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农用车辆机械自动化设计与制造存在的问题及解决策略

发表时间：2021/1/29 来源：《建筑科技》2020年8月上作者：张露梁运达李振兴

[导读] 农用机械车辆自动化设计与制作面临着诸多问题，如农作物变化性、环境的复杂性、科研资源投入少的问题以及产权保护难的问题，要想提高设计水平，必须要从科研投入、知识产权保护以及设计人员水平等多个方面多措并举，系统化的开展优化设计工作，才能够有效的缓解设计难的问题。

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摘要：农用机械车辆自动化设计与制作面临着诸多问题，如农作物变化性、环境的复杂性、科研资源投入少的问题以及产权保护难的问题，要想提高设计水平，必须要从科研投入、知识产权保护以及设计人员水平等多个方面多措并举，系统化的开展优化设计工作，才能够有效的缓解设计难的问题。
关键词：农用车辆；机械自动化设计与制造；问题；对策
        引言
        三农问题一直受到党和国家的关注，推动农业发展重要的一点就是发展农业生产自动化。科研学院、企业单位进行农用车辆自动化设计与制造，为推动农业发展起到了重要作用。但是在设计与制造的过程中，仍存在诸多问题，例如零件标准化程度低，优化改进工艺流程闭环缺失，这些都会延长农用机械自动化设计流程，增加制造成本。
        一、农用车辆机械自动化设计与制造存在的问题
        1.1农用车辆机械自动化设计难度大
        农用车辆作为农业生产、作物运输等不可缺少的机械设备，其设计与制造质量对于提升农业生产效率都有着重要意义。农用车辆机械自动化设计与难度主要存在以下几个方面：
        1）农作物的多变增加了设计难度，众所周知不同环境、不同品种的农作物其形貌都会有着较大差异，即使在同一地块，使用不同的肥料，地势的差异，也会造成农作物形貌的差异，这种同一地块的变化，就必须要求设计是一种柔性设计，有可调节范围，因此增加了设计难度
        2）既要保护又要工作的作业方式增加了设计难度，农用机械不同于工业机械，在自动化生产线上对着零件各种切削、搬运操作，农用机械作业对象是活体植物，因此部分农用机械设计作业时，不能过度的损害其根系或者枝叶，这种作业约束为机械设计和制造增加了成倍的难度。
        3）工作环境的适应性要求高，农用机械外部作业，需要面临复杂的作业环境，在农田作业中粉尘、树枝叶都会进入到机械设备之中，如果机械设备密封性差，土壤颗粒、树枝叶进入到系统之中，就会影响系统的运行，导致设备损害抛锚。因此农用机械必须要适应外部多变的环境，做好密封措施，提高适应性，则无疑也会增加设计难度。
        4）设计原则与实际应用的差异。农用机械的操作人员与工业机械的操作人员存在差异，工业机械的操作人员一般需要通过培训后上岗，而农业机械的操作人员部分并没有经过培训直接上岗，因此其在使用时不会按照设计人员预先设定好的参数去运营，而是根据实际情况自己确定，难免会超负荷运行，长此以往，设备寿命降低，增加了设备运行风险。出现事故以后，对于企业的产品销售、研发都会产生负面影响，因此如何保证设计与实际应用统一，也是设计人员需要面临的重要问题。
        1.2农用车辆机械自动化设计知识产权保护难度大
        在实际的工作中，发现农用车辆机械自动化设计保护难度大，当一种产品的改进优化产品上市以后，其他的同类型企业就会马上进入到仿造阶段，但是农用机械设计企业没有过多的精力和人力投入到知识产权保护之中，因此导致农用机械自动化设计保护力度越来越弱。基于这样的一种情况，企业就不愿意拿出更多的人力和物力投入到新产品研发中，因为得不偿失。这种恶性循环的形成，严重降低了农用机械自动化设计与制造的积极性，农用机械车辆自动化创新设计水平会不断降低。
        1.3农用车辆机械自动化科研资源较少
        虽然我国对于农业的投入越来越大，但是农用车辆机械自动化的设计科研资源仍然过少，存在这一问题主要原因是：
        1）农用车辆的地域性限制，前文论述不同的地区农作物长势不同，因此农用车辆自动化设计时，只针对的是当地的农作物生长特点，因此整个市场有限，大范围投入研究某一机械设备可行性差、也不合理。
        2）市场仿造泛滥，恶性竞争激烈，为了快速的获取利益，部分企业大范围的进行侵权仿造，当地农用车辆机械设计企业生存空间被压缩，这种恶性竞争会导致企业不断的减少向研发方面的投入。

