許予永

(國家農(nóng)機裝備創(chuàng)新中心，洛陽智能農(nóng)業(yè)裝備研究院有限公司，河南 洛陽471000)

0 引言

農(nóng)業(yè)機械作為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、保障資源充分與有效利用、實現(xiàn)環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必備工具，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)集成應(yīng)用和生產(chǎn)方式變革的載體，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、環(huán)保低耗、安全高效的重要依托。經(jīng)過70多年的發(fā)展，我國農(nóng)業(yè)機械行業(yè)取得了巨大成就，但還存在一些問題，需要不斷突破，把握創(chuàng)新的主動權(quán)，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化作出更大貢獻。

1 我國農(nóng)業(yè)機械行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2004年，國家頒布實施《中華人民共和國農(nóng)業(yè)機械化促進法》，并出臺農(nóng)機購置補貼政策，由此，我國農(nóng)機行業(yè)進入快速發(fā)展階段。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從主要依靠人力畜力轉(zhuǎn)向主要依靠機械動力的新階段；農(nóng)機工業(yè)快速發(fā)展，邁進世界農(nóng)機制造大國行列。

1.1惠農(nóng)政策支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展、糧食安全

2004—2021年，每年的中央1號文件都聚焦“三農(nóng)”，加之各種支農(nóng)、惠農(nóng)政策的密集出臺，農(nóng)機行業(yè)迎來較好的發(fā)展時期。農(nóng)機工業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L，主要農(nóng)機產(chǎn)品保有量大幅增長，支撐農(nóng)機化發(fā)展的能力進一步增強，主要農(nóng)作物耕種收綜合機械化水平快速提升；制造體系形成健全的產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)凸顯，大企業(yè)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展；制造工藝與管理信息化水平大幅提高，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)快速優(yōu)化。

我國成為世界農(nóng)機制造和使用的第一大國，形成了65大類、4 200多個機型品種的農(nóng)機系列產(chǎn)品，自主品牌國內(nèi)市場占有率超過90%[1]。截止到2020年底，全國農(nóng)機總動力達到10.56億kW，比“十二五”期末增長17%。農(nóng)作物耕種收綜合機械化率達到71.25%，比“十二五”期末提高7.4個百分點，其中小麥、玉米、水稻三大糧食作物耕種收綜合機械化率分別達到97%、90%和84%，分別比“十二五”期末提高3.5個、8.6個和6.2個百分點，創(chuàng)建614個主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機械化示范縣，畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖、設(shè)施農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品初加工、果菜茶機械化穩(wěn)步發(fā)展。農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展為我國糧食戰(zhàn)略安全提供了有力支撐。

1.2農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品、技術(shù)取得長足發(fā)展

拖拉機、收獲機等主導(dǎo)農(nóng)機產(chǎn)品取得長足發(fā)展，大中型、中高端、復(fù)合型產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用，作業(yè)質(zhì)量和效率明顯提升。據(jù)不完全統(tǒng)計，2020年，我國大中型拖拉機銷售41.6萬臺，同比增長40%，其中73.5kW(100 hp)以上大型拖拉機銷量達到10.1萬臺；小麥?zhǔn)斋@機銷售1.8萬臺，同比增長13.6%，其中8 kg/s喂入量機型占比超過96%；玉米收獲機銷售4.22萬臺，同比增長17.9%，其中4行機占比達到42.7%；水稻收獲機銷售5.67萬臺，同比增長23%，其中喂入量6 kg/s及以上產(chǎn)品占比達到51%。

