數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的運(yùn)用
時(shí)間:2022-11-16 05:32:32
導(dǎo)語(yǔ):數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的運(yùn)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
對(duì)于數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)而言,其中滲透了諸多技術(shù)研究的熱點(diǎn)內(nèi)容,涉及的范圍非常廣。因此,為了推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)計(jì)更具創(chuàng)新性特點(diǎn),相關(guān)人員就需要將數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)融入進(jìn)來(lái),提升產(chǎn)品的綜合水平,推動(dòng)行業(yè)持續(xù)進(jìn)步。
1數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的概念和特點(diǎn)
1.1數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的概念。對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)說(shuō),主要基于電腦技術(shù)本身,并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中進(jìn)行應(yīng)用,從而發(fā)揮出相應(yīng)的效果。其輔助設(shè)計(jì)CAD便是按照數(shù)字化設(shè)計(jì)的最初應(yīng)用向?qū)?。伴隨技術(shù)的快速進(jìn)步,內(nèi)容也有了一定程度拓展,其范圍也有所擴(kuò)大,不再僅僅在CAD層面,而是額外加入了許多新型技術(shù)內(nèi)容。也就是基于平臺(tái)技術(shù)本身,圍繞產(chǎn)品模型,不斷對(duì)開發(fā)方式持續(xù)優(yōu)化。通過(guò)上述內(nèi)容可以了解,該技術(shù)屬于一類能夠有效降低模型應(yīng)用的全新開發(fā)模式[1]。1.2數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn)。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)本身有著較強(qiáng)的統(tǒng)一化特點(diǎn),屬于定義型模型產(chǎn)品,能夠基于PLM管理模式,對(duì)模型予以建立。諸如,其將產(chǎn)品信息、模型信息以及全局產(chǎn)品內(nèi)容全部整合。這其中,靈巧產(chǎn)品模型就能以虛擬仿真技術(shù)的方式得以呈現(xiàn),其能夠?qū)Ψ抡婕夹g(shù)和仿真工具應(yīng)用時(shí)聯(lián)系不到位的缺陷問(wèn)題予以彌補(bǔ)。在當(dāng)前市場(chǎng)之中,基本上產(chǎn)品的抽象框架可以對(duì)其功能、質(zhì)量、價(jià)格以及交貨時(shí)間予以明確,從而逐步演變?yōu)槠髽I(yè)內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)力構(gòu)成因素。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)可以得知,現(xiàn)如今我國(guó)的概念性產(chǎn)品越來(lái)越多,在整個(gè)成本投入之中占據(jù)了5%,但卻對(duì)其中82%到85%的內(nèi)容起到了決定性效果。不僅如此,相比于早期的輔助技術(shù),新型設(shè)計(jì)技術(shù)還能在二維和三維之外的產(chǎn)品之中進(jìn)行應(yīng)用。諸如,通過(guò)采用VR技術(shù)的方式,可以直接完成現(xiàn)實(shí)模擬工作,促使設(shè)計(jì)人員根據(jù)自身需求,自由創(chuàng)新。
2數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用熱點(diǎn)
2.1計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。所謂計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),英文為ComputerAidedCon-ceptualDesign,簡(jiǎn)稱為CACD。此類技術(shù)主要基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)的理念而展開,產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式有著較強(qiáng)的開放性,且開發(fā)程序極為規(guī)范。單以數(shù)字技術(shù)層面來(lái)說(shuō),具體在任務(wù)、概念、技術(shù)和施工等層面得到了全面優(yōu)化,從而為整個(gè)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展提供了更多優(yōu)秀的產(chǎn)品,并提出了諸多改進(jìn)方案。從整體而言,以該技術(shù)為核心誕生的產(chǎn)品主要以概念設(shè)計(jì)產(chǎn)品和構(gòu)型設(shè)計(jì)產(chǎn)品為主。這其中,概念設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)對(duì)方案內(nèi)容予以制定,而構(gòu)型設(shè)計(jì)則是對(duì)具體細(xì)節(jié)予以明確。兩類技術(shù)的協(xié)同存在,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、功能、價(jià)格以及最終交貨時(shí)間做出了最終決定。2.2知識(shí)工程技術(shù)。所謂知識(shí)工程技術(shù),英文為Knowledge-basedEngi-neering,簡(jiǎn)稱為KBE,其能夠算作是數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)中應(yīng)用率最高,且最具特色的技術(shù)形式。通過(guò)應(yīng)用之后,能夠?qū)ξ磥?lái)市場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展變化予以提前預(yù)測(cè),因此對(duì)新知識(shí)內(nèi)容有著較高依賴性,而并非只是參照早期的工作經(jīng)驗(yàn)。