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摘要:隨著我國社會經濟的飛速發展,科學技術水平不斷提高,社會生產生活對機械制造的需求總量也在不斷攀升,為提高機械設計制造質量與效率,自動化技術應用成為重要的發展趨勢。自動化技術與農業機械設計制造工作的集合,不僅進一步降低機械設計換機的成本投入,亦可優化設計制造過程,提高環節的安全性與科學性。在該文中,筆者針對農業機械設計制造中自動化技術的應用進行初步分析與探討,希望借此可對相關從業人員起到一定的借鑒價值。
關鍵詞:機械設計制造;自動化技術;農業機械設計制造;研究
機械設計制造傳統模式下,從業人員以手工配合機械設備,其產品制造效率較低,且質量不夠穩定,整個生產體系存在隱患與風險,而自動化技術可對機械設計制造環節提供全新的模式體系,提高機械制造效率與質量,并保證環節的安全性。機械設計制造發展過程中,技術是其核心要點,技術與良好的生產設備共同配合,可有效提高生產效率。因此,機械設計制造環節運用自動化技術,進一步改善機械制造的準確度與效率,并可實現生產全過程的自動化,產業整體水平得到優化。
1現代農業機械設計制造常見工藝
1.1設計工藝
農業機械設計環節,工作人員需在設計方案內部明確加工工藝與標準,借助數控機床,可將設計方案輸入到對應的工業軟件內部,隨后即可按照加工設計方案的各項指標進行加工,產品最終面貌將直接展現在設計人員面前。設計團隊可針對農業機械實際狀況,對原有設計方案的三維模型進行調整,調整后的結果再次輸入到相應的軟件之中,從而實現農業機械設備的不斷改建與提升。此過程中,不僅可以保證設計方案可得到嚴格執行,設計內容與實際生產實時聯動,借助良好的模型建設,設計團隊的工作壓力得到全面緩解,工作人員生產作業更為便利,農業機械加工制造效率得到提升。
1.2焊接制造
農業機械各個構件應結合具體應用與實際狀況,對需要進行焊接的部位進行預處理,消除焊接位置內部應力,從而提高機械的整體性能。但傳統設計制造模式下,焊接環節的質量通常取決于工作人員自身的技術水平,一旦出現操作失誤,很容易引發嚴重的質量問題與隱患,因此,農業機械制造工作應加強焊接環節的科學管控。當前采取的焊接技術不需要區分正負極,而是依照具體的設計方案確定焊點,待焊接設備接通后,即可完成具體的焊接任務。但是,焊接設備接通時,電流進入到設備內部,設備溫度會大幅升高,焊接部位會出現熔化問題,這對于機械設備質量會帶來影響。因此,制造工作者可采用熱處理方式,對機械零部件進行加熱,隨后再進行焊接操作,這樣可有效改善零部件的機械性能與強度,滿足農業生產需求[1-3]。
2農業機械設計環節自動化技術應用的意義
2.1可有效提高資源領用效率
傳統機械設計制造工作對資源利用水平不高,無論是設計環節還是生產制造環節,很多原材料被浪費,原材料的使用得不到科學管控。與之相比,以自動化技術為核心的農業機械設計制造的材料利用水平很高,生產過程管理更為精細,這不僅可減少資源浪費,亦可保證生產環節的安全穩定性,提高企業經濟效益。我國機械設計制造領域長期處于粗放式生產模式,多數企業只看重每年的產量,雖然產業內部的生產能力與技術水平也在不斷提高,但是粗放式生產模式自身存在嚴重的資源浪費,也讓眾多企業的生產成本長期居高不下,企業生產效率難以全面提升,市場競爭力不斷弱化。以自動化技術為核心的機械設計與制造過程,設計團隊與生產管理者可隨時發現設計與制造過程存在的資源浪費及能源過度損耗問題,可實現生產加工廢料的進一步利用,優化生產作業流程,最大限度地降低生產成本,充分發揮機械設計與制造優勢,提高產業自身的發展潛
2.2可進一步提高機械設計制造效率
