数字化技术的概念范文

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篇1

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

2016年是国家“十三五”规划的开局之年，在“十三五”期间发电企业将面临节能减排、减员增效等多重压力，但同时也是电力发展的又一个重要战略机遇期；目前中国经济社会进入新常态，转向经济结构优化升级、创新驱动发展。基于这样的大背景，电力行业作为支撑国民经济和社会发展的基础性行业，受到了较大的冲击。电力市场表明，低速增长将成为新常态。

发电企业如何积极应对经济转型，适应经济发展新常态，打造、建设高效、安全节约的数字化电厂是发电企业的首选。做为培养发电企业中自动控制人才的专业，进行相应人才培养模式及课程体系的改革必须先行启动。本文首先介绍数字化电厂的概念和国内外数字化电厂的现状，然后阐述教学改革的必要性和存在的问题，最后探索提出了教学改革的措施。

1数字化电厂的概念

数字化工厂在全世界并没有形成公认的统一的定义，但在我国电力行业标准《火力发电厂热工自动化术语》DL/T701-2012中，对数字化电厂采用了电厂数字化和数字化 电厂二术语进行解释。电厂数字化是利用计算机及微处理器技术将反映火电厂生产和管理过程对象的现象、特征、本质及规律的声音、文字、数字、符号、图形和图象等模拟信息转换为数字信息的过程。数字化电厂是电厂数字化达到一定程度后的概念。

电厂的数字化应包括在其各个生存过程，分为六个层面：即电厂规划和设计的数字化、电厂建设的数字化、电厂运行的数字化、电厂经营管理的数字化等各个层面，才可称得上是全面的数字化电厂；数字化电厂具有以下六个特点：数字化、模型化、可视化、互操作性、信息化、智能化。

热工自动化专业的毕业生在未来的工作中，将参与到电厂的各个层面，因此适应形势、与时俱进进行教学改革势在必行。

2国内外数字化电厂的现状

2.1 国外现状

近年来，数字化电厂建设取得了长足的进步，德国的尼德豪森电厂是全球第一家数字化电厂，控制系统为西门子TXP-2000，除锅炉安全监控系统（FSSS）、汽轮机控制和保护系统（DEH、ETS）、重要的模拟量采用常规方案外，均采用了现场总线控制系统。被称为尼德豪森二期工程的德国诺伊拉特电厂1100MW的F机组和G机组，控制系统西门子TXP-3000，与尼德豪森一期相比，不仅被控对象采用了Profibus-DP协议，仪表与全部采用了Profibus-PA协议，同时在常用电源系统还采用了IEC61850协议。

2.2国内现状

国内电厂在运行方面基本实现了过程控制及设备运行的初级数字化，具备了一定的控制优化和状态检修能力。也已经有相当一部分火力发电厂采用了现场总线技术，如即将投产的华电常德电厂（2？60MW）现场总线控制系统占40%，在主控和辅控系统中都有用到；

3基于数字化电厂理念的教学改革的必要性

3.1数字化电厂的推进，要求专业人才知识体系的转型

我国经济正向结构调整的新常态转型，“十三五”规划期间对电力行业将会有更高的要求，尤其是传统能源方面，因此将进一步推进数字化电厂。数字经济和信息时代的到来，电力消费者对于供电可靠性、电能质量及多元化服务的要求越来越高，另一方面发电企业内部也面临减员增效和节能减排的双重压力。基于行业的需求，要求专业人才在一定的知识基础上，适应社会和发电企业的发展，这样就要求学生的知识面广，在具备理论基础的能力上，着重培养创新能力。

3.2自动化技术的发展

数字化电厂采用故障预警、无人值守等技术，将满足发电企业节能减排和减员增效的要求，而实现电厂的数字化主要依据自动化技术。其中先进的测量技术、控制技术和在线优化技术，进行数据挖掘和故障预警技术，能够实现锅炉燃烧的优化及故障预警等，从而实现节能减排和减员增效。这些先进的技术和手段都为适应经济形势的发展，发电企业将全面实行数字化、智能化，这主要依赖于自动化技术的发展。

