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摘要:为适应中国现代农业建设的需要,保持中国农业机械化水平持续增长,实现中国农业可持续发展,连续十年,中央的“一号文件”都是关于改善农业建设方面的探讨和指示。农业重要不言而喻。信息技术高速发达,农业技术对信息技术的依赖性愈来愈大。文章探讨信息技术对提高农业机械化水平的意义,并针对相关的不足之处提出见解。该文提出,应将先进的信息技术融入中国农业机械的设计、制造、作业和管理等环节,使农业机械装备实现信息化和智能化,从而整体提升农业机械化水平。
关键词:信息技术;农业机械化;推广
中国农业机械化水平不高是导致上述问题的根本原因之一,用信息技术提高农业机械化水平是解决以上问题的重要途径。农业机械信息化是指运用机械电子、光学物理、传感控制、信息通讯、互联网等现代信息技术,使农业机械更安全、更可靠、更高效地完成各项作业。相比传统农机,智能农机具有更好的易用性、可靠性和有效性;人与机、机与物之间具有更好的交互性;可提高作业效率 50%~60%,;并可降低作业成本。
1 信息技术对提升农业机械化水平的意义
在现代的农业操作中,信息技术配合着自动化技术已经贯彻在农业工作者的心中。无人航空播种机、土壤维生素观察机、自动分离式收割机,各式各样的信息化农机已经走入了农业工作者的家里。由于中国的农村劳动力逐渐减少,进城务工人员的增多,导致农村的土地管理不得不采用大面积的机械化,信息化的技术,信息技术可以更好的提高农业的机械化水平,可以帮助农民更科学,更好的完成土地耕种和收割后的土地保护,更好的保护粮食的生产安全。
2 不足之处
2.1 现状
中国国土资源比较广阔,在粮食产量多的同时也使得科学技术手段没办法大范围的推广和更新。大多数农业工作者无法在短暂的时间段内完全了解和学会,导致现如今的农业全自动和信息技术无法统一,无法使农业工作得到效率最大化,更无法使科学技术走入千家万户。
2.2 科学技术人员的缺失
科学技术人员是连接科学信息技术和农业工作者的纽带,是使科学技术走进农业工作者家中的重要组成部分。中国缺乏大量的农业工作科学技术人员,大多数的本科毕业生的知识比较有专业性和单一,无法将农业生产知识和现代自动化的信息科学知识紧密的联合在一起,无法教会农民使用高精尖的设备仪器进行广泛实践和应用。技术人员的从业素质还有待提高,在广阔的农业开发市场上,信息农业科学技术人员应该有自己的一片广阔天地。
2.3 不全面考虑
上层领导片面追求产量,不为以后的科学种植技术打下良好的基础。在个别地区,领导追求自己地区的粮食产量,缩短科学技术设备的铺设和安装调试周期,农业技术工作人员无法使大量的科学技术手段完全展开,从而使以后的耕种和收割无法有效率省时的展开。
3 用信息技术提升农业机械水平
3.1参数化设计技术
参数化设计技术是以产品需求为基础,通过参数调整实时驱动产品图元来反映设计意图的一种高效设计技术,是计算机辅助设计(computer aided design,CAD)的主要内容。随着信息技术的快速发展,结合人工智能技术,参数化设计理论已融合到智能设计和虚拟设计方法中,参数化设计的概念也随着信息技术的发展而不断地完善和扩展。建模是参数化设计的基础,目前,已从传统的几何建模发展到基于特征、知识和行为的综合信息建模。设计农机产品时,越是细化描述零件的结构,其设计过程相似性就越高,因此,建模时要充分考虑可重用性,设计知识重用是指重复利用设计知识、信息、规则和求解问题的过程。基于参数化的重用设计可提高设计效率、缩短设计周期、降低成本。在农业机械产品的研发中,结合知识推理,已有多种农机产品的参数化设计方法,如收获机械变速箱、农用超声雾化换能器等部件的参数化设计与应用。信息和知识工程理论推进了参数化设计技术的发展,并在农机产品创新设计中不断扩大应用,王宗彦等结合优化设计,建立综合数据管理系统,进行了优化机械结构的参数化设计。
3.2 农机产品的虚拟设计
