化的技术,提高对机械的管理,在提升效率的同时也对促进农业企业现代化的发展起到了重要的作用。但整体上来看,在管理应用上仍然存在很大的不足,如技术水准不高,自动化、信息化水平偏低等。
2.2制造工艺层面的问题
在我国现代农业机械制造技术的实际应用过程中,相关制造工艺受制于原材料等因素,存在较大的问题。因此在技术以及原材料的实际应用无法达到相应标准的情况下,也就无法与现代的农业生产制造产业进行有效结合,无法发挥其应有的价值。此外,在部分农业机械制造领域当中,有部分企业出于市场因素考虑,为了尽快占领市场,对产品的质量没有给予足够的重视,导致其整体的精度上存在较大不足;部分企业在相关领域的技术研发上投入存在严重不足,很多都是采用“拿来主义”,借鉴或者仿制,导致在技术标准上落后于先进厂家,不利于行业的正常发展,也使得我国农业机械制造水平发展受到限制。
2.3设计技术层面的问题
在社会快速发展,尤其是在科技的推动下,农业机械制造技术大多采用计算机技术,在设计图纸和方式上也有明显转变。目前大多数企业都是通过CAD软件进行机械设备的构图设计或者是对产品的二次开发,但在实际使用过程中该项技术是存在欠缺的,这需要引起足够的重视。
3现代化加工技术的实际特征
3.1现代化加工技术和农业机械制造工作的相关性较强
原有的应用机械设计制造技术并不能符合新时期的发展要求,就当前现代化技术的应用情况来看,其相关性特征非常明显,精密严格的加工技术脱颖而出,促使农业制造行业朝着智能化和自动化方向发展。由此可见,在进行农业机械制造加工建设工作时,相关工作人员要加大对机械制造技术的研发力度,将传统的制造工艺和现代化的加工技术紧密结合到一起,利用更加精密的技术研制精密的机械。实际上,现代加工技术的具体要求就是提高工艺的精密性,所以农业机械制造工作和现代加工技术的关系非常密切,能够有效提升相关行业的发展步伐。按照实践的具体情况可以发现,探索和研发现代化的相关技术时,通常会以机械设计制造工作为主要对象,充分利用高端的新型生产技术,有效提升农业机械设计制造工作的效率和品质。实践结果表明,农业机械制造工作和现代化加工技术工作密不可分,其对精密性的要求也非常一致,相关工作人员和设计人员要充分发挥现代加工技术在农业机械制造工作中的作用,重视两项工作的相关性,利用两项工作的相关性提高研发和制作水平,制造更多高科技的农业机械,进而不断提升现代化农业机械制造行业的发展地位,不断推动国内农业产业的发展和进步。
3.2现代加工技术具有较强的系统性
实际上,伴随着现代化加工技术的应用和推广,农业机械制造领域的地位越来越高,越来越多的人开始关注精密技术。但是,在农业机械制造工作中应用的现代加工技术难度非常大,而且应用过程比较繁杂,工作步骤非常多,所以要求工作人员必须根据现实发展情况不断整合技术加工环节,提高现代加工技术的整体性和系统性。深入分析国内的农业机械制造工作可以发现,整个工作环节的步骤非常多,既包括前期的设计和制作工作,又包括中期的完善加工以及后期的销售工作等,在完成相应工作时要在确保机械制作品质的基础上提高制作效率。由此可见,从事技术研究的工作人员要确保加工建设的流畅性和系统性,才能够有效提高整个工作的实际效果。而且,工作人员在进行农业机械制造工作时,只有积极应用现代加工技术,才能够切实保证制作工作流程的顺利性和完整性,推动整个加工、制作、销售工作朝着系统化和自动化方向发展。目前来看,各种高端农业加工技术层出不穷,发展技术更新换代的速度非常快,越来越多的人开始重视农业机械制造工作,对农业机械的品质和性能要求也越来越高,这种现象要求技术研究人员必须提高对现代加工技术的研发力度,不断创新和革新农业机械制造的具体方案,将农业机械制造工作和现代加工技术巧妙融合到一起,争取提高加工技术的经济性和环保性,尽可能减少农业机械制造工作对环境的不利影响,促使农业机械制造行业朝着可持续化方向发展,提高农业机械制造工作的社会地位。