4目前人才培养中存在的问题

4.1人才培养模式深化拓展

目前专业培养人才主要是面向火电、核电行业，但在“十三五”规划期间电力工业的发展重点预计会向分布式能源、热电联产等方向发展，以及更高容量、更高参数、更高效洁净的方向发展，因此专业的人才培养模式必须能够在传统优势的基础上，深度挖掘利用专业领域的新知识，并适当开拓新的领域。在优势领域里做深做强，并适当探索新领域，这是当前人才培养的首要问题。

4.2 教学中存在的问题

鉴于社会经济形势的发展及人才培养模式的改革，原有的课程设置及采用教材的不适应显得尤为突出。适应经济形势的发展变化，增减相应课程，并修订课程中的内容，也需要修订相应教材。

5探索人才培养模式和课程体系的改革措施

5.1人才培养模式的改革

我校的热工自动化专业是为电力行业基层培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才，因此改革首先要适应电力行业的要求，并根据本专业的现状，借鉴和学习其他高校的经验进行改革。因此，首先到本省、外省的先进发电企业进行走访和调研，了解企业的发展战略和自动化技术现状，以及对热工自动化专业人才的具体要求；其次，到同行业高校进行调研，学习改革的措施，借鉴成功经验及教训；并实时关注本专业毕业生的动态及听取学生的反馈，根据学生的切身体验，对人才培养模式进行动态更新。

5.2 课程体系的改革

在正确的人才培养模式的指导下，对具体的课程体系进行改革主要从理论教学和实践教学两方面进行：

5.2.1理论教学的改革

基于数字化电厂理念下，电厂的测量技术、控制技术、在线优化技术和数据挖掘技术都将在电厂中得到广泛的应用，相应这些内容课程的增设就十分必要。除传统的一些必要的专业课外，可增设选修课或开设讲座等，或通过专家学者的报告等，使学生接触和学习这些前沿的知识，做为知识储备，才能在工作岗位上立于不败之地。

现有课程的教材也需要实时更新，测控技术日新月异，在教学过程中可通过编写讲义、教案等，或在网络教学平台中向学生补充先进的技术的内容。

总之，通过传统和现代的教育手段相结合，为学生补充信息。

5.2.2实践教学的改革

实践教学是整个教学环节中重要的一部分，实践教学的改革主要从两方面进行：实验设备及实验手段的改革。

目前学校加大了对教学的投入，不断更新增置教学实验设备。利用此契机，新增加的设备应面向数字化电厂的运行及管理，例如现场总线控制系统、智能设备的添置，将来还应加大对大数据利用、互联网+等方面的投入，使学生能够在学校掌握最前沿的知识，并为将来的创新提供驱动力。

在教学的各个环节进行全方位的改革，才能培养出适应社会经济形势发展的人才。

6结语

基于社会经济形势的大背景，适应数字化电厂的发展，进行教学改革势在必行。人才培养模式的改革和课程体系的改革都是在教育方针的指导下，结合热工自动化专业的特点，探索改革措施，具有较强的理论和实践推广价值。

参考文献

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二、以“简约、自然”为中心的包装设计理念

如今的设计领域，化繁为简、形随机能、讲究人性的美学理念得到广泛的推崇。包装设计的简约特性主要表现在三个方面，其一：求实，简约包装的求实，一是反对过度包装欺骗消费者，另一是反对简单包装敷衍消费者。求实的简约包装必须具备：方便性，包括方便顾客携带、使用，包括商家陈列、销售；安全性，包括防潮、防霉、防蛀、防震、防挤压等；明白性，包装上所有的说明性的文字必须完整，如商品名称、重量、生产厂家、生产日期、使用说明等等；指导性，包装的开启方法、使用量、是否绿色商品可否回收等等。其二：求美，商品的包装设计是装饰艺术的结晶，精美雅致的包装能激起消费者高层次的社会需求，在设计包装时，要考虑现代人的审美要求，强调简洁、清新、健康、积极的思想，具有时代精神的美的享受。其三，求新，商品包装设计的多样化发展，使得消费者产生了应接不暇的感觉，如何在琳琅满目的商品货架上让消费者有独具一格的感觉尤为重要，求新的设计理念就是服务于消费者而产生的。包装设计的自然理念表现在以下几个方面，其一，自然材料的直接利用。来源于商品原产地的草绳、竹叶、藤、粽叶等，可以直接用作包装的材料，这些材料来源简单，对商品特别是食品的包装无任何副作用，给予消费者自然之美的感觉。其二，自然形式的设计。自然形式的设计是受自然物象的形态功能的启发，通过对自然美感形式的模仿而进行的创造性设计。这种设计能直观的体现自然界的形态，揭示自然界的美感。如以龙舟形式设计的粽子的包装，以奶牛外形设计的儿童牛奶糖果的包装等等。其三，自然风格的设计。自然风格的设计是使设计作品表现出回归自然的心态，它追求简洁，就像很多水果味饮料的包装设计，都以自然的水果图片为包装瓶贴设计，自然、清新。