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        3）设计与制造的本身特点，农用车辆的设计与制造本身是一个较为漫长的过程，从立项到试用车下线，最短也需要2~3年时间，对于中大型的农用车辆生产厂家而言是没有问题的，但是对于中小型企业设计周期长，成本投入大，市场有限，利润率低等问题，会导致投入的科研资源较少。
        二、解决对策
        上文论述了在农用车辆自动化机械设计与制造中面临的几个重要问题，想要解决这些问题，难度较大，需要建立一个系统性的方案去执行。同时上述问题并不是个例，而是常见问题，存在已久，想要解决难度较大。文中也仅仅结合自己的工作实践经验提出以下策略。
        2.1做好资料收集工作
        想要优化和改进农用车辆自动化设计，第一步是走进作业现场，走到农家地头，去调查农用车辆在使用过程中存在的问题。根据存在的问题，整理成册，组织科研力量分析问题发生的原因。
        2.2组织科研攻关
        收集材料完成以后，对于农用车辆在使用过程中存在的问题分门别类，分析其产生的原因，针对原因提出多种解决对策，然后将这些对策进行组合，根据优化设计理念，对所有的组合进行分析，提出几种最有可能的设计改进方案或者制造方案。
        2.3加大科研资源扶持
        中小企业开发农用车辆很难承担研发周期长、研发投入大的问题，因此国家或者当地的政府应该加强科研资源扶持，具体方法为：
        1）政府牵线搭桥企业与高校形成产学研单位，利用高校科研资源，解决企业的实际面临的科研问题，减轻中小企业科研负重。
        2）政府加强财政补贴，对于企业设计人员、企业研发项目进行资金补贴，企业根据当地农作物生产运输实际需求，设立项向资金来扶持企业开展农用机械车辆项目研发工作。
        3）加强创新奖励，对于农用车辆有突破或者有较好的社会效益和经济效益的企业或者个人，政府和单位应给与现金奖励和精神奖励，来提高企业或者技术人员的设计积极性，从而不断提升设计水平。
        2.4加强产权保护
        知识产权保护问题是农用车辆机械设计中面临的重大问题，也是极其难攻克的一个问题。针对这一问题，主要依靠政府司法单位的监管，企业自身增强知识产权保护意识。利用政府监督和司法监管，严惩产权侵犯问题，保护设计企业利益，带动企业设计积极性。
        2.5提高设计人员业务水平
        从前文的论述，了解到农作物使用车辆有着其自身的独特性，因此设计时需要不断学习新的设计理念，学习最新的优化理念，提升设计水平。因此企业应定期组织设计人员进行继续教育，提升设计人员的知识储备，继而提升设计人员的设计水平。
        结束语
        农用机械车辆自动化设计与制作面临着诸多问题，需要通过多种渠道才能够缓解这一问题通过本文的分析，可以得出以下结论：
        1）农用车辆机械自动化设计面临着农作物变化性、环境的复杂性、科研资源投入少的问题以及产权保护难的问题；
        2）农用车辆机械自动化设计与制造要想提高必须要从科研投入、知识产权保护以及设计人员水平等多个方面来进行。
        3）农用车辆机械自动化设计与制造所面临的问题是典型的，因此很难一劳永逸的解决，需要多措并举，系统化的开展优化设计工作，才能够有效的缓解设计难的问题。
参考文献
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