未來(lái)在應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí),該技術(shù)模式同樣有著一定的應(yīng)用效果,無(wú)論是在知識(shí)展示還是信息傳遞方面,都有著非常好的效果[2]??陀^來(lái)看,該技術(shù)可以單獨(dú)建立顯性和隱性知識(shí)統(tǒng)一建模的,能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)之間、知識(shí)和人、知識(shí)和過(guò)程之間的多方面集成方法優(yōu)化。長(zhǎng)此以往,技術(shù)發(fā)展就能找到全新的方向,并達(dá)到更高的高度。2.3虛擬原型技術(shù)。對(duì)虛擬原型技術(shù)來(lái)說(shuō),英文為VirtrualPrototyping,簡(jiǎn)稱為VP,其屬于近5年之中設(shè)計(jì)技術(shù)中的代表,在整個(gè)業(yè)界之中都得到了廣泛關(guān)注,其原型主要為CAD、CAM以及CAE技術(shù),能夠基于特有技術(shù)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)對(duì)多方面技術(shù)的全面整合。若從系統(tǒng)層面出發(fā),對(duì)其展開分析,理應(yīng)按照“從上至下”的原則投入到系統(tǒng)開發(fā)工作之中。作為一類全新的設(shè)計(jì)技術(shù),其能夠?qū)⒊善沸畔⒑突靖拍钊嬲?,并給予感官、行為以及功能原型不斷優(yōu)化。當(dāng)前產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程也能被重新劃分成多個(gè)不同極端,并開始向全生命周期慢慢轉(zhuǎn)變,從而促使設(shè)計(jì)工作和生產(chǎn)工作得到有效融合,變?yōu)橐惑w,為為各個(gè)行業(yè)的實(shí)際發(fā)展帶來(lái)了較強(qiáng)的推動(dòng)效果,因此成為了全球領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)。
3農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用
3.1農(nóng)業(yè)設(shè)備產(chǎn)品的創(chuàng)新。為了推動(dòng)我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)不斷進(jìn)步,自然需要做好農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)優(yōu)化。諸如,早期應(yīng)用的拖拉機(jī),其功率分布就存在一定的問(wèn)題,整個(gè)市場(chǎng)中幾乎全都是低功率拖拉機(jī),很少有高功率拖拉機(jī),如此就會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展帶來(lái)限制,為了改善這一情況,當(dāng)前許多基于數(shù)字化設(shè)計(jì)的農(nóng)業(yè)機(jī)械就此出現(xiàn)。諸如,在近些年之中,我國(guó)便研究出了數(shù)字化同步器以及動(dòng)力換擋配合靜液壓傳動(dòng)的新型拖拉機(jī)。此類設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中,可以直接將相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)展示出來(lái),并和早期的數(shù)據(jù)資料予以對(duì)比。在操控部分,其系統(tǒng)顯然更為靈活,有著很強(qiáng)的操作性,同時(shí)還附有獨(dú)立的控制面板和控制機(jī)構(gòu),從而使得操控效果更為便捷[3]。從整體來(lái)看,在對(duì)農(nóng)機(jī)設(shè)備創(chuàng)新時(shí),主要能從技術(shù)掃描、技術(shù)分析以及材料優(yōu)選層面入手,結(jié)合最新的數(shù)字技術(shù),讓其有著較強(qiáng)的知識(shí)表達(dá)效果。因此,無(wú)論是數(shù)據(jù)建立還是組織應(yīng)用,都有著非常好的效果,以此能夠?qū)Q策技術(shù)和知識(shí)表達(dá)全面融合。3.2農(nóng)業(yè)VR技術(shù)的應(yīng)用。從目前來(lái)看VR(VritualReality)技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域之中得到應(yīng)用,從而將其學(xué)術(shù)應(yīng)用價(jià)值全部發(fā)揮出來(lái)。而在農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)方面,VR技術(shù)同樣有著非常好的應(yīng)用效果。其能將3D圖像、影音資源以及多媒體全部整合在一起,促使設(shè)計(jì)者更好地基于個(gè)人想法,創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的情境,從而為使用者提供良好的體驗(yàn),有一種身臨其境之感。對(duì)我們國(guó)家來(lái)說(shuō),VR技術(shù)當(dāng)前更多在一些大型設(shè)備之中有所應(yīng)用,以此對(duì)產(chǎn)品的部分特殊性能予以模擬,逐步完成結(jié)構(gòu)和性能之間的優(yōu)化。同時(shí),其創(chuàng)設(shè)的信息反饋平臺(tái)可以讓產(chǎn)品的投放速度有所加快,提升應(yīng)用效果,使得更多用戶能夠直接了解其優(yōu)勢(shì)所在,把握其結(jié)構(gòu)水平。但從目前情況而言,國(guó)外基于VR技術(shù)設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備涵蓋的技術(shù)有很多,其中最具代表性的便是加強(qiáng)可視化技術(shù)內(nèi)容,主要以CAD為核心,單獨(dú)建立一個(gè)功能性模型,并依靠模型輸入的方式,將其傳遞到VR環(huán)境之中,實(shí)現(xiàn)設(shè)備強(qiáng)化的目標(biāo)。諸如在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備之中,就有特定的VR頭盔顯示器,透過(guò)屏幕,就能讓操作者直接進(jìn)行操控體驗(yàn)。此外,其內(nèi)部的VR-CAD系統(tǒng)同樣能夠參與到虛擬環(huán)境中展開設(shè)計(jì),對(duì)大型設(shè)備的設(shè)計(jì)模式和功能效果予以全面優(yōu)化??