智能农机装备的应用与发展.pdf

2021年 2期 智能装备与系统 智慧农业导刊 JournalofSmartAgriculture 智能农机装备的应用与发展 孟凡召 山东华宇工学院机械工程学院 山东德州 253034 农业机械装备是现代农业发展的重要物质基础 是 中国制造 2025 的十大重点领域之一 1 2018年 中央一 号文件提出推进我国农机装备产业转型升级 加强科研机 构 设备制造企业联合攻关 进一步提高大宗农作物机械 国产化水平 加快研发经济作物 养殖业 丘陵山区农林机 械 发展高端农机装备制造 随着现代互联网技术与 新 农 业的 融 合与发展 农业装备 从 机械化 到智能 化的 跨越 进程 正在 加 速 推进 并促 进 了以 物联网 移动 互联网 大 数据和 云计算等为支撑和手段 的现代农业的 形成 农业 部 农业机 械化 管理司司长李伟 国 认为 在城市 化 和 工业化 不断 加 速 推进的大 形势下 农业 劳动力 的 持续减少 是 无法避免 的 新 一代 适龄 工 人从事传统 农业 劳动 的 意愿只会下降 不会 增 加 要 想维持 农业 生 产的 可持续 发展 必须用 大 量 农业机 械装备 替 代高强 度 的 人 工 劳动生 产 只有新 型的高端 自动 化的 智能 农业机械装备 应用到 现代农业 生 产中 才能吸引 并留住新 型农 民从事 农业 生 产 劳动 德州 市素有 九达天衢 之 称 地理位 置优 越 位 于环 渤海 经济 圈 京津冀 一 体 化 协同 发展区 山东 半岛蓝色 经 济区 和 黄河三角洲 高 效 生 态 经济区的 交汇处 京津冀协 同 发展 规划纲 要 明确 提出 支持 山东德州 建 设 京津冀 产 业 承接 科技 成 果 转化 优 质农产 品供 应 劳动力 输送 基 地 和 京津冀南 部 重要 生 态功 能 区 德州 市 作 为 山东 省 的 主 要 粮食 产区 粮食 年产 量 占 山东 省 的 六分 之一 畜牧 业的 产 值占 农业 总 产 值 的 46 之 多 能 够 为 北京 和天 津 地 区 提 供充足 的 优 质农产 品 2 历史上 德州 市 还 是 著名 的产 棉 基 地 作 为 一 个 农业大 市 农业机械装备的 应用 与发展 对 德州 市 经济的发展 影响巨 大 在 当前 国 家 大 力 扶植 高端农 业机械装备的 背景 下 智能 农业机械装备 将 会成为 农业机 械装备发展的 主潮流 深入开 展德州 市智能 农业机械装备 应用 与发展的研 究具 有 较 大的现 实 意 义 1智慧农业与智能农业机械装备 近 年 来 随着科学技术的发展 现代农业 不断 向 智能 化 发展 其 中 智 慧 农业 和智能 农业机械装备是 新 的 概念 智 慧 农业作 为 农业 生 产的高级 阶 段 可以 通过各种 传 感器单元 和无 线通信 网 络 实 现农业 生 产 环 境 的 智能 感知 智能 预警 智能 决策 智能 分 析 专 家 在 线指导 为 农业 生 产提 供 精准 化 种 植 可 视 化 管理 智能 化 决策 智能 农业机械装备是 智 慧 农业的关 键 技术设备 是装备 了 各种 传 感器 以 及探测 装 备的 具 有 通信 定 位 功 能 的 新 型农业机械 它 的 功 能 特 点 是 1 利 用 其 搭载 的 各种 传 感 设备 实 时采集 农业 生 产 环 境 数据 2 通过 无 线通信模块 将其 采集 到 的 数据 上 传 3 利 用 终 端设备 及软 件 实 时监测 农业 生 产 数据 发 送 控 制 指令 4 智能 操 作 以适应 环 境变 化 或者执行 在 线专 家 农业 生 产 管理 者 指令 来 完 成 规 定 的 改善 农业 生 产 环 境 的 动 作 通过 智能人 机 交 互 改善 农业 从 业 者 的 体 验舒 适度 实 现提高 工作 效 率 操 作 规 范 的 智能 化农业 生 产 摘 要 文章分析了德州市作为农业城市发展的要求 通过调查德州市农业发展现状与农机装备应用情况 结合现代智慧 农业 智能农机装备等相关理论研究 针对德州市智能农机装备应用与发展的不足 提出了德州市智能农机装备应用与发展的 对策措施 关键词 智能 农机装备 