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中图分类号:F49文献标识码:A

随着计算机及网络技术的迅速普及,电子商务走进人们的生产生活中。在电子商务时代,新的产品形式层出不穷。“数字化产品”和“数字产品”,这两个概念被广泛地使用。什么是数字化产品,什么是数字产品,它们是指同一产品还是不同产品?厘清这两个概念,能为数字化产品和数字产品的进一步研究打下基础,也能为实践中正确使用这两个概念提供依据。

一、概念的使用情况

在中国知网中国学术文献总库中搜索,截至2010年4月16日,使用了“数字产品”这一概念的文献共有17,338篇,方宗义教授于1979年在《国外气象卫星资料分析使用情况》中第一次使用这一概念;使用“数字化产品”这一概念的文献共有12,400篇,薛顺贵先生于1982年在《近年来国际摄影测量自动化的发展概况》中第一次使用此概念。方宗义教授所说的“数字产品”,是指气象卫星拍摄的图片等资料,经过计算机加工处理后,以数码形式呈现的气象信息。薛顺贵先生所说的“数字化产品”,是指摄影测绘自动化过程中,利用计算机对测绘资料进行编辑处理,形成的以计算机数据表达的测绘信息。两位先生分别用数字产品和数字化产品表达了同一个概念,即利用计算机加工处理的,以数字编码的信息产品。也就是说,数字产品和数字化产品两个概念在中国诞生的时候具有相同的内涵。

二、概念的内涵表达

随着研究的深入发展,许多学者和机构根据各自的理解定义数字化产品和数字产品。联合国贸易发展会议(2001)研究报告认为,数字化产品是既可以通过载体以物理方式运送,也可以通过Internet以电子方式运送的产品。宁振波(2003)认为,数字化产品是指采用计算机软、硬件技术,以网络为基础,以数据库为平台,在产品采办―研制―设计―制造―交付―培训―维护―报废的全寿命周期中,以三维CAD设计为核心,全面应用CAE/CAT/CAPP/CAM/CALS/PDM等技术所形成的用户需要的产品。王晓晶(2008)认为,数字化产品是指信息、计算机软件、视听娱乐产品等可数字化表示,并可用计算机网络转输的产品或劳务。

郭玉军、张函(2007)认为,数字产品指数字编码的计算机软件、文本、录像、镜像及声音和其他产品,无论它们是附着于固定介质还是电子传输。包含了计算机软件、电影、音乐、有声读物和游戏等,既可以基于诸如光盘、磁带或是书本等有形介质来进行贸易,也能通过国际互联网的电子传输进行贸易。

解梅娟(2009)认为,狭义的数字产品是指生产、销售和使用均表现为“比特”流的产品即直接在网上传送的产品,如网上软件、电子期刊、各种网上音频视频产品。广义的数字产品是指可以被数字化并可以通过网络来传播的产品。它所指的是任何能够被数字化的产品,并不要求实际上已经被数字化,如以磁盘形式销售的软件、书籍、电影、录音等。

芮廷先(2002)定义数字产品的范围广一些,认为凡是Internet上收发的东西都可成为数字产品,同时一些没有相应实物形式的产品或服务以知识和过程的形式存在也可成为数字产品,数字化产品可能是数字产品,也可能不是数字产品,如软件和CD既是数字化产品也是数字产品,而数字化武器或数字化家电是数字化产品但不是数字产品。

杜江萍、薛智韵(2005)认为,数字产品是电子商务中的核心产品概念。数字产品可以分为有形数字产品和无形数字产品。有形数字产品是指基于数字技术的电子产品,如数码相机、数字电视机、数码摄像机等。无形数字产品,又称数字化产品,是指可以经过数字化并能够通过如因特网这样的数字网络传输的产品。凡计算机能够数字化、处理和存储的信息都可以归类为数字产品。

