摘要：

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中，農(nóng)業(yè)機械發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，提升農(nóng)業(yè)機械化水平，是推動我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵舉措。不過，就目前而言，我國農(nóng)業(yè)機械化水平相對較低，農(nóng)機企業(yè)規(guī)模小，一些高端智能化農(nóng)業(yè)機械依然以進口為主。本文從我國農(nóng)業(yè)機械的特點出發(fā)，就信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械化中的應(yīng)用進行了分析和討論，希望能夠借助信息技術(shù)來提升農(nóng)業(yè)機械化水平。

關(guān)鍵詞：

信息技術(shù)；農(nóng)業(yè)機械化；提升措施

中圖分類號：S23

文獻標識碼：A

DOI：1019754/jnyyjs20190315023

前言

雖然在不斷的發(fā)展過程中，我國農(nóng)業(yè)取得了非常顯著的成果，農(nóng)業(yè)機械化進程不斷加快，但是實際上，相比較發(fā)達國家，我國農(nóng)業(yè)機械化水平依然整體落后，自主生產(chǎn)的農(nóng)機產(chǎn)品以中小型低端產(chǎn)品為主，導(dǎo)致各類農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本偏高，在國際市場上缺乏競爭力，一定程度上甚至影響了我國的糧食安全。對此，利用信息技術(shù)，提升農(nóng)業(yè)機械化水平，成為推動我國農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的一項重要舉措。

1我國農(nóng)業(yè)機械的特點

當前，我國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展主要呈現(xiàn)出幾個比較顯著的特點：農(nóng)業(yè)機械裝備的數(shù)量穩(wěn)步增長。受農(nóng)產(chǎn)品加工、規(guī)模化養(yǎng)殖以及作物大面積生產(chǎn)等現(xiàn)實需求的影響，市場對于新型農(nóng)業(yè)機械存在迫切需求，各種新的農(nóng)業(yè)機械裝備層出不窮，數(shù)量也在穩(wěn)步增長，并且呈現(xiàn)出了高性能、多樣化的特征；農(nóng)機作業(yè)水平顯著提高。從最初的小麥收割機，到后來的水稻栽植機，再到之后的玉米播種機、大豆收獲機等[1]，農(nóng)業(yè)機械的作業(yè)水平不斷提高，標準化作業(yè)程度也明顯增長；農(nóng)機工業(yè)改革持續(xù)深入。在長期的發(fā)展過程中，我國農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量不斷增長，并且初步形成了以國資控股大型企業(yè)為主導(dǎo)、以民營股份合作企業(yè)為豬頭、以外資企業(yè)為補充的農(nóng)機工業(yè)體系，為農(nóng)業(yè)機械化水平的提高奠定了堅實基礎(chǔ)。當然，在農(nóng)業(yè)機械化進程中，同樣存在不少問題，如農(nóng)機裝備水平低、農(nóng)機科技創(chuàng)新力不足等，這些問題的存在阻礙了我國農(nóng)業(yè)機械化水平的提升，需要相關(guān)部門重視起來，采取有效措施對問題進行解決，推動農(nóng)業(yè)機械的健康發(fā)展。

2信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械化中的應(yīng)用

21電子監(jiān)控技術(shù)

電子監(jiān)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用主要是為了實現(xiàn)對機械設(shè)備自動化運行狀況的實時監(jiān)測工作，通過完善的分布控制技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得管理人員能夠?qū)崟r監(jiān)控農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的運行情況，對于一些大型農(nóng)機設(shè)備，如收割機等，配合ECU的運用，能夠使得智能化自動控制的有效實現(xiàn)，而利用預(yù)先設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議及標準接口，還能夠?qū)崿F(xiàn)對于機械設(shè)備運行參數(shù)的在線分析和調(diào)整，促進機械設(shè)備自動化水平的提高[2]。

22參數(shù)化設(shè)計技術(shù)

參數(shù)化設(shè)計技術(shù)強調(diào)從產(chǎn)品的實際需求出發(fā)，通過對參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化，利用產(chǎn)品圖元將設(shè)計意圖反映出來，可以將其看作是計算機輔助設(shè)計的一部分。信息化背景下，伴隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，參數(shù)化設(shè)計的概念也在不斷延伸。在參數(shù)化設(shè)計中，建模是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，強調(diào)基于知識和行為的綜合信息建模，以農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計為例，零件結(jié)構(gòu)的描述越細致，則設(shè)計過程越相似，因此在進行建模的過程中，應(yīng)該考慮可重用性問題，縮短設(shè)計的周期和成本。就目前而言，農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計中的參數(shù)化設(shè)計方法有很多，而信息技知識工程理論的完善，更進一步推動了參數(shù)化設(shè)計技術(shù)的發(fā)展[3]。

