農(nóng)業(yè)機械設(shè)計電路設(shè)計與仿真軟件應(yīng)用

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當(dāng)前，智慧技術(shù)已發(fā)展成為推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、智慧化升級的全新動力。因此，以電路設(shè)計與仿真軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，將有力提升農(nóng)業(yè)機械設(shè)計水平，充分滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實需要。本文將結(jié)合《小型農(nóng)業(yè)機械模塊化設(shè)計技術(shù)》一書，分析當(dāng)前農(nóng)業(yè)機械設(shè)計存在的相關(guān)問題，分別探索電路設(shè)計與仿真軟件在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中的應(yīng)用機制，以期為當(dāng)前全面提升農(nóng)業(yè)機械化水平提供有效參考。由姬江濤、金鑫著，機械工業(yè)出版社2018年10月出版的《小型農(nóng)業(yè)機械模塊化設(shè)計技術(shù)》，主要以小型農(nóng)業(yè)機械為研究對象，從研究現(xiàn)狀、行業(yè)應(yīng)用需要、支持技術(shù)、主流設(shè)計方法對小型農(nóng)機模塊化技術(shù)進行了全面論述，提出了模塊化產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計及設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)流程，提出了基于變形設(shè)計理論、成組技術(shù)和產(chǎn)品族的模塊化產(chǎn)品設(shè)計理念，并對不同標(biāo)準下基于GA、基于層次聚類等多種模塊劃分方法進行了詳細討論，提出了基于區(qū)間直覺模糊集的復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)模塊劃分方案。該書具有以下特點：

一、結(jié)構(gòu)清晰，內(nèi)容全面

該書內(nèi)容豐富，通過對小型農(nóng)機模塊化技術(shù)的應(yīng)用需求、應(yīng)用歷程和應(yīng)用狀況等內(nèi)容進行論述，向讀者全面介紹了小型農(nóng)業(yè)機械模塊化設(shè)計技術(shù)的主要知識和基本要點，為讀者充分了解農(nóng)業(yè)機械設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用特征提供了有效借鑒。通過從內(nèi)容、模型構(gòu)建和優(yōu)缺點等角度對公理化設(shè)計、穩(wěn)健設(shè)計、并行設(shè)計等幾種常見的農(nóng)業(yè)機械主流設(shè)計方法進行了全面論述。在信息技術(shù)、人工智能快速發(fā)展進程中，農(nóng)業(yè)發(fā)展進入新時代。但從目前來看，農(nóng)業(yè)機械設(shè)計仍然存在以下問題：一是當(dāng)前農(nóng)業(yè)機械存在產(chǎn)品類型單一、品種缺失等多種問題，無法有效滿足農(nóng)業(yè)領(lǐng)域個性化、定制化的實際需要。二是行業(yè)內(nèi)各有關(guān)企業(yè)缺乏有效協(xié)調(diào)，存在較為嚴重的重復(fù)設(shè)計和同類零部件制造、生產(chǎn)等復(fù)雜問題，既造成了農(nóng)業(yè)機械制造領(lǐng)域的資源浪費，也影響了農(nóng)業(yè)機械設(shè)計體系的智能化發(fā)展。在智慧技術(shù)助力下，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，需要圍繞行業(yè)需要和技術(shù)發(fā)展，探索適合農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的方法與原則。

二、框架完善，方法多元

該書依據(jù)基本概念、基本內(nèi)容和方法特點的邏輯框架，對模塊劃分評價方法、新型模塊接口技術(shù)等多種問題進行研究探討，對當(dāng)前全面提高農(nóng)業(yè)機械設(shè)計水平具有重要的啟發(fā)意義。在研究方法上，通過匯總多位學(xué)者的研究成果，大大補充了現(xiàn)有論述結(jié)構(gòu)，避免了單一論述的局限性。近年來，隨著農(nóng)業(yè)機械智能化水平不斷提升，農(nóng)業(yè)機械設(shè)計更加智能、現(xiàn)代。提升農(nóng)業(yè)機械的智慧化、穩(wěn)定性是當(dāng)前適應(yīng)全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的重要舉措。在精細農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)進程中，創(chuàng)新和優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械設(shè)計方案，已經(jīng)成為不可缺失的重要環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，農(nóng)業(yè)機械超過一半以上的電氣故障事件，都是線路短路引發(fā)的。一旦電氣線路出現(xiàn)短路故障，不僅影響了農(nóng)業(yè)器械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，更為農(nóng)業(yè)機械使用造成了極大安全隱患。在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中，要堅持依靠、用好農(nóng)業(yè)科技這一根本引擎，做好電路設(shè)計與仿真軟件設(shè)計，積極研發(fā)新的農(nóng)業(yè)機械，全面提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的科技含量。通過開展農(nóng)機產(chǎn)品的模塊化設(shè)計，使不同領(lǐng)域的模塊通過相互組合，設(shè)計生產(chǎn)滿足市場需要、時代需要的農(nóng)機產(chǎn)品。因此，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智慧化發(fā)展進程中，要充分發(fā)揮電路設(shè)計與仿真軟件設(shè)計優(yōu)勢，加速農(nóng)業(yè)機械智慧化發(fā)展進程。

三、指導(dǎo)實踐，符合未來

該書具有極強的指導(dǎo)性。通過對模塊化理念在產(chǎn)品設(shè)計中的案例進行論述，向讀者完整呈現(xiàn)了模塊化制造和模塊化綠色制造技術(shù)流程，有效指導(dǎo)讀者對聚類分析、層次聚類算法、相關(guān)度模糊矩陣等模塊劃分方法知識點形成了科學(xué)認知。此外，該書關(guān)注未來發(fā)展，通過對新型模塊接口技術(shù)、模塊化綠色制造和模塊化產(chǎn)品設(shè)計的研究熱點等問題進行了完整論述，有效提升了該書的應(yīng)用優(yōu)勢。隨著當(dāng)前高效率、跨區(qū)域的農(nóng)業(yè)機械采購模式不斷成熟，我國農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)進入快速發(fā)展階段。由于農(nóng)業(yè)機械工作運行的環(huán)境相對復(fù)雜，很難對其進行場景模仿，影響了農(nóng)業(yè)機械設(shè)計方案的合理評估，對農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計與開發(fā)提出了新的更高要求。為充分適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)業(yè)智能化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的現(xiàn)實需要，全面提升我國農(nóng)業(yè)機械化水平，就需要將最新的仿真軟件技術(shù)和電路技術(shù)融入農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計、制造與管理等各項流程之中，全面提升農(nóng)業(yè)機械智慧化水平。該書不僅系統(tǒng)化論述了小型農(nóng)業(yè)機械模塊化設(shè)計的具體原理與特征，還綜合綠色制造、新型模塊接口技術(shù)提出了農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的相關(guān)原則，為當(dāng)前推動農(nóng)業(yè)機械設(shè)計活動提供了有效指引。因此，在農(nóng)業(yè)機械智能化生產(chǎn)環(huán)境下，要充分利用計算機仿真技術(shù)對包含農(nóng)業(yè)機械的部件和系統(tǒng)進行仿真，通過對農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計系統(tǒng)及方案進行不斷調(diào)整和優(yōu)化，做好電路設(shè)計，有效降低農(nóng)業(yè)機械電路故障，從而獲得更精準、更完善的農(nóng)業(yè)機械設(shè)計方案。

作者：陰建強 單位：鄭州電子信息中等專業(yè)學(xué)校