农机产品的虚拟设计以计算机仿真技术为基础,通过三维建模与设计,逼真地模拟农机产品开发全过程,从而预测产品性能、可制造性、可维护性和可拆卸性等。虚拟设计是信息化、网络化和计算机集成制造发展的需要,其特点是产品设计过程的数字化、智能化和集成化。虚拟设计通过虚拟样机及虚拟自动装配进行产品功能、性能、行为和质量分析与评价,通过跨领域和跨专业的多学科人员进行协同设计。3D 打印技术的应用,促进了虚拟设计的快速发展。基于虚拟设计,建立统一规范的命名標准来描述产品的信息可提高设计信息与知识的共享和重用。虚拟设计技术对农机产品的创新设计意义重大,是农机产品设计发展的重要趋势,虚拟设计的标准化、集成化和智能化技术与理论还有待深入,虚拟设计的标准、各领域间的信息共享与重用、人机交互式等技术将是研究的重点。
3.3 农机产品的定制
产品定制是信息技术在产品设计、制造、运营中的全方位应用,是产品全生命周期的一个重要环节。产品的定制分为大批量和个性化定制。大批量定制是一种集企业、客户、供应商和环境于一体,根据客户需求,以低成本、高质量和高效率提供大批量产品和服务的生产方式。定制技术可有效地降低农机产品生产成本、缩短交货期限、全面提升农机制造能力和水平,并及时、高质量地满足农业生产对装备的特殊需求。中国的农机定制服务应努力做到:1)在保证较低成本的同时,满足客户的个性化需求;2)快速地对客户需求做出反应并及时提供定制化的产品和服务;3)保证定制的产品质量。虚拟制造与网络制造在农机企业中的应用必将极大地促进农机企业的自主创新能力和竞争力,是农机产品制造的发展方向。目前对虚拟制造和网络制造的研究主要集中在制造硬件、智能技术、CAPP系统和信息交换准协议等方面,解决质量、成本和效率的冲突决策问题有待进一步深入研究。
4 结语
作为农业第一大国和人口第一大国,中国应该紧跟时代的步伐,保证信息技术提升农业机械化水平能够显著的提高。目前中国的土地资源相当丰富,相关部门应当配合这一有效形式,大力開展机械化农耕作业,保护国土资源,为全机械化目标更好的迈上一个新台阶。
参考文献:
[1] 罗锡文, 廖娟, 邹湘军,等. 信息技术提升农业机械化水平[J]. 农业工程学报, 2016(32).
[2] 夏东兴, 索子玉, 孙林达. 信息技术对提升农业机械化水平的意义[J]. 南方农机, 2017(6).
关键词:信息技术;农业机械化;推广
中国农业机械化水平不高是导致上述问题的根本原因之一,用信息技术提高农业机械化水平是解决以上问题的重要途径。农业机械信息化是指运用机械电子、光学物理、传感控制、信息通讯、互联网等现代信息技术,使农业机械更安全、更可靠、更高效地完成各项作业。相比传统农机,智能农机具有更好的易用性、可靠性和有效性;人与机、机与物之间具有更好的交互性;可提高作业效率 50%~60%,;并可降低作业成本。
1 信息技术对提升农业机械化水平的意义
在现代的农业操作中,信息技术配合着自动化技术已经贯彻在农业工作者的心中。无人航空播种机、土壤维生素观察机、自动分离式收割机,各式各样的信息化农机已经走入了农业工作者的家里。由于中国的农村劳动力逐渐减少,进城务工人员的增多,导致农村的土地管理不得不采用大面积的机械化,信息化的技术,信息技术可以更好的提高农业的机械化水平,可以帮助农民更科学,更好的完成土地耕种和收割后的土地保护,更好的保护粮食的生产安全。
2 不足之处
2.1 现状
中国国土资源比较广阔,在粮食产量多的同时也使得科学技术手段没办法大范围的推广和更新。大多数农业工作者无法在短暂的时间段内完全了解和学会,导致现如今的农业全自动和信息技术无法统一,无法使农业工作得到效率最大化,更无法使科学技术走入千家万户。
2.2 科学技术人员的缺失
科学技术人员是连接科学信息技术和农业工作者的纽带,是使科学技术走进农业工作者家中的重要组成部分。中国缺乏大量的农业工作科学技术人员,大多数的本科毕业生的知识比较有专业性和单一,无法将农业生产知识和现代自动化的信息科学知识紧密的联合在一起,无法教会农民使用高精尖的设备仪器进行广泛实践和应用。技术人员的从业素质还有待提高,在广阔的农业开发市场上,信息农业科学技术人员应该有自己的一片广阔天地。