23基于KBE技術(shù)的農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計

基于KBE的農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計強調(diào)以知識作為基礎(chǔ)，通過相應(yīng)的知識表達、智能決策等手段，構(gòu)建起完善的專家系統(tǒng)，就農(nóng)業(yè)產(chǎn)品進行創(chuàng)新。在這個過程中，知識表達的方法可以是語義網(wǎng)絡(luò)法、可以是面向?qū)ο蠓ǎ部梢允钱a(chǎn)生式表示法等，能夠通過知識的獲取、表達以及綜合利用，針對并不確定的知識進行推力，獲取相應(yīng)的決策能力。在數(shù)字化設(shè)計中，KBE知識庫基礎(chǔ)所在，其本身在農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計的研究中同樣得到了一定程度的發(fā)展，如鄒湘軍通過相應(yīng)的水果采摘機械手機構(gòu)及控制的重視模型，實現(xiàn)了對機器人連桿結(jié)構(gòu)的分析和運動控制。不過從目前來看，KBE技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械化中的應(yīng)用依然存在不少瓶頸問題，尤其是面臨大數(shù)據(jù)和云計算的全新背景時，如何正確選擇知識，是農(nóng)機產(chǎn)品創(chuàng)新中需要深入研究的問題。

24柔性制造技術(shù)

柔性制造技術(shù)強調(diào)針對不同形態(tài)加工對象開展程序化柔性加工，集成了信息技術(shù)、自動化技術(shù)和加工技術(shù)，能夠為新型農(nóng)機產(chǎn)品、小批量產(chǎn)品或者個性化產(chǎn)品的生產(chǎn)提供可靠支撐。以柔性制造技術(shù)生產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品，具備較高的質(zhì)量和良好的應(yīng)變能力，生產(chǎn)過程運行靈活，能夠?qū)⒃O(shè)備成本壓縮70%以上[4]。將柔性制造技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)產(chǎn)品制造中，能夠顯著提升設(shè)備利用率，減少設(shè)備投資，也可以強化農(nóng)機產(chǎn)品的市場應(yīng)變能力，推動農(nóng)機生產(chǎn)的自動化和智能化。同時，柔性制造技術(shù)能夠在一定程度上加快農(nóng)機產(chǎn)品更新，縮短其開發(fā)周期，對于提升農(nóng)機企業(yè)核心競爭力意義重大?；诖?，相關(guān)部門應(yīng)該進一步加快柔性制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，簡化產(chǎn)品生產(chǎn)流程，減少中間庫存環(huán)節(jié)，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，推動農(nóng)業(yè)機械化水平的提高。

25計算機集成技術(shù)

計算機集成技術(shù)包含的內(nèi)容眾多，如現(xiàn)代管理技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程等，這些技術(shù)能夠以計算機技術(shù)為依托，將產(chǎn)品設(shè)計制造過程中獨立存在的子系統(tǒng)整合起來。以此為基礎(chǔ)衍生出的計算機集成制造系統(tǒng)包含了管理信息系統(tǒng)、計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造以及工程數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等，尤其是工業(yè)40技術(shù)的出現(xiàn)，更是將未來農(nóng)機產(chǎn)品的制造模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐攒浖椭悄芗夹g(shù)提升硬件功能的全新模式[5]。針對計算機集成技術(shù)與計算機集成系統(tǒng)的研究引起了世界各國的重視，與之相關(guān)的各種技術(shù)都得到了迅猛發(fā)展，早在20世紀90年代，我國將計算機集成系統(tǒng)作為了研究重點，并將其應(yīng)用到了很多領(lǐng)域，與發(fā)達國家相比，我國多數(shù)農(nóng)機企業(yè)在先進制造技術(shù)方面發(fā)展緩慢，制造工藝和技術(shù)設(shè)備落后，加上缺乏現(xiàn)代化管理理念，嚴重影響了農(nóng)業(yè)機械化水平的提高。對此，應(yīng)該加快對計算機集成技術(shù)的推廣和應(yīng)用，以先進計算機技術(shù)為支撐，縮短產(chǎn)品制造周期，保證管理效果，促進農(nóng)機產(chǎn)品生產(chǎn)制造水平的整體提升。

26農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航

工業(yè)機械導(dǎo)航根據(jù)導(dǎo)航方式的不同，可以分為機械視覺導(dǎo)航、超聲導(dǎo)航、紅外導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航以及激光導(dǎo)航等，配合自動轉(zhuǎn)向技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對于農(nóng)業(yè)機械的自動化控制，技術(shù)人員可以依照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況，設(shè)定好農(nóng)業(yè)機械的作業(yè)路線，實現(xiàn)跟蹤行走與自動識別，通過這樣的方式，能夠有效減輕農(nóng)民勞動負擔，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。例如，西北農(nóng)林科技大學以農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)為基礎(chǔ)，研發(fā)出了一種果園激光測距儀移動機器人導(dǎo)航控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化導(dǎo)航，完成水果采摘以及藥物噴灑的自動化操作[6]。

3結(jié)束語

我國作為農(nóng)業(yè)大國，推動農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)中面臨的首要任務(wù)，而提升農(nóng)業(yè)機械化水平，則是促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。現(xiàn)如今，信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，為農(nóng)業(yè)機械化水平的提高帶來了新的契機，將信息技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計和制造中，能夠取得相當顯著的效果。當前，相比較發(fā)達國家，我國農(nóng)業(yè)機械化水平整體偏低，雖然取得了一些進展，但是也存在不少亟待解決的問題，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該重視起來，做好技術(shù)的創(chuàng)新工作，以先進的信息技術(shù)為支撐，切實提升農(nóng)業(yè)機械化水平。

參考文獻

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作者簡介：

馮驥（1976-），男，湖北武漢人，講師，碩士，研究方向：機電類教育研究。