拖拉機動力換擋、CVT、智能控制、輔助/無人駕駛、智能信息定位與交互傳輸?shù)刃录夹g(shù)得到更多的應(yīng)用和發(fā)展，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型速度加快，中高端產(chǎn)品得到進一步發(fā)展[2]。農(nóng)機企業(yè)積極響應(yīng)國家排放升級的要求，滿足國四及更高排放要求的動力總成、混動/純電動等清潔能源的應(yīng)用加快。小麥?zhǔn)斋@機縱軸流機型憑借超強的脫粒分離能力及多種作物收獲能力，向更高功率、大喂入量、智能化方向發(fā)展。玉米收獲機隨著籽粒收獲技術(shù)的成熟和糧食烘干設(shè)備的發(fā)展，摘穗收獲機型有被籽粒直收機型取代的趨勢；穗莖兼收機型滿足秸稈綜合利用的環(huán)保要求，發(fā)展空間繼續(xù)看好。水稻收獲機以5～6 kg/s喂入量的履帶單縱軸流機型為主，作業(yè)效率、產(chǎn)品品質(zhì)及多種作物收獲能力進一步提升；多功能、大功率、底盤驅(qū)動能力增加、高強度輕量化材料應(yīng)用和智能化技術(shù)得到更多應(yīng)用。

2 存在的問題

雖然我國的農(nóng)業(yè)機械發(fā)展取得了長足進步，但與發(fā)達國家相比，在農(nóng)機裝備制造水平、產(chǎn)品可靠性、農(nóng)業(yè)機械化水平和農(nóng)機作業(yè)效率等方面還有一定的差距，主要體現(xiàn)在整體研發(fā)能力較弱、核心技術(shù)有待突破、關(guān)鍵零部件依靠進口、基礎(chǔ)材料、配套機具質(zhì)量不高、全程全面機械化發(fā)展不均衡等問題，成為影響農(nóng)機工業(yè)、農(nóng)機化高質(zhì)量發(fā)展的最大制約[3]。

2.1農(nóng)機工業(yè)

目前我國農(nóng)機產(chǎn)品主要集中于動力機械、糧食生產(chǎn)機具等傳統(tǒng)產(chǎn)品；農(nóng)機制造企業(yè)多而不強，核心競爭力需要提升；傳統(tǒng)農(nóng)機產(chǎn)品過度競爭、產(chǎn)能過剩、效益下降，產(chǎn)業(yè)集中度較低。從產(chǎn)業(yè)規(guī)?？?，全國農(nóng)機制造企業(yè)超過8 000家，規(guī)模以上企業(yè)不到1/4。從產(chǎn)品供給看，大中型拖拉機制造企業(yè)接近220家，而按照市場需求來看，產(chǎn)能前10家企業(yè)基本能夠滿足整體需求。收獲機械、農(nóng)機具面臨同樣的制造資源重復(fù)、高端制造能力不足的難題。

產(chǎn)品制造技術(shù)與國外仍有一定的差距，彎道跨越難度較大。拖拉機關(guān)鍵技術(shù)方面，發(fā)達國家于1970年開始釆用動力換擋技術(shù)，而我國是2014年開始研發(fā)，相差44年；發(fā)達國家于1961年開始釆用閉心式液壓系統(tǒng)，而我國2010年開始采用，落后39年。收獲機關(guān)鍵技術(shù)方面，發(fā)達國家1976年開始生產(chǎn)縱軸流谷物聯(lián)合收獲機，我國2011年開始生產(chǎn)，相差35年。在產(chǎn)品可靠性方面，20世紀(jì)80年代，意大利菲亞特公司的拖拉機平均故障間隔時間(MTBF)指標(biāo)是350 h，而我國某大型農(nóng)機企業(yè)的拖拉機MTBF指標(biāo)2017年才達到330 h，落后30～40年。高端拖拉機產(chǎn)品芯片類、柴油機的高壓共軌系統(tǒng)、濕式離合器等仍需部分進口。采棉機的采棉頭制造技術(shù)、采棉頭動態(tài)檢測系統(tǒng)、采棉機自動化控制系統(tǒng)等核心零部件制造能力不足，短期內(nèi)難以實現(xiàn)全面突破。

