前言農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)制造業(yè)在我國屬于機(jī)械生產(chǎn)制造業(yè)范疇，隨著網(wǎng)絡(luò)交流方便性的提高和物流網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，跨地域、短時效、高效率的農(nóng)業(yè)機(jī)械采購模式逐漸興起，這對我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)是一個新的挑戰(zhàn)。
在這種背景下，我國小型農(nóng)業(yè)用機(jī)械隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)以及提高丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提出而逐漸發(fā)展起來。然而，當(dāng)前形勢下，小型農(nóng)機(jī)產(chǎn)品品種和類型單一，無法滿足用戶個性化的定制需求；各家廠商各自為政，同類零部件的重復(fù)設(shè)計和制造生產(chǎn)等，不僅造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且嚴(yán)重阻礙了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。而農(nóng)機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化，可綜合應(yīng)用不同領(lǐng)域的模塊組合規(guī)則，通過模塊化產(chǎn)品的設(shè)計，在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上創(chuàng)造出新系統(tǒng)，迎合了農(nóng)機(jī)產(chǎn)品市場的需求變化和技術(shù)進(jìn)步。模塊化設(shè)計方法能夠在很大程度上促進(jìn)新產(chǎn)品的開發(fā)，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的步伐。
模塊化設(shè)計歷史悠久，古老的建筑、家具甚至活字印刷術(shù)中都有它的身影。
模塊化技術(shù)已經(jīng)為我們帶來了許多好處，例如，它的應(yīng)用使計算機(jī)、手機(jī)等產(chǎn)品的性價比快速提升。
未來，當(dāng)我們設(shè)計新型農(nóng)機(jī)產(chǎn)品時，只需要通過快速搜索和組合應(yīng)有的零部件模塊模型，就可以快速形成所設(shè)想的產(chǎn)品；可以快速與制造所需零部件模塊的企業(yè)供應(yīng)商建立聯(lián)系，大大縮短了交貨期，節(jié)約時間成本。將符合現(xiàn)代設(shè)計思想的綠色設(shè)計方法與模塊化產(chǎn)品設(shè)計結(jié)合起來，可以同時滿足產(chǎn)品的功能屬性和環(huán)境屬性，一方面可以縮短產(chǎn)品研發(fā)與制造周期，增加產(chǎn)品系列，提高產(chǎn)品質(zhì)量，快速應(yīng)對市場變化；另一方面，可以減少或消除對環(huán)境的不利影響，方便重用、升級、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。
通過模塊化，為我國的中小型農(nóng)機(jī)企業(yè)創(chuàng)新帶來有利條件。
通過模塊化，可以使協(xié)同分工細(xì)化，生產(chǎn)效率提高，產(chǎn)品成本降低，同時又能幫助實現(xiàn)節(jié)能減排。
總之，通過小型農(nóng)機(jī)模塊化的發(fā)展，有助于實現(xiàn) 創(chuàng)新農(nóng)業(yè) 美麗農(nóng)業(yè)和 智能農(nóng)業(yè)的美好愿景。
本書主要內(nèi)容如下：
第 １章簡要敘述了小型農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究背景及研究現(xiàn)狀，分析了農(nóng)機(jī)行業(yè)對于模塊化技術(shù)的應(yīng)用需求；討論了模塊化技術(shù)幾十年來的發(fā)展情況，定義了模塊的概念、特性和分類，討論了模塊化技術(shù)的理論研究和實際應(yīng)用情況，提出了小型農(nóng)機(jī)模塊化技術(shù)的支持技術(shù)和應(yīng)用前景。
第 ２章主要介紹了目前主流的現(xiàn)代設(shè)計方法，并對系統(tǒng)論進(jìn)行了闡述，介紹了系統(tǒng)功能與分解的概念；現(xiàn)代設(shè)計方法主要涉及公理化設(shè)計、穩(wěn)健設(shè)計、并行設(shè)計和最優(yōu)化設(shè)計等；本章著重從以上四種現(xiàn)代設(shè)計方法進(jìn)行介紹，包括對設(shè)計方法的內(nèi)容介紹和模型構(gòu)建，在此基礎(chǔ)上分析了四種設(shè)計方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍；探討了現(xiàn)代設(shè)計方法的基本構(gòu)成以及結(jié)構(gòu)層次。
第 ３章定義了模塊化產(chǎn)品開發(fā)和模塊化產(chǎn)品設(shè)計的概念和主要特點(diǎn)，并且提出了一般產(chǎn)品和模塊化產(chǎn)品設(shè)計的基本流程以及模塊化設(shè)計系統(tǒng)的基本開發(fā)流程；討論了基于成組技術(shù)、變型設(shè)計理論以及產(chǎn)品族與公共平臺的模塊化產(chǎn)品設(shè)計；分析了基于模糊聚類以及ＦＰＢＳ的產(chǎn)品模塊化過程；探討了模塊化制造的概念以及模塊化制造的關(guān)鍵技術(shù)。
第 ４章主要討論了基于不同標(biāo)準(zhǔn)下的模塊劃分方法。本章對聚類分析做了深入的解析，介紹了層次聚類算法，并建立了相關(guān)度模糊矩陣；討論了基于層次聚類的模塊劃分、基于 ＧＡ的模塊劃分和基于 ＩＧＳＯ－ＦＣＭ的模塊劃分方法等；分析了以上三種劃分方法的基本內(nèi)容和劃分步驟；探討了有關(guān)模型建立的一系列詳細(xì)問題。
第 ５章主要討論了基于不同標(biāo)準(zhǔn)下的模塊劃分評價方法。
第 ６章介紹了新型模塊接口技術(shù)的發(fā)展，分析了模塊接口對于產(chǎn)品性能優(yōu)劣的重要性，提出了模塊接口的設(shè)計過程，根據(jù)不同的分類方法對產(chǎn)品接口進(jìn)行了分類，重點(diǎn)提出了機(jī)械接口的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化原則；從接口參數(shù)和接口功能等方面探討了機(jī)械接口之間的聯(lián)系；建立了機(jī)械接口的設(shè)計模型并提出了一般的設(shè)計流程，針對機(jī)械接口的可適應(yīng)性設(shè)計做了詳細(xì)的探討。
第 ７章介紹了模塊管理和配置。本章對數(shù)字化設(shè)計進(jìn)行了闡述，并建立了不同級別的模塊庫；分析了模塊配置的理論和方法，根據(jù)不同的配置方法對產(chǎn)品配置進(jìn)行了細(xì)致的介紹；從模塊屬性和用戶需求方面探討了模塊配置的基本流程，根據(jù)模塊屬性到需求轉(zhuǎn)化建立了模塊快速配置模型。
本書的研究工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目＂特色雜糧收獲技術(shù)與裝備研發(fā)＂ （編號：２０１６ＹＦＤ０７０１８００）、河南省科技創(chuàng)新杰出人才計劃＂蔬菜智能化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)＂（編號：１８４２００５１００１７）、云南省重大研發(fā)計劃項目＂高原特色農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備研究與開發(fā)＂ （編號：２０１８ＺＣ００１）的資助。還要特別感謝我的研究生胡金鵬、楊緒龍等，他們?yōu)楸緯�的出版做了大量的工作�?br /> 本書可供農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)械設(shè)計、機(jī)電工程、工業(yè)工程等專業(yè)相關(guān)的工程技術(shù)人員和管理人員，以及研究生和本科生閱讀和參考。
由于本書涉及范圍較廣，所研究的問題也比較復(fù)雜，這些實為作者學(xué)力所不及，書中定會有謬誤之處，懇請各位專家學(xué)者批評指正。