“課題技術(shù)路線合理，創(chuàng)新點(diǎn)突出，研究成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。為我國(guó)進(jìn)一步完善農(nóng)業(yè)裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)體系，形成更為完善的農(nóng)業(yè)裝備數(shù)字化快速設(shè)計(jì)平臺(tái)奠定了基礎(chǔ)。”這是2010年，教育部科技發(fā)展中心和中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院組織專家，對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院毛恩榮教授主持完成“農(nóng)業(yè)裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)研究”課題時(shí)所給出的鑒定評(píng)語(yǔ)。
曾幾何時(shí)，我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)研究與世界發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著二、三十年的巨大差距；曾幾何時(shí)，我國(guó)在巨輪入海、載人航天成功時(shí)卻依然不能制造自己的大功率拖拉機(jī)；曾幾何時(shí)，我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備的制造還停留在設(shè)計(jì)、制造、修改、再制造的循環(huán)浪費(fèi)中。
農(nóng)業(yè)裝備數(shù)字化技術(shù)研究的滯后，對(duì)我國(guó)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合產(chǎn)生很大的制約作用。如今，“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃“多功能農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施研制”重大項(xiàng)目“農(nóng)業(yè)裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研究”課題的驗(yàn)收完成，使我國(guó)在這一技術(shù)領(lǐng)域取得開創(chuàng)性發(fā)展。
毛恩榮教授說(shuō)：“研究農(nóng)業(yè)裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，構(gòu)建數(shù)字化建模、虛擬設(shè)計(jì)和虛擬樣機(jī)技術(shù)三位一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新設(shè)計(jì)體系，主要目的在于提升我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備設(shè)計(jì)制造企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)能力，加快自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程，縮短我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備設(shè)計(jì)技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。”
課題的研究形成了適合拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)等典型農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)系統(tǒng)平臺(tái)以及與之相對(duì)應(yīng)的一系列規(guī)范和準(zhǔn)則；減少了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的缺陷，將錯(cuò)誤糾正在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的前期，使樣機(jī)裝配問(wèn)題減少60%～80%，設(shè)計(jì)更改和返工率減少50%以上，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成功率。建立了一套面向人機(jī)工程及虛擬樣機(jī)測(cè)試的農(nóng)業(yè)裝備虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了拖拉機(jī)性能試驗(yàn)復(fù)現(xiàn)、田間作業(yè)模擬、運(yùn)動(dòng)流場(chǎng)檢驗(yàn)、產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)檢驗(yàn)、駕駛室人機(jī)交互漫游以及人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)等功能。
“設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，就能夠在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中對(duì)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)和分析，適時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行修正，減少了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤率，提高了設(shè)計(jì)效率。”毛恩榮教授說(shuō)。
據(jù)悉，在中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司、福田雷沃重工國(guó)際股份有限公司和山東時(shí)風(fēng)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司建設(shè)的3個(gè)試驗(yàn)示范基地中，試驗(yàn)示范典型農(nóng)業(yè)機(jī)械共性部件模型達(dá)到28個(gè)；降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)成本30%以上；產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期縮短30%以上，使新產(chǎn)品更快地投入市場(chǎng)，為企業(yè)贏得更多的經(jīng)濟(jì)效益。
同時(shí)，毛恩榮教授帶領(lǐng)課題研究組基于四自由度機(jī)-電-液運(yùn)動(dòng)仿真平臺(tái)與三通道虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，建立了面向機(jī)電多系統(tǒng)協(xié)同仿真的虛擬仿真環(huán)境系統(tǒng)平臺(tái)，通過(guò)人機(jī)交互，可以開展大型噴灌機(jī)田間行走軌跡模擬、特殊工況模擬和自主導(dǎo)航等半物理仿真試驗(yàn)，為大型噴灌機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、田間作業(yè)仿真和作業(yè)性能分析提供了較好的研究平臺(tái)。
毛恩榮教授表示:“我們的課題研究不僅僅是針對(duì)國(guó)內(nèi)幾個(gè)大型農(nóng)機(jī)制造企業(yè)，而是面向整個(gè)中國(guó)的農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域。”
大企業(yè)可以建立PDM/PLM產(chǎn)品資源管理平臺(tái)，開發(fā)集CAD、CAE、VP、VR于一體的數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)，開展基于網(wǎng)絡(luò)并行設(shè)計(jì)，以支撐異地協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)和數(shù)字化領(lǐng)域的科學(xué)研究。對(duì)于中小型農(nóng)業(yè)裝備生產(chǎn)企業(yè)而言，依據(jù)其產(chǎn)品開發(fā)的規(guī)模和成本，首先完善CAD數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)，并逐步構(gòu)建CAE輔助工程平臺(tái)；此外還可以與高等院校、科研院所和其它大型企業(yè)共同進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)。
“對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的整體推廣而言，需要建立以農(nóng)業(yè)裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)為核心，產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，擁有共享資源的推廣應(yīng)用支撐和服務(wù)體系。”毛恩榮教授總結(jié)道。
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