隨著我國科學技術的不斷發展,社會主義市場經濟體系日漸完善。在改革力量推動下,各類重工企業實施的機械設計制造工作更為看重效率與質量,生產能力與生產效益成為企業不斷成長的根本。在此影響下,企業要想實現進一步發展,不斷提高市場地位,就必須采取更為積極的手段與措施,優化農業機械設計制造環節,提高設計制造質量與水平,因此自動化技術與機械設計制造的融合成為產業的必然趨勢。效率與質量是兩個相對矛盾的要素,傳統生產體系下,企業想要提高效率,就必然需要犧牲產品質量,而企業想要改進產品質量,生產效率也一定會出現下滑。與之相比,以自動化技術為核心的全新機械設計制造工作,可消除效率與質量之間的矛盾,充分發揮技術工藝的內在價值,對設計與制造環節進行改良,注重精細化管理與控制,進而在提高產品質量的同時,亦可提高生產效率,從而為企業可持續健康發展奠定良好的基礎。
2.3進一步提高農業機械制造的準確性
近年來,隨著科學技術的高速發展,社會生產能力日新月異,而工業機械設備生產工作也逐步轉向小型化與精細化。此外,更為嚴苛的使用需求,讓工業機械設備各個部件的精度與質量標準越來越高,如果設備零部件在精度與質量層面存在缺陷,機械設備使用環節將會出現異常,也很容易導致設備出現故障。以自動化技術為核心的機械設計制造工作,充分運用計算機信息技術,可實現生產環節的科學管控,強化機械設備設計與制造的精準度,借助計算機軟件與編程指令,實現生產線數控機床的有效控制,進一步保障生產工作的科學有效進行,改進生產環節,提高質量與精度[4-5]。
3自動化技術發展階段存在的問題
3.1技術應用水平不足,產業發展存在困境
現階段,農業機械領域內自動化技術應用水平普遍偏低,雖然很多廠家也在使用一些自動化裝置,對農業機械局部進行改造,也在對生產制造環節進行改良。但是農業機械設備設計環節卻沒有真正思考自動化技術存在價值與意義,很多機械設備的設計結構十分復雜,最終導致生產成本居高不下,這不僅嚴重影響企業對自動化技術的應用,也讓生產效益得不到提升。計算機信息技術支持下,農業機械設備設計與制造工作應將技術創新與整體改造放在首位。國內眾多廠商依舊為模仿,沒有真正認識到自動化技術對產業升級的影響,創新能力嚴重不足,而這也讓我國農業機械設計制造領域的發展陷入困境。
3.2農民群眾未能意識到農業自動化機械設備存在的意義與價值
隨著城鎮化進程不斷加快,農村生產勞動力不斷減少,這就讓農民對機械化生產作業的應用需求較高,迫切希望通過機械設備的使用降低勞動強度,農業機械化已逐步走向正軌。但自動化機械設備與傳統的機械化作業存在很大差異,很多農民群眾對于農業自動化機械設備的運用能力較差,且多數機械設備自身的技術水平不足,設備性能與生產發展不符,最終造成農業自動化機械設備應用范圍受到限制。針對這一問題,相關單位與企業應不斷加大農業自動化機械設備的生產與應用宣傳,以提高設備自身效能為手段,優化設備應用水平,從而提高農業自動化機械設備對我國農業發展的正面影響。
3.3農業生產發展缺少精準化思維
現階段,我國農業機械化生產與應用依舊處于探索階段,設備與設備之間的搭配以及設備與生產場景之間都存在一定的沖突,整體水平有待提升,與國際先進農業自動化機械存在很大差距,體系完善程度不足。很多農業機械設備制造廠商缺少創新思想,機械設備設計與制造環節缺少技術改進思維,單純看重眼前利益,未能將自動化技術應用作為未來發展的根本,自動化技術應用存在諸多難點,最終導致農業機械自動化精準度很差,而這種現象已對我國農業生產發展帶來諸多不利影響。
4自動化技術在農業機械設計制造中的具體應用
4.1物資供應系統與檢測系統中的應用
現代農業機械制造環節,自動化物料輸送系統是實現自動化生產的關鍵環節,農業機械制造過程所需的原材料與半成品需及時運送到指定位置,并交由對應的生產設備完成加工,這一過程需配備自動化物資供應系統與檢測系統。系統內部配備自動化控制軟件、自動化傳輸設備與單機自動設備,每一項設備的具體運作與功能均關系到實際生產工作的穩定性。在此過程中,傳統手動檢測模式已無法適應生產需求,采用自動化檢測系統成為必然選擇,也是提高檢測效能的關鍵步驟?,F如今,自動化檢測技術主要涵蓋智能設備診斷技術與識別檢測技術。
4.2自動化信息系統