傮w來(lái)說(shuō),當(dāng)前在西方國(guó)家,該技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)十分成熟,建立了特有的體系。但是,我國(guó)相關(guān)研究仍然處在起步階段,農(nóng)村還并未應(yīng)用到該技術(shù),理論和技術(shù)模式都存在一定缺陷。除此之外,基于農(nóng)業(yè)教學(xué)本身出現(xiàn)的“機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)”同樣有著非常高的應(yīng)用率,在演示設(shè)備之中,應(yīng)用了諸多設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,其中最為常見的就是拆裝教學(xué)模塊、工作原理模塊以及故障檢測(cè)模塊等。單以拆裝模塊來(lái)看,其主要利用了VR技術(shù),讓操作者頭戴VR頭盔,遠(yuǎn)程觀看演示說(shuō)明,了解如何正確拆裝。例如,小麥聯(lián)合收獲機(jī)的各方面功能便能基于VR技術(shù)予以呈現(xiàn),包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)、拆裝練習(xí)以及原理展示等。結(jié)合當(dāng)前農(nóng)場(chǎng)的基本原型,通過(guò)在Unity平臺(tái)上有效開發(fā),打造虛擬可視化平臺(tái)。另外,還能通過(guò)VR系統(tǒng)將機(jī)械的操作和拆卸全部展示出來(lái),讓操作者根據(jù)自身情況,嘗試多次訓(xùn)練,提升自身操作水平和應(yīng)用能力。正是這些特色存在,使得農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)更具數(shù)字化特色[4]。3.3機(jī)械協(xié)同化優(yōu)化設(shè)計(jì)?;谵r(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品本身,通過(guò)應(yīng)用協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)的方式,能夠有效跨越農(nóng)業(yè)和商業(yè)兩類領(lǐng)域,以此打造特有的設(shè)計(jì)平臺(tái)。在該平臺(tái)之中,實(shí)際包含的設(shè)計(jì)產(chǎn)品有很多,不同產(chǎn)品在設(shè)計(jì)層面,都具備一定的協(xié)同效益,因此能夠有效保證產(chǎn)品未來(lái)設(shè)計(jì)變得更具全球化特點(diǎn)。對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況來(lái)看,具體需要基于現(xiàn)有的機(jī)械技術(shù),對(duì)其詳細(xì)分析,探究其具體能在哪些行業(yè)之中得到應(yīng)用。單以PTC企業(yè)的web服務(wù)器來(lái)看其內(nèi)部實(shí)際存儲(chǔ)了大量技術(shù)型方案,因此我國(guó)企業(yè)便需要對(duì)其嘗試借鑒,并在農(nóng)業(yè)機(jī)械之中予以應(yīng)用,提升數(shù)字化設(shè)計(jì)的效果,推動(dòng)行業(yè)不斷進(jìn)步。3.4環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用。從我國(guó)當(dāng)前實(shí)際情況來(lái)看,整個(gè)農(nóng)業(yè)未來(lái)將逐步朝著環(huán)境友好型不斷發(fā)展。因此在對(duì)農(nóng)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,同樣會(huì)提出類似的要求。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),通過(guò)應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),可以有效提升農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的節(jié)能效果,充分發(fā)揮出環(huán)保能力,以此降低能源的整體損耗,為企業(yè)帶來(lái)更多效益。一般來(lái)說(shuō),主要可以通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)的方式實(shí)現(xiàn),通過(guò)技術(shù)調(diào)整,進(jìn)而設(shè)計(jì)出全新的農(nóng)業(yè)機(jī)械[5]。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代之后,農(nóng)業(yè)機(jī)械理應(yīng)將更多數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)融入進(jìn)來(lái),以此促使其變得更為智能化。如此不但能夠提升產(chǎn)品的綜合效果,而且能夠推動(dòng)技術(shù)水平不斷進(jìn)步,全面提高農(nóng)業(yè)發(fā)展的水平。長(zhǎng)此以往,人們的生活質(zhì)量就能得到提高,逐步達(dá)到更高層次。
參考文獻(xiàn):
[1]閻楚良,楊方飛,張書明.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].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2014,35(6):211-214.
[2]哈那提別克•米那托拉.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].南方農(nóng)機(jī),2018,49(13):74+88.
[3]王計(jì)新.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].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備,2019(5):168.
[4]關(guān)麗.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].科學(xué)與財(cái)富,2017(29):86.
[5]文劍竹.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].湖北農(nóng)機(jī)化,2018(6):30-31.
作者:繆興龍 單位:南京鋼鐵集團(tuán)冶金鑄造有限公司