应用现状 发展策略 中图分类号 S220 文献标志码 A 文章编号 2096 9902 2021 02 0033 03 Abstract ThispaperanalyzestherequirementsofdevelopmentofDezhouCityasanagriculturalcityand throughthe investigationofDezhou sagriculturaldevelopmentstatusandtheapplicationstatusofagriculturalmachineryandequipmentin thisarea aswellasthetheoreticalanalysisofmodernsmartagriculture intelligentagriculturalmachineryandequipmentand otherrelatedfactors putsforwarddevelopmentstrategiesandcountermeasures aimingatthedeficiencyofDezhouintelligent agriculturalmachineryandequipmentapplicationanddevelopment Keywords intelligence agriculturalmachineryandequipment applicationstatus developmentstrategy 作者简介 孟凡召 1985 男 硕士研究生 高级工程师 研究方向 自动化机械设计 33 2021年 2期 智能装备与系统 智慧农业导刊 JournalofSmartAgriculture 2德州市农业机械装备应用现状 2 1农业机械装备企业 情况 目 前 德州 市从事 农业机械 生 产 销售 的企业 不少 但 是 规 模 一 般且 总体 技术水平 较 低 均 以 常 规 农业机械 机 具 的 生 产 销售 为 主 其 中 德州 宝丰 农机制造 有 限公 司可以 说 是德州农业机械的代 表性 企业 该公 司 主 要 从 事 农业机械 器 具 的技术研发 产 品 设 计以 及 制造 和 销 售 前 身 为 始 建于 1972年的山东 省 德州 市 农机 厂 是国 家 生 产机械 牵 引 犁 的 骨干 企业 也 是山东 省 农业机械 器 具 生 产的重要企业 拥 有 30多 年 生 产机械 牵 引 犁 的 历 史 曾获 山东 省 商 品 质 量 服务 质 量 信誉 承 诺 企业 农 民 喜爱 的山东农机产 品 河北省 用 户满 意 产 品 中国 质 量 百日 无 投诉 单 位 山东 省 出 口授外先 进 单 位 农 机 市 场 50年 深 受 用 户欢迎 的农机产 品 农机 市 场 50 年十 佳 售 后 服务 企业 及 省 级 先 进企业 等 多 项荣 誉 生 产 德州 牌 各种 大 中 小 型机 引 犁 圆盘 犁 圆盘耙 圆盘式 平 地 合 墒 器 玉米秸 秆 还 田 机 挖穴 机 旋耕 机 割草 机 播 种 机 拖车 等 可 与国 内外 各种 型号的 拖拉 机 配套使 用 适 合 于 大 小 不 同 的 地 块 不 同 的 地 质 其 生 产 的 悬挂两铧 犁 三 铧 犁曾获 省 部 优 称 号 德州 市 华 北 农 机 厂 从事 农林 牧 渔 专 用 机械的设 计 制造 主 要经 营秸秆 切碎 还 田 机 配 件制造 机 床配 件 等 德州 鲲鹏 机械制造 有 限公 司 原宁 津 县 宝丰 机械 厂 具 有 年产 5万台 各种 型号 微 型 耕 作机的 能力 该公 司 的产 品 系列 多 配套 农 业机械 器 具 全 集 耕整 和 田间 管理 于 一 体 具 有 旋耕 犁 耕 开 沟 培土 起垄 播 种 施肥 喷药灭虫 田间运 输 等 功 能 是 理想 的 微 型农业 管理 机械 德州 申湖 机械制造 有 限公 司 主 要 生 产 秸秆打捆 机 适用 于 小麦 水 稻 玉米 立杆倒杆碎杆 棉 柴 牧 草 谷草 苜蓿 芦苇 等 捡拾粉 碎 德州 博亚 机械 有 限公 司 主 要 从事 研发 制造 生 产 销售种 植 机 蔬菜 播 