4研究现代加工技术在农业机械制造中的具体应用情况
4.1应用激光加工技术的实际效果
在众多现代化的加工技术中,激光加工技术属于精密性较高而且智能化较强的加工技术。早在20世纪60年代,激光加工技术就已经被应用到了原料加工建设中。激光加工技术的工作原理是利用高能量和高密度的光束加工相关的材料,利用激光光束和原材料的碰撞产生的化学原理改变原有材料的形状,进而加工制作出所需要的产品。而在农业机械制造领域中,激光加工技术的应用范围越来越广,如在进行农业机械制造工作时,技术人员通常会选择激光切割方法、激光焊接方法以及激光快速成型法,不但能够提高农业机械制造工作的速度,还可以有效提升机械制造产品的精密性。具体来讲,农业机械制造工作不再应用激光加工技术,而是应用激光快速成型技术,这种技术不但可以打造无接触的加工环境,而且基本没有噪音,提高了农业机械制造工作的环保性。这种高端的新型成型加工技术能够有效提升制作效率,提高制作机械产品的精密度。在使用激光成型技术时,工作人员可以将该技术和计算机编程技术融合到一起,综合利用上机位和下机位,提高农业制造工作的效率。如,以前在制作农业机械设施中的连杆机构时,工作人员通常会选择利用数控机床完成这项工作,或者人工制作机械设备,但制作出来的农业机械精度过低,而且易生产出质量不合格的产品,工作效率偏低。而应用激光快速成型技术,操作比较简单,相关技术人员把需要制作的连杆机构的相关数据输入到计算机中,计算机自动按照程序设定控制激光光束的运行状态,完成刻画、扫描工作后将相关材料固化,利用堆积效应将其加工定型,简单的操作就能快速制作出精密度较高的连杆机构。
4.2应用增材制造技术的实际要求和应用效果
增材制造技术的基本原理就是利用三维系统建设模型,然后应用CAD完成驱动加工操作。这种现代加工技术与传统加工技术相比,有诸多优势,不仅加工制作速度快,而且“加法”成型、生产柔性大。这种技术属于第3次工业革命的最新产物,而且应用范围非常广泛,无论是航天制造领域,还是建筑和机械制造领域都在积极应用该项高端技术。如今,在完成农业机械制造工作过程中,通常会选用增材制造技术完成金属激光烧结或者光固化成型工作,不但可以节省制作成本,还可以提高工作效率,具有非常广阔的发展前景。如,华东农业大学的相关研究者利用该项技术制作了很多农业机械产品,如排肥轮机构,整体精密度非常高,而且与普通传统工艺制作出来的排肥轮机构相比,变异系数比较小,运行的平稳度较高。
4.3应用虚拟现实加工技术的具体情况
在现代农业制造工作当中,虚拟现实加工技术属于新领域,目前还未广泛应用。虚拟现实加工技术的基本原理是利用虚拟仿真的方法,重新打造一个制作农业机械设备的三维模型或者四维模型,利用仿真实验模型道具检验模拟情境的实际效果,在完全验证成功后完成实物加工制造环节。应用虚拟现实加工技术制作出来的农业机械产品具有较强的可视化特点,所以工作人员和技术人员观看产品时的效果就如同带上VR眼镜一样。虚拟现实加工技术和传统意义上的三维仿真建模技术不同,其整体的真实感和体验感更强,提高农业机械设备的精准度和综合品质。另外,相关工作人员可以积极利用虚拟现实加工技术宣传农业机械设施,提高大家的关注度,让更多的人通过虚拟模型了解农业机械设施的制作过程和制作要求。如,黑龙江地区利用虚拟现实技术制作宣传片,展示了机械制作和应用过程,为用户提供了独特新颖的购买感,能够在一定程度上提高相关机械设备的使用效率。根据实践表明,虚拟现实技术的发展前景较好,相关单位可以将这项技术应用到更多的加工制作领域当中。
