数字化设计技术在农业机械设计制造中的应用分析

在科学技术不断发展创新的背景下，机械制造业向着数字化方向转变。

1 数字化设计技术的内涵与特点

1.1 内涵

数字设计技术，其主要就是结合计算机技术与产品设计技术而形成的一种现代化技术手段，数字化设计技术属于一种辅助计算机设计技术，随着相关技术水平的不断提升，数字化设计技术整体水平也显著提升，应用范围逐步拓展，使得数字设计技术在各大领域中得到了较为广泛的应用。特别是在机械设计制造行业中，数字设计技术更是起到了至关重要的作用，采用计算机设备代替原本的人工模式构建产品模型，稳步提升模型构建效率及质量。

1.2 特征

数字化设计技术主要特征，就是采用统一的产品定义模型，而在传统设计模式中，通常都会采用多样化方式，围绕产品生命周期进行设计，这样不仅会增加设计流程的复杂性，整体工作效率也较低，很容易产生关键数据信息丢失的问题。而通过数字化技术的应用，就可以为工作人员提供一个产品设计平台，并支持各类设计工作同步开展。同时，在传统产品设计工作中，所关注的重点内容为不同设计环节之间的契合性，这也导致无论是在产品生产、产品包装还是产品维修等方面，其都会采用固定的环节，以此来保证产品设计质量不受影响[1]。

2 农机设计制造中常用的数字化技术

2.1 计算机辅助技术与知识工程技术

计算机辅助技术是利用计算机设备辅助概念设计技术，这种技术拥有极为完整的逻辑理论及丰富的内容。同时，计算机辅助技术理念十分开放，所用产品在程序上还具备规范性特征，可以保证更加优质的服务。知识工程技术在数字化设计技术中有着十分广泛的应用，可以提供新颖的设计方案，不仅有利于产品创新，还可以提升设计效率及设计质量。目前，知识工程技术大多都会应用在人工智能领域中，除了预测技术发展方向外，还可以用于新技术研发等工作中，并且在农机设计制造产业中也起到了至关重要的作用[2]。

2.2 虚拟原型技术及产品协同设计

虚拟原型技术可以称为先锋数字化技术，不仅实现了多种技术间的优势融合，比如CAD技术及CAE技术等，还能够有效降低各类问题发生概率，虚拟原型技术有着十分广泛的适用范围。通常情况下，虚拟原型技术都要遵循从上到下的开发模式，在机械设计制造过程中，虚拟原型技术应用环节较多，可以在多个工作环节中发挥作用，甚至还可以直接改变农机产品生命周期。随着市场经济环境发生变化，机械制造行业市场竞争也在持续加剧，这就需要将重点转移至产品设计方面的创新发展上，而协同设计所具备的主要优势，就在于能够在海量的数据信息中寻找可用性较高的数据信息，并将其应用在生产设计过程中[3]。

3 数字化设计技术的应用措施与发展趋势

3.1 数字化设计在农机设计制造技术中的应用

中国为农业大国，农业对于提升社会经济起到了至关重要的作用，随着社会的不断进步及科技水平的发展，农业已经从传统的手工种植逐步向着全自动化及机械化方向转变。

3.1.1 虚拟技术的应用

虚拟技术主要是通过计算机设备，将农业机械设备设计通过三维形式呈现出来，还可以利用大量数据信息来对设计内容进行引用测试，从而做出符合实际需求的农机设备，为农业发展提供便利。同时，虚拟技术还可以将整体设备的真实情况，通过数字化投影的方式，更加真实的表达出来，可稳步降低设计难度，特别是对于那些较为复杂的结构部位，可降低设计难度，便于后续各项工作的开展，促进农机设备的更新换代。

3.1.2 设计与制造的同步开展

通过计算机技术与互联网技术的同步应用，可以稳步提升整体设计效率，利用数字化技术，可以在各类设计内容完成前制造部分零件或板块，这样不仅能缩短机械设备的生产周期，还能有效提升经济效益。同时，还要注重创新，通过数字化设计技术的应用，可以在短时间内对其展开测试反馈，在不断优化设计方案的同时，促进设计技术的改革创新[4]。

3.1.3 提高产品设计创新水平

在农业机械产品设计过程中，应进一步丰富农业机械产品功能，为群众的日常生活提供便利，设计人员还可以将设计重点内容集中在产品创新功能方面，这样不仅符合农业生产的特点，还能够节省生产时间和成本。简单来说，就是要确保数字化技术能够有效应用在农业机械生产制造环节中，并在设计环节中对设计理念进行创新优化，还可对生产过程进行全面监控，并模拟监控设备的具体运转情况。若此时设备在使用阶段中出现了故障，就可以对设计方案进行完善优化，对引发设备故障的主要原因进行深入分析，从而稳步降低农业生产成本。除此之外，还要收集设计数据信息，促进数字化技术的应用与发展。

3.1.4 准确把握数字化设计的技术特征

数字化技术能够在生产阶段中构建出产品设计制造的单一化模型，数字化技术属于产品实现全生命周期管理的基础内容，同时在不断发展完善的进程中也积累了较多经验。在自动化农机发展进程中，就必须要加大对设计环节的重视程度，提高设计要求，将数字化技术有效应用在农业机械设备设计及生产阶段中，在一定时间内完成难度较高的工作内容，有效降低成本消耗。特别是对于较为复杂的输入内容与运算内容，也可以采取数字化措施来提高产品的设计效率，并且在数字化技术应用过程中，还能够根据不同现实需求体现出更高的灵活性，对应用技术进行完善优化。除此之外，数字化技术还可以为设备的正常运转提供必要的技术支持，确保设计方案的科学性、可靠性。

3.2 数字化设计技术的发展趋势

3.2.1 现代化数字设计的发展方向

目前，中国农机设计制造技术正在逐渐向着智能化、虚拟化及便捷化方向发展，受到农机设计制造技术发展趋势的影响，中国数字设计技术也必然会呈现出以下几种发展趋势：首先为智能化水平的提升，例如实体建模、曲面建模及大型组件设计等，这些内容都已经得到了高速发展；其次是呈现出封装接口集成应用的发展趋势；最后为数字化设计技术与虚拟制造技术深度融合的发展趋势。

3.2.2 环保技术的应用

当前，构建环境友好型社会已经成为主要的发展战略，这也使得在农机制造领域中，环保成为了主要的发展方向。在农机设计制造阶段，通过数字化技术可以开展仿真实验，在充分结合实验结果后对设计参数进行调整优化，降低农机制造阶段所产生的能源消耗，从而制造节能效果更好的机械设备，这也是数字化设计的主要发展趋势[5]。

在社会发展进程中，为了实现可持续发展，机械制造产业必须紧紧跟随时代发展步伐，将智能化及数字化作为主要的发展方向，以一种更加积极主动的态度来迎接数字化设计技术的融合发展，通过数字化设计技术优势，促进机械制造稳定发展，在提升机械制造效率与制造质量的同时，为中国社会经济的稳步发展奠定坚实基础。