袁红、陈伟哲(2007)认为,数字产品又称数字化产品,可以分为有形数字产品和无形数字产品。有形数字产品是指基于数字化技术的电子产品,如MP3播放器、数码相机、数字化电视机、数码摄像机等。无形数字产品指的是能够被数字化的一切事物,并能够通过如因特网这样的数字化网络传输的产品,比如网络游戏、计算机软件、音乐等。

以上资料显示,学者们对两个概论的认识,分歧较大,在概念的使用上比较混乱。在这些定义中描述了这样三种产品:一是内容基于数字格式、比特流,通过因特网运送的产品;二是可以经过数字化并能够通过如因特网等数字网络传输的产品,无论这种产品是否已经数字化;三是基于数字技术的电子产品。

对概念认识的模糊混乱表现在三个方面:一是对概念的内涵认识不一。同为数字产品,有的认为仅指第一种产品,有的认为既指第一种产品,也指第二种产品,还有的认为既包括第二种产品,也包括第三种产品。二是对概念使用混乱。同指“可以经过数字化并能够通过如因特网这样的数字网络传输的产品”,有的称其为“数字产品”,如王晓晶;有的称其为“数字化产品”,如曹庆华。三是对概念的关系认识不一。有的认为数字化产品即数字产品,如袁红;有的认为数字化产品不同于数字产品,如芮廷先;有的认为数字化产品是数字产品的一部分,如杜江萍;有的认为数字产品是数字化产品的一部分。

三、概念内涵辨析

电子商务时代,两个概念的使用越来越多,不及早厘清两个概念的内涵和相互关系,会让人们越来越迷糊,相关研究也不具备科学基础。概念是反映事物本质属性的思维产物。概念表达的是客观事物的一般的、本质的特征。概念的正确与否是指概念能否反映客观事物的本质特征。现有文献中使用的数字产品和数字化产品概念对应的三种客观事物。正确使用两个概念,需要在分析三种事物本质属性的基础上,判定哪个概念表达更为合适。

1、数字产品。这是一个由两个名词构成的偏正词组。“数字”是修饰“产品”的,反映产品的本质特征,即这个产品是数字的、数字形式的、Digital。数字是计算机存储、加工信息的方式。称一个产品是数字产品,意味着这个产品必然是利用计算机生产加工的。在现有技术条件下,利用计算机生产加工的、以数字方式存在的产品,既可以通过计算机网络传输,也可以贮存在光盘等存储介质中传输。

计算机以数字方式生产加工展现出来的产品,没有实物形式,是无形产品。从功能来看,它是以传递信息为目的的,是信息产品。也就是说,数字产品既是无形产品,又是信息产品。互联网上的各种产品,均符合以上特征,是数字产品。虽然不通过互联网传输,但以数字编码形式存在于光盘等存储介质中的软件也是数字产品。

存储于光盘等介质中的软件,属于数字产品的范畴。光盘具有实物形式,存在于光盘中的软件,从表象来看是有形的,是软硬件的结合体。学者们一致认为存储于光盘中的软件是数字产品,是因为从功能角度看,光盘中软件是主体,光盘仅作为软件的载体,满足客户需求的是软件,而非光盘;从价值角度看,光盘中的软件价值才是软件光盘价值的主体,空白光盘价值相对软件而言,可以忽略不计。

随着信息技术的发展,许多产品中都应用了软件,形成一种软硬件结合体。但大多数软硬件结合体,都不能称为数字产品,如数码相机。数码相机中影像信息的转换、存储和传输等部件,具有数字化存取模式,具有数字产品的部分特征,但不能因此称数码相机为数字产品。因为从本质来看,数码相机是用于摄影的光学器械,“数字”不是它的本质特征,只是它与一般相机的区别。硬件与软件结合构成的数码相机,其中的软件是数字形式存在的,硬件是以实物形式存在的,只有其中的软件才是数字产品。但数码相机中的软件,只有与硬件结合在一起,才能发挥作用,不能独立存在,不是主体。因为部件中有软件,就将其称为数字产品,是以偏概全,是不科学的。