2.2農(nóng)業(yè)機械化

農(nóng)業(yè)機械化在區(qū)域、產(chǎn)業(yè)、品種、環(huán)節(jié)上發(fā)展不平衡不充分的矛盾凸顯。從區(qū)域上看，北方平原地區(qū)機械化發(fā)展較快，南方地區(qū)特別是西南丘陵山區(qū)發(fā)展較慢，典型丘陵山區(qū)縣農(nóng)作物耕種收綜合機械化率低于50%。從產(chǎn)業(yè)、品種和環(huán)節(jié)上看，主要糧食作物生產(chǎn)機械化水平較高，棉油糖果菜茶等經(jīng)濟作物生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及畜牧業(yè)、漁業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品初加工、設(shè)施農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域機械化水平較低。推進農(nóng)業(yè)機械化全程全面和高質(zhì)量發(fā)展，還有許多制約因素需要攻克。

3 發(fā)展建議

3.1政策扶持

(1)完善產(chǎn)業(yè)政策體系。促進研發(fā)、制造、市場監(jiān)管、應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)、各部門政策形成合力，加快推進國內(nèi)已有新材料、高端元器件、先進制造等高端技術(shù)跨行業(yè)、跨部門產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，加快培育國內(nèi)高壓共軌技術(shù)、液壓和電氣元器件等專精特新高性能零部件生產(chǎn)企業(yè)做強做大。

(2)完善農(nóng)機購置補貼政策。進一步優(yōu)化完善農(nóng)業(yè)機械購置補貼政策，加大對擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新產(chǎn)品和高性能裝備的補貼激勵，不斷擴大對高端、綠色產(chǎn)品的補貼力度。提高產(chǎn)業(yè)門檻，持續(xù)壓減低端產(chǎn)品的補貼金額及份額，減少低端產(chǎn)品的介入。探索推進重大裝備應(yīng)用示范補助，引導(dǎo)企業(yè)加大投入發(fā)展高端產(chǎn)品。

(3)搭建公共服務(wù)平臺。加強農(nóng)機裝備基礎(chǔ)研究和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累、關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、重大農(nóng)機裝備研制和共性檢測平臺研究，建立面向行業(yè)提供研發(fā)、設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)、檢測、人才培訓(xùn)、數(shù)據(jù)分析與共享等公共技術(shù)服務(wù)，支撐高端農(nóng)業(yè)裝備基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前沿性科學(xué)研究和共性技術(shù)研究。創(chuàng)新組織方式，整合國內(nèi)技術(shù)資源，打破行業(yè)界限，開展跨行業(yè)合作，組織關(guān)鍵共性技術(shù)重點突破。

3.2創(chuàng)新機制

(1)建立以生產(chǎn)企業(yè)為主體，科研機構(gòu)和大專院校參加的產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的創(chuàng)新研發(fā)體系，提高自主創(chuàng)新能力，推動創(chuàng)新成果向企業(yè)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化[4]。

(2)打破行業(yè)界限，開展跨行業(yè)合作。針對重點發(fā)展領(lǐng)域和重點裝備的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品急需，采取“聯(lián)合開發(fā)，分工合作、共同所有”的模式，突破關(guān)鍵共性技術(shù)。

(3)創(chuàng)新人力資源管理機制。強化基礎(chǔ)教育，支持國內(nèi)高校加強農(nóng)業(yè)裝備工程學(xué)科建設(shè)；針對農(nóng)機行業(yè)人才吸引力弱，技術(shù)人才培養(yǎng)、保留難度大等問題，農(nóng)機企業(yè)主動加強人才規(guī)劃，建立健全全球化人才招聘和常態(tài)化人才培養(yǎng)機制；全面實施專項激勵措施，采取多種形式、要素，激勵發(fā)揮人才作用。