4.4重视农业机械技术制造人员的培训
众所周知,机械设计技术在机械制造的过程中发挥的作用非常的关键,只有做好设计工作,生产出的产品才可以拥有优秀的质量。每一不同时期的机械产品都会随着时代的改变发生改变,而设计人员做出的设计工作在很大程度上都会对成品本身产生较大的影响。在21世纪,数字化与智能化技术开始普及,工作人员在日常工作过程中应该多多利用这项技术,使这项技术达到最好的应用效果。
1目前机械设计制造业的发展形势
1.1数字智能化已成为流行趋势
在21世纪,计算机网络的广泛流行在某种程度上也使社会得以更快更好的发展。近年来,数字化也可以毫无压力的使机械设计工作可以更顺利的展开,工作人员可以在开始设计工作之前,就模拟出一建筑模型,然后参照模型进行设计。毫无疑问在工作过程中工作人员也可以利用计算机进行充足的模拟事前准备,这种事前准备也可以提升设计成品的整体质量。
1.2在建筑模型中数字化模拟发挥的作用
由于当代计算机网络的快速发展,数字化技术正在各行各业发挥着重要的作用,该技术在一定程度上也推进了社会的发展。而机械设计制造也能够利用数字化技术得以进一步的发展,在进行机械设计工作时数字化技术可以为其带去非常多的便利,比如,在开始进行机械设计工作之前,与设计有关的工作人员就可以目标为依据建立模型,然后再利用计算机进行一一对应的设计工作,这也能够使机械设计实际工作顺利展开。
1.3机械设计工作的并行化开始发挥作用
因为中国现如今的工业化水平在逐渐的提升,与此同时机械设计产品的外观以及使用功能也随之发生了巨大的改变,这样一来也就对机械设计工作的整体质量提出了更严格的要求,因为机械设计制造工作所需要完成的步骤非常繁琐,而且需要的工作人员也比较多,但是很多人一起进行工作的话就非常容易出现很多不确定因素影响工作,所以在现如今的工作过程中正在竭力避免出现多人在同一空间进行工作的情况,但一人完成的人工成果也很难跟现如今的机械设计工作要求相符合。而现如今由于计算机网络的发达,计算机网络技术的流行以及广泛被应用,达到了在网络上可以实时进行资源信息共享,信息数据等都可以通过互相之间的传输进行共享的地步,除此以外,这种共享也可以使传统信息传递方式不受空间与时间的束缚。这就避免了空间的影响,该种信息共享甚至可以使在不同空间的设计工作者在同一时间一起完成工作。比如说,在开始进行机械设计制造工作的过程中间,如果在设计小组中的某名设计工作人员因为不得已的家庭方面的缘故或者是任何其他事情不得不提前离开去处理事情而无法参加小组团体研究,这种资源共享并行化模式开始普及之后,他就能够实时的利用计算机网络实现跟小组团队之间的实时通话视频,可以把传统类型的开会研究模式转化成实时的视频会议模式,通过这种方法就可以使机械设计工作在截止日期之前按时完成。工作人员可以这种并行化的工作模式可以实时通过互相之间的互惠互助高效完成工作,也可以提高设计技术,提升工作效果。
1.4在机械自动化的基础之上尽力完善智能化体系