2.3 不全面考虑
上层领导片面追求产量,不为以后的科学种植技术打下良好的基础。在个别地区,领导追求自己地区的粮食产量,缩短科学技术设备的铺设和安装调试周期,农业技术工作人员无法使大量的科学技术手段完全展开,从而使以后的耕种和收割无法有效率省时的展开。
3 用信息技术提升农业机械水平
3.1参数化设计技术
参数化设计技术是以产品需求为基础,通过参数调整实时驱动产品图元来反映设计意图的一种高效设计技术,是计算机辅助设计(computer aided design,CAD)的主要内容。随着信息技术的快速发展,结合人工智能技术,参数化设计理论已融合到智能设计和虚拟设计方法中,参数化设计的概念也随着信息技术的发展而不断地完善和扩展。建模是参数化设计的基础,目前,已从传统的几何建模发展到基于特征、知识和行为的综合信息建模。设计农机产品时,越是细化描述零件的结构,其设计过程相似性就越高,因此,建模时要充分考虑可重用性,设计知识重用是指重复利用设计知识、信息、规则和求解问题的过程。基于参数化的重用设计可提高设计效率、缩短设计周期、降低成本。在农业机械产品的研发中,结合知识推理,已有多种农机产品的参数化设计方法,如收获机械变速箱、农用超声雾化换能器等部件的参数化设计与应用。信息和知识工程理论推进了参数化设计技术的发展,并在农机产品创新设计中不断扩大应用,王宗彦等结合优化设计,建立综合数据管理系统,进行了优化机械结构的参数化设计。
3.2 农机产品的虚拟设计
农机产品的虚拟设计以计算机仿真技术为基础,通过三维建模与设计,逼真地模拟农机产品开发全过程,从而预测产品性能、可制造性、可维护性和可拆卸性等。虚拟设计是信息化、网络化和计算机集成制造发展的需要,其特点是产品设计过程的数字化、智能化和集成化。虚拟设计通过虚拟样机及虚拟自动装配进行产品功能、性能、行为和质量分析与评价,通过跨领域和跨专业的多学科人员进行协同设计。3D 打印技术的应用,促进了虚拟设计的快速发展。基于虚拟设计,建立统一规范的命名標准来描述产品的信息可提高设计信息与知识的共享和重用。虚拟设计技术对农机产品的创新设计意义重大,是农机产品设计发展的重要趋势,虚拟设计的标准化、集成化和智能化技术与理论还有待深入,虚拟设计的标准、各领域间的信息共享与重用、人机交互式等技术将是研究的重点。
3.3 农机产品的定制
产品定制是信息技术在产品设计、制造、运营中的全方位应用,是产品全生命周期的一个重要环节。产品的定制分为大批量和个性化定制。大批量定制是一种集企业、客户、供应商和环境于一体,根据客户需求,以低成本、高质量和高效率提供大批量产品和服务的生产方式。定制技术可有效地降低农机产品生产成本、缩短交货期限、全面提升农机制造能力和水平,并及时、高质量地满足农业生产对装备的特殊需求。中国的农机定制服务应努力做到:1)在保证较低成本的同时,满足客户的个性化需求;2)快速地对客户需求做出反应并及时提供定制化的产品和服务;3)保证定制的产品质量。虚拟制造与网络制造在农机企业中的应用必将极大地促进农机企业的自主创新能力和竞争力,是农机产品制造的发展方向。目前对虚拟制造和网络制造的研究主要集中在制造硬件、智能技术、CAPP系统和信息交换准协议等方面,解决质量、成本和效率的冲突决策问题有待进一步深入研究。
4 结语
作为农业第一大国和人口第一大国,中国应该紧跟时代的步伐,保证信息技术提升农业机械化水平能够显著的提高。目前中国的土地资源相当丰富,相关部门应当配合这一有效形式,大力開展机械化农耕作业,保护国土资源,为全机械化目标更好的迈上一个新台阶。
参考文献:
[1] 罗锡文, 廖娟, 邹湘军,等. 信息技术提升农业机械化水平[J]. 农业工程学报, 2016(32).
[2] 夏东兴, 索子玉, 孙林达. 信息技术对提升农业机械化水平的意义[J]. 南方农机, 2017(6).