3.3示范應(yīng)用

(1)智慧農(nóng)業(yè)示范。組建先進農(nóng)業(yè)裝備應(yīng)用與服務(wù)組織，針對糧食生產(chǎn)功能區(qū)、重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護區(qū)、特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū)等特色區(qū)域農(nóng)業(yè)作業(yè)需求，利用智能農(nóng)機、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、機藝融合等裝備資源創(chuàng)新和集成優(yōu)勢，實施全過程先進農(nóng)業(yè)裝備成套解決方案，構(gòu)建“先進農(nóng)業(yè)裝備+全程機械化”作業(yè)服務(wù)模式，開展先進農(nóng)機裝備應(yīng)用和作業(yè)服務(wù)示范，帶動社會化農(nóng)機服務(wù)組織、專業(yè)機構(gòu)共同開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性服務(wù)，助力鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興，促進一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展[5]。

建設(shè)基于互聯(lián)網(wǎng)+智能農(nóng)業(yè)裝備的應(yīng)用項目，通過基于農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈傳感矩陣的人工智能大數(shù)據(jù)決策體系，為農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈提供大數(shù)據(jù)支撐[6]。分別針對種糧戶、購機者、經(jīng)銷商、合作社/種糧大戶、農(nóng)機管理部門等不同的應(yīng)用對象提供適用的數(shù)據(jù)服務(wù)。一方面為生產(chǎn)企業(yè)提供從研發(fā)、生產(chǎn)、倉儲、物流到銷售全生命周期產(chǎn)品管理，為質(zhì)量、采購、服務(wù)、研發(fā)等部門提供數(shù)據(jù)支撐；另一方面為用戶和政府部門提供作業(yè)調(diào)度、作業(yè)管理和監(jiān)控、農(nóng)機故障診斷和保養(yǎng)提醒等服務(wù)。

打造智能農(nóng)業(yè)平臺，整合需求與服務(wù)，推動農(nóng)機應(yīng)用商業(yè)模式變革，拓展為以農(nóng)機裝備為核心的、為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供核心價值服務(wù)的生態(tài)型綜合平臺，以示范農(nóng)場模式為基本點，逐步形成推廣農(nóng)場管理云應(yīng)用效應(yīng)。

(2)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)智能決策系統(tǒng)示范。一是利用遙感、航空攝影測量、北斗定位及數(shù)字化測圖等空間定位定量技術(shù)獲取農(nóng)田地塊的地理信息。二是針對大田不同區(qū)域，對田間作物生產(chǎn)的非均勻變動管理，采用變頻技術(shù)實施物質(zhì)的變量投入，從整體上降低物質(zhì)消耗、發(fā)揮資源的最大潛力和效益，同時實現(xiàn)對環(huán)境的保護。三是逐步建立決策支持系統(tǒng)管理差異性與變動性的決策支持系統(tǒng)。

(3)典型農(nóng)業(yè)機器人應(yīng)用示范。面向規(guī)?；筇锓N植領(lǐng)域作業(yè)自動化智能化的需求，開展雜草去除機器人、植保機器人的應(yīng)用示范；在設(shè)施園藝領(lǐng)域重點示范果蔬采摘機器人應(yīng)用示范；通過機器人的應(yīng)用示范，大幅度提高勞動效率，減輕勞動強度。

4 結(jié)束語

我國農(nóng)機行業(yè)經(jīng)過70多年的發(fā)展取得了巨大的成就，走出一條適合中國國情的發(fā)展之路，成為全球有影響力的農(nóng)機制造大國和農(nóng)機使用大國，但中國還不是農(nóng)機強國，在創(chuàng)新能力、技術(shù)水平、制造能力、農(nóng)機化水平等方面距世界先進水平還有很大差距。未來的發(fā)展中，農(nóng)業(yè)機械行業(yè)要在主機產(chǎn)品、關(guān)鍵零部件、核心技術(shù)、產(chǎn)品可靠性、公共服務(wù)平臺建設(shè)、農(nóng)機農(nóng)藝融合、全程全面機械化方面發(fā)力，強基礎(chǔ)、補短板，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供重要支撐。