与数字产品相对的是非数字产品,即不以数字形式存在,而以有形实物、模拟的音频视频等形式存在的产品,如书籍、服装等。以产品是否具有信息传递功能分类,非数字产品可分为信息产品和非信息产品。信息产品是指在信息化社会中产生的以传播信息为目的的服务性产品,如书籍、报纸、电视节目等;非信息产品则是指满足人们信息需求以外的其他需求的产品,如服装、交通工具、机器设备等。

2、数字化产品。“化”作为后缀,加在名词或形容词之后构成动词,表示转成某种性质或状态。数字化是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理。从词性上看,数字化是动词,对应的是Digitize。数字化产品是动宾词组,表示将产品转化为数字状态。数字化产品的过程就是利用计算机技术,以数据编码的形式建立产品模型的过程,它是一个虚拟生产的过程,它的结果是得到一个数字产品,即以数字形式存在于计算机系统中的无形产品。

在现代信息技术条件下,任何非数字产品均可数字化。非数字产品经过数字化后形成的数字产品,首先在形式上发生了变化,其次功能也可能发生变化。一般信息产品如书籍报刊等,数字化后形成的数字书籍、数字报刊等数字产品,其形式变化了但功能没有变化,在满足消费者的需求上没有发生根本变化。从本质上说,这种数字产品与原产品是同一种产品。

非信息产品,经过数字化后形成的数字产品在形式和功能上都发生了变化,不再与原产品是同一种产品。如飞机,经过数字化后形成的数字飞机,不再具备运输功能,而仅是飞机的一个数字模型。这个模型从根本上改变了飞机传统的设计与制造方式,大幅度地提高了飞机设计制造技术水平。这种数字产品,从本质上讲是实物产品设计制造过程中采用的一种技术,是一个与原产品形式功能完全不同的新产品。

四、结论

数字产品和数字化产品都是计算机技术高度发展的产物。数字产品是以计算机加工生产的,以数字形式存在的无形信息产品。数字化产品是利用计算机技术将产品转化为数字形态的生产过程。数字化产品与数字产品是过程与结果的关系,而不是包含与被包含关系。

在现代技术条件下,任何产品均可数字化,因此将可数字化并经过因特网传输的产品定义为数字产品,没有任何科学意义。即使如报刊书籍等信息产品,数字化后功能没有发生变化,产品本质没有变化,也不能将其称为数字产品,只能说其具有可数字化的特征。

(作者单位:黄冈职业技术学院)

主要参考文献:

[1]袁红,陈伟哲.数字产品成本结构的特殊性及其应用.情报杂志,2007.10.

[2]俞明南,鲍琳琳.数字产品的经济特征分析.情报研究,2008.7.

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中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2015）09-0036-01

随着计算机和网络技术的发展，在设计领域，数字化协同设计将是发展趋势，也是互联网+的一种实现。PDM则是数字化协同设计的重要实现方法。PDM发展较早，它与现代互联网技术结合，可以作为数字化协同设计的重要实现手段，为数字化协同设计提供有力的技术支持，保证数字化协同设计取得积极效果。基于这一认识，我们应认真分析PDM与数字化协同设计的概念和内容，并深入探讨PDM在数字化协同设计中的应用，重点从构建PDM数据库和构建新的产品开发平台两个方面入手，分析PDM在数字化协同设计中的应用效果，为数字化协同设计提供有力支持。

1 数字化协同设计和PDM的主要概念和内容

数字化协同设计DCD（Digital Cooperative Design）是由计算机图形学、远程会议系统、并行工程、多媒体技术、互联网技术、图形与图形通信和协作信息管理系统等多学科知识集成的系统技术。协同设计从根本上改变了传统单机作业的设计方式，在分布式协同设计环境下，设计人员可以在产品开发的过程中寻找合作，借助于系统提供的功能共同完成设计。

PDM（Product Data Management，产品数据管理）技术出现于八十年代初期，大多是由各CAD供应商推出的配合CAD产品的系统，主要局限在工程图纸的管理，解决了大量工程图纸、技术文档以及CAD文件的计算机管理问题。这是第一代PDM产品。随着PDM技术的发展，目前PDM产品已经发展到了第三代，无论是技术成熟度还是对数字化协同设计的支持，都比第一代产品有明显的优势。因此，正确分析PDM技术，并掌握PDM技术，对推动数字化协同设计发展和提高设计质量具有重要作用。由此可见，正确分析数字化协同设计和PDM技术的概念和内容，对推动PDM在数字化协同设计中的应用具有重要作用。

