對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械制造綠色性的評(píng)價(jià)是開展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造的基本前提?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、原理和物理過程復(fù)雜、涉及學(xué)科領(lǐng)域多、協(xié)同人員多、設(shè)計(jì)與制造過程復(fù)雜、開發(fā)周期長、項(xiàng)目管理復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)成本和生態(tài)環(huán)境成本高等特點(diǎn),其研制是多學(xué)科交叉、多約束與強(qiáng)耦合條件下的多目標(biāo)優(yōu)化問題。對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行全生命周期的綠色性評(píng)價(jià),是典型的多層次、多約束、多目標(biāo)群體決策問題。要準(zhǔn)確評(píng)價(jià),首先要建立合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;其次要建立良好的求解算法;最后應(yīng)建立一個(gè)支持多專家協(xié)同工作的評(píng)價(jià)系統(tǒng),以便對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械全生命期的綠色度進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同評(píng)價(jià)?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的綠色性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括技術(shù)性能目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、資源目標(biāo)和環(huán)境目標(biāo)等方面??紤]評(píng)價(jià)是在多學(xué)科專家協(xié)同工作、全生命周期各階段與多目標(biāo)優(yōu)化下面向多方案的決策,可建立含目標(biāo)維、周期維、專家維和方案維的4維評(píng)價(jià)模型,應(yīng)用基于知識(shí)的多專家協(xié)同評(píng)價(jià)模糊求解算法和依次評(píng)價(jià)模糊求解算法,建立基于Web的綠色評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械研制的數(shù)據(jù)庫(知識(shí)庫)系統(tǒng)和實(shí)施技術(shù)
無論是進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的原理計(jì)算,尋求其物理規(guī)律,進(jìn)行效應(yīng)預(yù)估評(píng)價(jià),還是從事最基本的產(chǎn)品零部件開發(fā)過程中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)/計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)/計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)(CAPP)/計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)等工作,最基礎(chǔ)的是必須有一個(gè)參照標(biāo)準(zhǔn),這與建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(知識(shí)庫)緊密相關(guān)。
為此,需要建立健全各種材料的工藝知識(shí)庫、試(實(shí))驗(yàn)數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)品特征模型庫、多學(xué)科集成模擬仿真平臺(tái)和產(chǎn)品虛擬樣機(jī)開發(fā)系統(tǒng)等資源庫,以進(jìn)一步滿足研究工作的需求。同時(shí),借助知識(shí)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),可以從歷史數(shù)據(jù)中挖掘出有關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)械的規(guī)律性知識(shí),來驗(yàn)證模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)論,也有助于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(知識(shí)庫)的建立。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造發(fā)展趨勢
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與綠色制造從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā),采用技術(shù)手段和方法,實(shí)現(xiàn)三者之間的有效協(xié)調(diào)和平衡,不僅降低了成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,而且增加了產(chǎn)品的附加值,甚至可以帶動(dòng)企業(yè)或整個(gè)行業(yè)的振興與全面發(fā)展。綠色設(shè)計(jì)與綠色制造已成為我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑,具有廣泛的應(yīng)用前景。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與綠色制造涉及的學(xué)科領(lǐng)域多,包括機(jī)械學(xué)科、材料學(xué)科、環(huán)境保護(hù)、社會(huì)科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、氣象科學(xué)和管理科學(xué)等,范圍較廣,屬于多學(xué)科交叉研究范圍,目前還處于不斷發(fā)展完善之中。在今后一段時(shí)期內(nèi),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)與綠色制造將呈現(xiàn)出全球化、社會(huì)化、集成化、并行化、智能化和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展趨勢[1]。
全球化
隨著近年來全球化市場的形成,以及許多國家要對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品進(jìn)行綠色性認(rèn)定(要有“綠色標(biāo)志”),特別是部分國家以保護(hù)本國環(huán)境為由,制定了極為苛刻的產(chǎn)品環(huán)境指標(biāo),來限制國際產(chǎn)品進(jìn)入本國市場,即設(shè)置“綠色貿(mào)易壁壘”,使得綠色產(chǎn)品的市場競爭將是越來越體現(xiàn)全球化的特征和趨勢。
社會(huì)化
無論是綠色制造涉及的立法、行政規(guī)定以及需要制定的經(jīng)濟(jì)政策,還是綠色制造所需要建立的企業(yè)、產(chǎn)品與用戶三者之間新型的集成關(guān)系,均是十分復(fù)雜的問題,其中又包含大量的相關(guān)技術(shù)問題:均有待于深入研究,需要全社會(huì)的共同努力和參與,以形成綠色制造所需要的社會(huì)支撐系統(tǒng)。
集成化
目前,綠色制造的集成功能、目標(biāo)體系、產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)與材料選擇系統(tǒng)的集成、用戶需求與產(chǎn)品使用的集成以及綠色制造的問題領(lǐng)域集成、綠色制造系統(tǒng)中的信息集成、綠色制造的過程集成等集成技術(shù)的研究,將成為綠色制造的重要研究內(nèi)容。此外,綠色集成制造技術(shù)和綠色集成制造系統(tǒng)將成為今后綠色制造研究的熱點(diǎn)。
并行化
綠色設(shè)計(jì)的一個(gè)重要趨勢就是與并行工程相結(jié)合,形成綠色并行工程。綠色并行工程將成為綠色產(chǎn)品開發(fā)的有效模式。綠色并行工程涉及一系列關(guān)鍵技術(shù),包括綠色并行工程的協(xié)同組織模式、協(xié)同支撐平臺(tái)、綠色設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫和知識(shí)庫、設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)技術(shù)和方法及綠色并行設(shè)計(jì)的決策支持系統(tǒng)等技術(shù)都有待于今后進(jìn)行深入的研究。
智能化
綠色設(shè)計(jì)與制造的決策目標(biāo)體系是現(xiàn)有制造系統(tǒng)目標(biāo)體系與環(huán)境影響和資源消耗的集成,綠色產(chǎn)品評(píng)估指標(biāo)體系及評(píng)估專家系統(tǒng)均需要人工智能技術(shù)的參與。
產(chǎn)業(yè)化
綠色設(shè)計(jì)與制造的實(shí)施將導(dǎo)致一批新興產(chǎn)業(yè)的形成,包括廢棄物的回收處理裝備制造業(yè)、廢棄物回收處理的服務(wù)產(chǎn)業(yè)、綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造業(yè)以及實(shí)施綠色設(shè)計(jì)與制造的軟件產(chǎn)業(yè)等。
結(jié)束語
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械是在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)上,融合現(xiàn)代微電子技術(shù)、儀器與控制技術(shù)和信息技術(shù),并在系統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上,綜合了農(nóng)業(yè)特點(diǎn)的環(huán)境、氣候和農(nóng)作物等因素而確定的一體化成套機(jī)械設(shè)備。目前已經(jīng)演變成一種復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品,其研制、生產(chǎn)、儲(chǔ)存、維護(hù)、使用及報(bào)廢回收等全生命周期的每個(gè)階段都存在與環(huán)境相容性問題。因此,開展對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)和制造研究具有十分重要的意義,可以為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的研制提供新的思路。本文結(jié)合綠色制造的基本理論和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的自身特點(diǎn),研究了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢,為以綠色制造為基礎(chǔ)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械研制工程的進(jìn)一步發(fā)展提供了一定的參考。