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    智能制造背景下机电一体化技术在农业机械中的应用

    时间：2023-01-27 15:20:06来源：百花范文网本文已影响人

    邯郸市邯山区农业农村局 蔡超 万清香

    农业是我国的支柱性产业，与国家经济的发展、人们的生活质量息息相关，就当前农业生产现状而言，智能制造背景下机电一体化技术对农业的发展起到了非常重要的促进作用，在农业生产过程中，农民通过科学有效地使用农业机械，大大提升了农业生产效率，有效地降低了人力物力的投入，同时也使得农业产品的质量得以有效提升，农业机械的有效使用促进了农业生产水平的提高，既提高了农民使用农业机械的积极性，也促使了我国农业朝自动化、智能化生产发展。为此本文结合智能制造背景下机电一体化技术的实际情况，就机电一体化展开了相应的探讨，并展望了农业机械智能制造背景下的前景，希望能给相关的工作人员提供可参考性建议[1]。

    机械化、一体化是20世纪兴起的一项科学技术融合的技术化体系，其技术重点是将电子信息化技术与传统的农业生产机械相结合，并在此基础上充分发挥液压、微电子信息技术、计算机以及信息传递等多项技术应用，从而在充分融合的基础上实现现代化农业生产的一项全新技术，简而言之就是机械一体化有着丰富的机械运转功能、精准的作业强度以及安全高效的可靠性。我国是一个农业生产大国，农业兴邦由来已久，为此农业机械化水平的高低在很大程度上影响着农业生产。随着科学技术的不断发展，智能化在生活中的不断普及，机电一体化在农业生产中的有效应用，大大提升了农业生产。机械化的投入使用不但降低了农民耕作的体力强度，同时也有效地提升了农业生产的效率，促进了农业的生产与发展。机电一体化是将机械、电子信息技术融为一体的一种全新的技术，它是机械自动化的一种，最早由日本提出，其作用主要是在机械中融入现代化信息技术以及电子技术，再配合电脑软件，以此实现机械设备自身的处理能力与控制能力，将机电一体化技术应用到农业机械生产当中，不但有效提高了农业生产过程中的机械化水平，而且也大大强化了农业生产的自动化、智能化与生产的人性化[2]。

    2.1 具有完善的功能性

    随着科学信息技术的不断发展与普及应用，农业机械一体化技术在具体的应用当中也涵盖了诸多的科学技术，尤其是在对一体化技术的研究分析中可知，机电一体化技术包括了自动化控制技术、计算机技术以及信息化技术，等等[3]，这就使得机械化设备各项功能更加完善与实用，同时机电一体化依据机械的作业种类、设备性能进行了科学有效的配置，继而大大提升了机械设备的工作性能，从而确保机械设备具有高质量、高水平以及高速度的工作特点，大大强化了机电一体化的操作进程[4]。

    2.2 具有强大的智能性

    机电一体化涵盖了较多的科学信息电子技术，并且凭借电子计算机对各项技术进行智能化处理，这就使得智能化零件在很大程度上替代了传统机械设备零件。新型智能化零件的融合，不但有效提升了传统机械化的工作水准，而且在具体的运行过程中还增加了其他使用途径，从而在很大程度上提升了机电一体化的应用。例如，在具体的应用过程中，由于科学信息技术的融入，一旦一体化设备在作业过程中出现故障，电子信息就能够根据具体故障及时地加以修复，同时还能从远程对机械设备进行动态监控，换而言之，机电一体化就如人的大脑一样，能够随时依据操作的需要给机械下发作业指令，这在很大程度上凸显了智能化特点[5]

    2.3 有效的提升农业生产效率

    传统农业机械的使用，不但工作效率较低，而且在管理维护时其故障检修上也会存在各种各样的偏差，而在农业机械中融入科学信息技术，在对其故障检测修复时能够及时获取故障数据，不但能够降低检修的偏差，获取更加全面的故障检修数据，同时也有效降低了机械检修的时间成本和经济成本，从而很大程度上保障了工作人员的安全性。另外，机电一体化技术还融入了数字化技术和远程管理控制技术，在这些便捷技术的支撑下，农业机械化设计更加合理，且在使用操作上也更加高效便捷，进而提升了农业生产效率[6]。

    3.1 基础性农业生产

    农业生产活动所涉及的内容十分广泛，尤其是机电一体化技术更是包含了诸多的现代化技术，如农业引水灌溉、稻谷收割、插秧栽种等，而电子信息技术的加入，更是大大提升了机械设备的作业效能。从20世纪70年代开始，德国是最早在农业生产过程中引入机电一体化来帮助农业生产的，如德国重要的农业粮食生产基地巴伐利亚州，在农业生产中最早将机电一体化引入农业生产当中来，虽然在粮食产量上没有明显提高，但是农业生产效率与过去相比较而言（1977年与1938年），提升了最少两倍以上。我国在农业生产过程中探讨机电一体化使用进程相对较晚，最早使用要追溯到20世纪80年代，国内最早使用农业机械化主要集中在东北等地的国营性农场，直到20世纪90年代，我国东部地区的农业生产也只有20%才开始使用机械化进行施工作业。又如20世纪60年代初期，我国广西开始使用了人力打谷机、水泵抽水机、拖拉机等等，自20世纪70年代开始，广西开办了许多大型的机械化厂，据统计全区有4个内燃机厂，3个拖拉机厂以及34个相关配套的配件工厂，为此广西率先跨入全国机械生产先进行列，到20世纪80年代，广西农业在不断发展和探索中不断得以突破，农村经济的发展在机电一体化的促进中得到明显提升，自2004年以后，在国家和各地政府的支持下，各项惠农政策的出台和普，使得我国农业生产装备得到了前所未有的发展。当前来看，我国机电一体化农业应用已逐渐完善，各项技术也逐步走向成熟，然而与西方其他国家相比较还存有一定差距[7]。