2 PDM在数字化协同设计中的应用，应构建PDM数据库

PDM作为所有产品知识的唯一数据源，提供了丰富的知识查询手段，特别是对部件和文档的分类管理，使PDM 真正成为了一个能够读解数据含义的业务知识系统，使得PDM远远超出了普通的文档服务器（File Server or FTP）以及VSS这样的协同控制领域，成为最接近知识管理的应用系统。具体应从以下几个方面

入手。

1）将PDM作为搭建数据库的主要技术。考虑到PDM技术的优越性，以及PDM技术对数字化协同设计的作用，在数字化协同设计过程中，积极构建PDM数据库是十分重要的。结合当前数字化协同设计实际，将PDM作为搭建数据库的主要技术，对提高数据库构建质量和满足数字化协同设计需要，具有重要作用。因此，应掌握PDM技术特点，并根据数字化协同设计的实际需要，利用PDM技术，构建数字化协同设计所需的数据库。

2）根据数字化协同设计的现实需要，构建PDM数据库。在了解了PDM技术之后，我们应认真分析数字化协同设计的需求，并根据数字化协同设计的现实特点，利用PDM技术构建数据库，将该数据库作为数字化协同设计过程中的重要数据支撑手段，提高PDM的应用性，为数字化协同设计提供更加完善的数据支撑，最大程度的满足数字化协同设计需要，为数字化协同设计提供有力的支持。

3）把握正确的构建原则，提高数据库的实用性。鉴于PDM技术的优点，以及PDM技术在构建数据库中的作用，在构建数据库过程中，我们应把握正确的构建原则，即把握准确性原则，做好技术选择，把握全面性原则，保证数据库能够起到积极作用，把握有效性原则，保证数据库在实际使用中能够达到预期目的，提高数字化协同设计的整体质量。因此，把握正确的构建原则，并提高数据库的实用性，对PDM技术应用具有重要作用。

3 PDM在数字化协同设计中的应用，应构建新的产品开发平台

PDM建立了一个产品开发的平台，使企业能够运用并行工程（Concurrent Engineering）的原理，使产品在设计阶段就包含产品相关的各个部门，如设计、工艺、制造、采购等，能够让各个部门协同工作。设计人员在初期就可以选用满足要求并且成本低的零部件，产品设计的缺陷（无论是影响产品性能，还是影响产品的可制造性）也可以被及早发现，从而减少了工程变更的次数，缩短厂产品的研发时间。基于PDM的这一优势，PDM在数字化协同设计中的应用，应构建新的产品开发平台。具体应从以下几个方面入手。

1）根据实际需要，构建新的产品开发平台。在PDM技术应用过程中，考虑到PDM对数字化协同设计的促进，构建新的产品开发平台，是解决数字化协同设计现存问题的重要手段。因此，PDM技术在具体应用过程中，应根据实际需要，构建全面新颖的产品开发平台，提高其针对性。

2）在产品开发平台的构建中，以满足数字化协同设计需求为准。为了保证产品开发平台的构建取得实效，在利用PDM技术构建产品开发平台过程中，应正确分析数字化协同设计的需求，并以满足实际需求为准，做好产品开发平台的构建，提供数字化协同设计的整体质量，提高PDM的应用效果。

3）优化设计流程，提高产品设计的合理性。构建新的产品开发平台之后，应将主要精力放在设计流程的优化上，通过对设计流程的优化，使产品设计的合理性得到全面提高，进而满足数字化协同设计的需要，最终达到提高数字化协同设计效果的目的，为数字化协同设计提供有力支持。

4 结论

通过本文的分析可知，PDM技术可以作为数字化协同设计的重要手段，为数字化协同设计提供有力的技术支持，保证数字化协同设计取得积极效果。基于这一认识，我们应认真分析PDM与数字化协同设计的概念和内容，并深入探讨PDM在数字化协同设计中的应用，重点从构建PDM数据库和构建新的产品开发平台两个方面入手，分析PDM在数字化协同设计中的应用效果，为数字化协同设计提供有力支持。

参考文献

[1]张新访.工程数据库系统的版本管理模型[J].华中理工大学学报，2014（2）.

[2]曹健，吴瑞珉，张友良.CSCW环境下协同设计的多版本问题及其管理策略[J].计算机工程与应用，2014（11）.