在机械设计制造的工作过程中,自动化技术发挥的作用不可忽视,使用这种自动化技术可以让机械设计工作在最大程度之上缩减工作人员的工作量。由于现如今自动化技术已经被广泛应用于机械设计制造工作,与之对应的机械的自动化程度与之前相比也就变得越来越高,工作人员也对机械自动化设计的过程提出了更高水准的要求,与之有关的机械设计工作人员在开始进行对应的机械设计工作时必须使用智能化技术,以建立完美的智能化体系。
2机械设计制造技术与数字化智能化结合发展前景
2.1在机械设计制造流程中必须注意设计工作系统化模式
机械设计工作人员在进行机械设计的过程当中,必须首先考虑到整个大局设计工作的细节系统化,必须事先制定出一智能化全面化的设计体系,并且还要对这种智能化体系进行全方位的分析讨论研究,之后再逐一的研究该体系系统的子系统,再把各种子系统全部考虑进去,进行改善并优化整体系统。
2.2在机械设计制造流程中必须注意设计人员的精英化模式
在机械设计人员开始进行机械设计工作的过程之中,大面积的使用计算机网络也让机械设计工作的效率及其整体质量都得到了大幅度的提高,但是,现如今的计算机网络也还没有发展到无机操作的地步,在任何时候也都是需要人工进行整体操控的,人民群众可以为计算机网络投入大量的创造力以及活力,让计算机网络可以达到长足发展。基于上述考虑,机械设计工作人员在现如今的机械设计制造工作过程中依然占据着领先地位,设计工作人员可以利用计算机网络去完成机械设计工作中另外的环节,这样一来机械设计工作人员也就有了更多其他的时间在其他的环节投入精力去开发创造新设计,所以在机械设计制造的工作过程中,设计工作人员必须对设计工作的核心首要环节投入大量的精力,因为该核心环节具有非常大的潜力等待我们去开发。
2.3在机械设计制造流程中必须注意产品的商品化模式
如果机械设计人员在完成产品之后想要验证设计工作是否成功,工作人员首先应该验证该产品是否具有商品化特征,设计工作人员为了让产品具有商品化,在开展设计工作时就必须事先调查市场需求,并且依据调查结果开始做产品定位,以得到商品化的产品,提升它的整体竞争能力。
3应用实例分析——智能化CAD技术在农业领域的应用
上世纪40年代出现了计算机,随后被广泛应用于控制加工机床中,逐渐发展为数控技术。现阶段,一部分发达国家已经100%实数字化设计和生产,而我国在这方面还有待提升。以往应用的CAD技术主要用于计算,难以良好的处理设计方案以及结构等设计中存在的问题,所以必须加强智能化CAD技术的研究与应用。智能CAD的构成中包含着多个智能体以及多种功能模块,可以完成产品设计工作。因此在农业机械设计中添加智能CAD技术的应用可提升农机产品的设计和生产效率及质量。农业机械设计具有种类型号多、结构简单且稳定、易受季节变化影响的特点,因此其智能化CAD技术的应用需要配置合理系统框架。可在参数设计基础上引入装配模型进行智能化框架设计,经过实例推理、参数设计以及变量设计技术的合理应用提升农业机械产品的设计率。
4结语:
总而言之,现如今中国已经进入一个工业改革换展的重要阶段,也是为与时展的高要求相符,机械设计制造工作人员必须身体力行的深化数字化与智能化工作的进程。在达成机械设计制造技术数字化的基础上,再达成机械技术智能化的目标也已经是囊中之物。相关部门的工作人员需进一步学习数字化智能化技术,以此为中国整体的经济发展贡献出自己的一份力量。
参考文献:
[1]李树臣.机械设计技术的现状与数字化智能化的发展趋势研究[J].通讯世界,2015(08).