農業機械生產制造過程中,生產控制人員需使用自動化信息系統,將計算機輔助設計、計算機輔助制造、產品數據庫系統以及過程輔助設計融為一體。其中,設計團隊可利用計算機輔助設計系統,在各類應用軟件的幫助下,完成農業機械設備零部件以及整體結構的設計工作。生產管理者可利用輔助制造系統,對生產制造過程進行合理管控,而產品數據庫系統可為設計與制造環節提供有效的數據信息。農業機械自動化設計與制造中采用的輔助過程設計,其可對設計及制造過程實現連續改進與優化,生產管理者可根據生產環節的具體反饋,對制造過程進行升級,并為后續設計與創新改進提供有效幫助。
4.3自動化設備裝配系統
農業機械自動化設計與制造工作中,自動化裝配系統是實現生產制造自動化的關鍵一環。生產企業需要使用自動化設備裝配系統,設計工作者則需要將設計方案內部指定的技術工藝與生產參數輸入到相應的數控窗,將特定的原材料與半成品支撐對應的形狀,同步完成零件的組裝、處理、測試、調試與驗收等全過程。自動化設備裝配系統輔助下,設備生產環節得到進一步簡化,單量傳統手工裝配工作被自動化設備取代,企業人力成本投入大幅削減,機械產品的生產質量與效率得到全面提升。
5機械設計制造領域中自動化技術的應用措施
5.1柔性自動化
柔性自動化技術注重生產靈活性,企業應根據機械設備制造的具體需求以及實際制造情況,靈活調整自動化技術應用,充分發揮自動化技術在農業機械設計與制造環節的適應能力。以當前應用現狀角度分析,很多農業機械設計制造企業多將自動化技術應用在鏈式制造流程,并取得良好的生產控制效果,而這也同樣凸顯出頭型自動化技術對生產制造的適應能力。隨著農業機械設計與制造工作的不斷發展,柔性自動化技術可為企業實施管理改革提供更為便利的基礎環節,企業管理者可根據柔性自動化技術形成全新生產線對生產人員隊伍進行調整,從而降低生產成本,減少資源與能耗投入。
5.2信息化
信息技術是自動化技術應用的前提與基礎,數字技術的全面發展也是實現自動化設計制造的關鍵。數字化技術讓各項自動化操作成為可能,設計生產相關的各項數據信息更為清晰,而整個體系的改進與調整則是技術工作的重點考量方向。隨著信息技術的不斷發展,農業機械設計制造環節的各項數據也同樣得到高效利用,借助智能傳感器,生產數據信息可實現實時收集、傳輸與分析,生產流程可得到不斷優化,技術創新成為可能。
5.3集成化
農業機械自動化設計與制造業正在朝著集成化方向發展。各類自動化生產設備與系統的集成,可將原本分散的設計與制造工作變成一個整體,而整體系統建設則要考慮影響設計與制造的各項漏洞,實現設計與生產的科學調度,并使用信息技術,對生產制造流程的具體數據信息濟寧分析,對原有的作業體系進行改良,從而不斷提高生產加工精度與質量。農業機械自動化設計與制造的集成化,也是企業實現生產管理工作改革的重要根本,企業將設計、生產、制造及運營等多個環節進行組合,合理制訂生產計劃與技術改進方案,合理調整生產線參數,從而最大限度地提高生產靈活性與創新能力。
5.4虛擬認證
虛擬認證技術可實現對生產作業狀態的模擬,利用數字仿真技術與計算機模擬技術,注重對生產裝配環節的分析,注重對工藝技術的調整,并對工藝信息進行檢測,從而打造更高標準的柔性制造系統。生產制造工作開始前實施全過程狀態模擬,亦可讓設計創新成本得到全面控制,生產線制造過程對工藝設計的應用亦可調整至最佳狀態,生產成本也將得到有效削減,工藝應用效果更為良好,農業機械制造效率與質量不斷提高。
5.5數控技術
數控技術是自動化技術與機械設計制造產業融合的重要成果,數控技術可不斷提高機械生產環節的控制效果,可將機械設備零部件的加工精度與加工效率提升至全新水平,機械裝配精度與質量更為可靠,生產環節存在的質量風險被壓縮至最小,先進的設計方案與技術工藝價值得到全面發揮[6]。
6結語
綜上所述,農業機械自動化設計制造是產業未來發展的必然趨勢,自動化技術應用水平也將直接決定農業機械設備制造企業的市場競爭力與生存空間。因此,相關企業應正確理解自動化技術在農業機械設計與制造環節的整體性,發揮柔性自動化技術應用、借助信息技術,推進農業機械設計與制造的集成化,注重對生產制造數據收集與分析,進而為生產效率與質量的同步提升創造更為優越的體統環境,并推動我國機械設計制造行業的可持續健康發展。
作者:付清秀 單位:山東省濱州市無棣縣棣豐街道辦事處