[3]于源，卢军敏，王小椿.基于多色图理论的PDM版本管理模型的研究[J].计算机辅助设计与图形学学报，2013（12）.

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农业机械产品具有种类多、结构复杂、易操作等特点，我国是农业大国，农业机械具有非常广阔的市场潜力。然而，受到传统设计理念与设计工艺的影响，我国机械产品的整体设计水平偏低，数字化设计技术的应用，颠覆了农业机械的传统设计模式，极大地提升了农业机械设计的效率与质量，尤其是CAD、CAE等技术，更是改变了产品的生命周期，实现了对农业机械设备整体设计的优化。

1数字化设计技术的内涵与优势

1.1数字化设计技术的内涵

数字化设计技术指的是一种将声音、图文转化为数据，之后再转化成二进制代码，经过计算机进行信息传递与处理的技术。在信息化时代，数字化设计技术逐渐演变成为依靠计算机进行辅助的新型设计技术，故计算机是数字化设计的基础，也是核心。从另一个角度来说，数字化设计技术，即以计算机为核心构建数字化模型，再通过数字化平台展开产品研发的一种技术，数字化技术最明显的特点即不需要实物模型。

1.2数字化设计技术的优势

（1）数字化设计技术视为一种产品定义模型，其可以在各行业领域发挥作用，且具有较大的发展空间；（2）数字化设计技术可进行仿真模拟处理，不需要实物模型，因而可有效降低设计成本；（3）相比传统产品设计形式，数字化设计技术依托数字化平台，以计算机为基础，产品设计更具灵活性，不受时间、地点的限制；（4）在数字化设计中，可以采取分工合作模式进行多元设计，将不同板块的设计交由不同小组同步进行设计，整体设计更加系统化，提高了设计效率。

2农业机械设计的特征与现状

农业机械设计的特征主要体现在：第一，我国农作物类型比较丰富，所以农业机械种类繁多，例如播种机就包括条播机、精密播种机、穴播机等多个类型；第二，虽然农业机械种类丰富多样，但大多数功能比较简单，上手难度低，操作也比较便利。目前我国的农业机械设备大部分是由传动系统、机件、镇压器、轴轮等构件组成。这些均为数字化设计技术在农业机械设计中的应用，提供了良好基础与广阔前景。目前，数字化设计已经在国内外农业机械设计中得到了广泛应用，主要应用技术包括CAD、CAE等技术。数字化技术的应用，不仅提高了设计效率，降低了设计成本，而且也极大地缩短了农业机械的设计周期，更便于达到设计要求。而且，为了给农业机械后续维修工作提供便利，在初期设计时，更注重农业机械的整体化设计。随着农业机械化水平的不断提升，农业机械的市场需求增加，产品定制需求增多，而且对产品的品质要求也更加严格。在这一新的商业环境下，农业机械设计更应注重数字化设计技术的应用，必要时进行跨部门合作，更好地展开农业机械产品的设计与制造，为农业生产的规模化、自动化发展，提供保障，为农业经济发展水平的进一步提升，提供内动力。

3数字化设计技术的应用热点

3.1计算机辅助技术

计算机辅助技术简称CAD，以现代设计理念为基础，不仅具有开放性较强的产品设计模式，而且开发程序也具有较强规范性。从数字技术层面来看，CAD技术在概念、任务、技术等层面均有所优化，可以设计更多优秀产品。以CAD技术为核心设计的产品，大部分是以概念设计产品与构型设计产品。其中，概念设计即制定产品设计方案的具体内容，而构型设计即明确具体细节。

3.2虚拟原型技术

虚拟原型技术简称VR是最近5年内数字化设计技术的翘楚，得到了设计领域的重点关注。VR技术是在CAD、CAM、CAE技术的基础上发展而来的，其可以在特有技术基础上，对多方面技术进行全面整合。VR技术可以实现成品信息与基本概念的整合，并从行为、感官以及功能等方面不断对其进行优化。在该技术中，产品设计的整个过程被视为多个不同极端，且逐渐向全生命周期进行转变，以此推动产品设计与生产两个阶段的融合，在很大程度上推动了各行业的发展。