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中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0382-01
机械制造业在我国工业生产领域占据终于熬的位置,机械制造业的健康发展,关系到生产设备企业的长远发展,在国民经济发展的过程中发挥着重要的作用。液压技术在机械制造领域中的应用,可以提高机械设备的科学性,提高设备检修的效率,同时也可以满足不同类型工业生产活动对机械设备的需求,有利于促进工业生产效率的提升。
一、机械制造业中应用液压技术的重要性
机械制造领域是液压技术应用的基础领域,以流体传动和控制技术为代表的液压技术,可以有效的融合到机械设备的生产与制造中,在推动机械制造领域的发展方面有着重要的作用。受到技术条件的影响,以往的液压技术在工艺和材料等方面都无法完全满足机械制造的生产要求,而随着科学技术的快速发展,液压技术逐渐由传统的水压技术转变为油压急速,而且在科学的水压系统的应用下,可以显著的提高工作效率。液压技术在其他机械制造强国的发展过程中,都有着非常显著的作用,发挥着不容忽视的力量。流体传动和控制技术,有着对于传统技术的颠覆作用,也具有对新的机械装备行业发展的引导作用。目前,对于当前的装备制造行业而言,液压技术自身的技术特征和发展的潜能,使它依然有着无限发展的潜力和潜能。因此,从总体上看仍具有巨大潜力,液压技术的发展和进步,对中国装备制造业的技术进步更有着重要的影响和推动作用。
二、械制造业中液压技术的应用
在国外的机械制造领域中,液压技术的应用已经较为成熟;而我国在机械制造业的发展方面,还处在初步发展的阶段,在基础的产品和技术方面实现了自给自足,但是一些关键的元件和还需要从国外引入。因此,要促进我国机械制造业的发展,必须要促进液压技术的有效运用,并且不但强化材料和技术的创新,才能真正实现我国机械制造业的持续发展。目前,我国机械制造业中液压技术的应用具体表现在:
1.在工程机械领域的应用
工程机械具有工作量大、运转速度快、维护要求高等特点,因此在工作承载负荷方面也相对较大;加之工程机械领域的生产在空间和环保方面也受到一定的限制,所以对于工程机械领域中液压技术的应用有着更高的要求。从液压系统的角度来说,要保证其系统本身的稳定性,而且液压系统中的元件要能承受来自工程机械的工作负载,同时也要满足对环保和节能的要求,才能在提高产品设计质量的同时,实现工程机械的持续发展。另外,液压系统的设计要与当前的信息技术、智能技术相结合,确保液压系统可以满足工程机械的设计和生产要求。
2.在农业机械领域的应用
农业机械在我国农业经济发展中有着重要的作用,农业生产的复杂性决定了农业机械的液压器件数量也较多,但是其应用却相对较为简单,这也为农业机械领域中的液压技术应用创造了更大的发展空间。农业机械的应用环境一般都较差,而且农业机械本身就具有一定的局限性,所以针对农业机械制造中液压技术的应用也有一些特殊的要求,如器件具有较高的耐磨性、耐用性,液压驱动要具有较高的稳定性和可靠性,要满足农业机械无级变速的要求等等,随着液压技术在农业机械领域中应用的越来越广泛,其自身的工作能力也将获得更大提升。
3.在装备制造业中的应用
装备制造业是我国国防事业中不可或缺的重要组成部分,在增强国防实力方面发挥着重要的作用。对于装备制造业来说,液压技术的发展与创新是最为重要的,也是关键所在。因为装备制造业的工作环境都较为特殊,因此对于液压技术的要求也相对较高,在精度、效率等方面都比普通的液压技术应用有更高的要求。近些年来,科学技术的快速发展也推动了液压技术的不断进步,进而提升了我国装备制造业的生产效率,如今,我国装备制造业在国际上已经处于领先的位置,这与液压技术的有效运用有着密切的关系。
三、械制造业中液压技术的发展趋势
随着科学技术的不断进步,机械制造领域也发生了巨大的变化,以液压技术为代表的新型技术的应用也日渐广泛,实现了机械制造与现代化生产技术的与有效结合,实现了机电液一体化生产。同时,液压技术也不断的发展与完善,呈现出高效、节能、低成本等优势,并且在复杂性和多样性方面得到一定的改善,这使得其在实际应用的过程中,更符合机械制造的需求。在机械制造领域中应用液压技术,可以带动我国液压技术产业的发展,同时可以使液压技术受到更多的重视,这对于促进我国液压技术的发展也有着重要的作用。另外,在科学技术不断发展的背景下,液压技术正在逐渐向着智能化、自动化的方向发展,在材料和工艺方面都发生了阶段的改变,这对于机械制造业来说,也具有重要的意义。总之,机械制造领域中应用液压技术,有着广泛的发展前景,将为机械制造业的发展创造更坚实的基础和条件。
结束语:
综上所述,本文主要针对机械制造业中液压技术应用的相关问题进行了简单的分析。随着我国机械制造业的快速发展,越来越多先进的技术应用求中,液压技术的有效运用不仅提升了机械制造领域的生产效率,同时也有利于实现机械制造的智能化和自动化,实现我国机械制造领域健康、持续的发展。
参考文献
[1] 张兴友.机械制造业中液压技术的应用与发展探究[J].湖南农机,2012-09-15.