    3.2 监控技术的应用

    农业灌溉是农业生产种植的关键性因素，然而不合理的引水灌溉也是影响农作物生长的一个重要因素，为此在灌溉中既要考虑农作物的生长土壤等根本性因素，还要注重对农作物的引水灌溉，既要避免水分过多破坏土壤结构，又要避免水分过少让土壤沙化、盐碱化，在农作物的引水灌溉过程中引入机电一体化系统，就可以有效解决此类问题，从而在灌溉过程中实现智能化管理，这样既能够保证科学合理的灌溉，又能够实现灌溉的远程监控，最大限度地保护土壤、节约水资源，同时也保证了农作物的生长。就水资源灌溉而言，使用机电一体化系统最早的国家是德国和以色列，以色列地处中东山地和沙漠地区，土地和水资源都非常稀少，在日常的灌溉过程中使用滴灌技术，大大提升了水资源的利用效率。我国在滴灌过程中，对其技术进行了更加科学合理的改进，技术人员将传感器放置在植物附近的土壤上，把土壤所涵盖的水分作为滴灌的监控目标，当监测系统监测到土壤水分不足时，传感器就会将此信息传输给计算机，当计算机接到此指令以后，就会自动下达滴灌的灌溉指令，直到灌溉水分达到植物生长的需求为止。另外监控技术的应用还能够有效防治病虫害。例如，我国广西在2004年引进了先进的性诱剂技术，并进行了相应的灭虫害实验，通过与环境频振诱控技术相结合，实现了生态黏虫诱杀，从而大大降低了农作物的病虫害，提高了农业的生产质量[8]。

    3.3 电子信息技术

    在机电一体化技术应用过程当中，电子信息技术是其关键的组成部分，通过在农业机械当中科学使用电子信息化技术，能够有效提升农业现代化与集约化的发展水平，尤其是在农业的环保性和节能性方面有着显著效果，同时电子信息技术在农业机械设备中的应用，还能够对农业生产的整个过程进行全面的监控，并且对农业设备的使用性能加以全面分析，从而大大提高了农业的生产质量，降低了农业生产的人力和物力成本，既提高了农业生产水平，又有效提升了农业生产的科技水平。例如，在拖拉机中安装监控系统与电子控制系统设备，当拖拉机在作业时电子信息表所读出来的数据就会比传统的数据更加真实有效，继而保证了拖拉机等农业机械在运行过程中更加高效、智能。在农业生产过程中，将科学信息化技术与传统的农业机械相结合，不但有利于农业信息化的发展，而且还能够促使我国农业走向现代化[9]。

    4.1 完善大数据的应用规划

    大数据的科学合理规划，能够促使现代农业走向智能化、系统化，这是因为以大数据为基础的农业机电一体化智能体系，能够在其运行中获取大量农业生产活动的数据，通过对这些数据的分析研判，能够获取新的农业信息，从而制订出符合农业发展的规划，做到从根本上杜绝农业减产歉收，同时大数据的分析研判，还便于农业生产进行规模化管理。

    4.2 构建专业化的机电一体化管理系统

    现代化农业所涉及的内容十分广泛，在日常生产中如果仅仅是完善相应的生产系统是完全不够的，还需要具备相关专业知识的人员来对系统进行专门维护，为此机电一体化系统中，就需要对相关工作人员进行必要的培训，只有不断提高工作人员的从业素养，农业机电一体化系统才能更好地帮助农业生产服务，同时在相关人才的培养方面还需要出台专门的帮扶性政策，不断引导、激励各阶层的从业人员参与到机电一体化系统的应用中来，只有这样才能让现代化农业取得更高层次的发展[10]。

    4.3 加快农机技术的研发脚步

    就目前而言，虽然我国农业机电一体化技术应用已经趋于成熟，国家也出台了大量惠农政策，这些措施也对机电一体化系统的应用取得了较好的反响，然而，对于当前现代农业发展的趋势而言，仅仅采取一些扶持措施是远远不够的，还需要加快农业生产模式的转型，让机电一体化开发企业在研发和创新方面更具规模，不断加大机电一体化技术的提升，同时在研究和开发的过程中，还需要针对使用情况，让机电一体化发展促进农业的发展。

    综上所述，智能制造背景下机电一体化技术在农业机械中的应用有着十分重要的作用，然而我国农业机电一体化应用技术起步较晚，与西方发达国家还存在一定差距，在一定程度上阻碍了我国农业机电一体化的发展步伐，为此在智能制造的大背景下，相关技术部门要转变工作态度，做到在改变我国传统机械生产的基础上，大幅度提升机电一体化应用技术，进而推动我国农业的稳步发展。

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