3.3知识工程技术

知识工程技术简称KBE，是现阶段应用率最高，且特色最明显的一种数字化设计技术。KBE技术主要应用在提前预测未来市场技术发展趋势，因而该技术的应用比较依赖新知识内容。同时，KBE技术在信息传递、知识展示等方面，也具有较好的应用效果。而且，还能够单独构建显性、隐性知识统一建模，有利于技术创新的横纵向发展。

4数字化技术在农业机械产品中的具体应用

4.1VR技术的应用

VR技术在农业机械产品设计中的应用，将影音资料、3D影像、多媒体等进行整合，使设计人员可以更好地利用个人想法，创设相应的设计情境，所以应用VR技术，设计人员可以享受身临其境般的设计体验。目前，VR技术主要应用在大型设备的设计中，对设备的特殊性能进行模拟，之后逐步实现设备与功能之间的优化。与此同时，通过其创设的信息反馈平台，能够加速产品的投放，提升产品应用效果，让用户直接了解产品的优势，进而更好地掌握设备应用要点。在国外，应用VR展开农业机械设计的技术有很多种，最具代表性的即可视化技术，该技术以CAD技术为基础，构建功能性模型，再通过模型输入的方式，将其传递到VR环境中，最终实现设备强化。例如，用户可以通过VR头盔显示器，直接对农业机械设备进行操控体验。同时，VR技术在农业设备拆装中也有广泛应用，如小麦联合收获机的各方面功能，均可以通过VR技术展现出来，包括原理展示、内部结构等，让使用者可以进行拆装练习，不断提升自身对机械设备的操控与应用能力。此外，VR-CAD系统在虚拟环境设计中也可以发挥作用，优化农业机械设备的设计模式与功能效果。

4.2农业机械设备产品的创新

数字化设计技术在农业机械设计中的应用，主要体现在农业机械设备产品的创新方面，即利用数字化设计技术对农业机械产品的使用性能、使用效果等进行创新，增强产品的新颖性，并提供给消费者更多选择。目前，在农业机械产品的数字化设计中，主要从该类型农业机械设备的常见使用问题或故障入手，从设计层面针对性地采取改进措施，进而降低故障发生率以及农业生产成本，提升该类型农业机械设备的市场竞争力，扩大市场份额。一般情况下，在利用数字化设计技术对农业机械产品进行创新时，主要从技术分析、材料优选等方面进行。例如，近几年我国研发出了一种新型拖拉机，该拖拉机不同于传统低功率拖拉机，其采用了数字化同步器与动力换挡配合静液压传动系统，具有独立的控制机构与控制面板，不仅更易操作，而且系统更加灵活，功率更高。

4.3协同化优化设计

在当下复杂的市场环境下，农业机械生产不仅涉及市场竞争，而且为了更好地满足消费者个性化的定制需求，必要时还需要进行跨企业合作。所以，农业机械设计中，数字化设计的应用与协同化发展，已经成为农业机械设计与制造企业生存的关键。因此，数字化设计技术在农业机械产品的协同化设计中具有较好的应用效果。为了从海量的技术信息与零件资源中，找到所需要的信息与数据，必须利用数字化技术对搜索技术进行优化，进而实现对所需零件参数与性能的高效率搜索。例如，PTC企业的Web服务器，其中储存了海量的技术型方案，我国的农业机械产品制造企业应借鉴这一做法，以不断地提升数字化设计技术的应用效果。此外，随着环保理念不断深入人心，为了建设环境友好型社会，农业行业也应朝着绿色化方向发展，而数字化技术的应用，极大地促进了农业行业的可持续发展。数字化技术的应用，显著提升了农业机械产品的节能效果，降低了能源损耗，充分发挥了环保能力。

5结语

总而言之，我国农业机械设计的数字化发展还处在探索性阶段，很多理论、方法等还不够成熟。在进入数字化时代后，农业机械设计更应注重数字化设计技术的应用，充分利用数字化设计效率高、成本低、可控性强等优势，持续提升农业机械设计的科学性、高效性，并不断利用数字化设计技术展开农业机械产品设计的创新，以不断促进农业生产的现代化发展，实现农业生产的智能化、规模化，进而推动农业经济发展水平更上一层楼。

参考文献：

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[2]薛先斌,高刚毅.现代农业机械中计算机智能化技术的应用与研究[J].南方农机,2020,v.51;No.343(03):62-63.