种 机 玉米播 种 机 小麦播 种 机 大 蒜 播 种 机 土 豆 播 种 机 芝麻 播 种 机 收 获 机 大 蒜收 获 机 土 豆收 获 机 花 生 收 获 机 地 瓜收 获 机 以 及各种 型 号 玉米 脱粒 机 撒 播 机 起垄 犁 等 其 他 企业 不 再 一一 列 举 说 明 每 个 企业 都 有自 己 的 主 打 产 品 但 是 尚没 有智 能 化 和自动 化程 度 高的农业机械 2 2农业机械装备 应用 情况 近 年 来 德州 市 农业机械 部 门 充分 挖 掘 农业机械的 增 收潜 力 拓宽 新 机 具 发展 空 间 围绕 高 效 农业 规 模 化 和 农业 结 构 调 整 结 合 本 地 农业产业 特 色 大 力 组织 推 广 新 型农业机械装备 及 新 农业技术的 应用 全 市 农业机械化 事 业 得 到了持续 的发展 不 仅 大 力 发展 本 地 制造的农业机械 装备 还 从 其 他 地 区 引 入 了 先 进的农业机械装备 同 时 一 些 先 进的农业 示 范 园 还开 展 了 基 于 农业物联网技术的 智 能 农业机械装备的 引 进 试 验 与 示 范 应用 获 得 了 良好 的技 术 红 利 大型联合机械 新 型农业机械装备 不断 出现 在 田间 地 头 近 年 来 小麦 联合 收 割 机 玉米 联合 收 割 机 等 大型机 械 不断 升级 功 能越 来 越 完善 中国一 拖 研制的 无人 驾驶 拖 拉 机 具 备 在 规 定 区域 内 的 自动 路径 规划 及导 航 自动 换 向 自动 刹 车 远 程 启 动 远 程 熄火 农 具 的 自动 控 制 障碍 物的 主 动避 让 和 远 程 控 制 等 功 能 搭 配旋耕 机 能 耕 地 搭 配整 地 机 能 平 整土 地 作业质 量 精 度 高 可以 最 大 限 度地 提高 土 地 种 子 化 肥 的 利 用 率 有 效 降 低 农业 生 产 成 本 的 投 入 雷沃 谷 神 无人 驾驶收 割 机 能 够 通过 远 程 遥 控 启 动 自动 合 上主 离 合 器 自动 加大 油门 割台 自动下降 其 定 位 精准 能 够 自动 规划 路径 完 成 收 割 作业 无人 驾驶雷沃欧 豹 拖拉 机 牵 引 旋耕 机 对 收 割 完 的 地 块 自动 进 行 耕整 作业 无人 驾驶 的 阿波斯 拖拉 机 牵 引 播 种 机 播 种 玉米 在 卫星 导 航 的 指 引下 可以 实 现高 精 度 作业 平 原县 通过 组织召 开 无人 机高 效植 保 现 场 演示 会 推 广 无人 机 飞防 自 走 式喷 杆喷 雾 机 等 技术 集 中 防治 整 体 推进 实 现 科学 植 保 公 共 植 保 绿 色植 保 植 保 无人 机 每 天可 喷 洒 农 药 面积 300 亩左右 不 仅 减少了劳动力 节约 了劳动成 本 还 提高 了 作 业 效 率 避免了 高 温 下人 工 打药 中 毒 市 农业机械 局 通过 宣 传 推 行 国 家 农业机械 购 置 补贴政 策 和 相 关的 惠 农 政 策 引 导 农业机械 组织 农业机械 专 业 户 淘汰 高 耗 能 小 型 老 旧 机械 发展 先 进 实 用 高 效 节 能 绿 色环 保 机械 全 市新 型 大型 绿 色 农业机械 数量不断增 加 截至 2018年 7月 全 市 拥 有 高 杆喷 雾 机 928台 植 保 无人 机 130架 粮食 烘 干 机 214台 水 肥 一 体 化设备 55台 2 3新 型农业合作机制 自 发的农业机械合作 社 不断 涌 现 中国 共 产 党第 十 九 次 全 国代 表 大 会 上 的 报告 提出 培 育 新 型农业经 营 主 体 健 全 农业 社 会 化 服务 体 系 实 现 小 农 户 和 现代农业发 展 有 机 衔 接 农业机械合作 社 作 为新 型农业经 营 组织 的 重要 成 员 是 实 现 小 农 户 与现代农业发展 有 机 衔 接 的重要 载 体 在 政府 部 门 的推 动下 2017年 不少 乡镇 上 的 新 一代 农 民 组织 成 立 了 农业机械合作 社 这 些 合作 社 主 动 向其 他 农 户 提 供 机械化农 事 服务 既享 受 了 政府 的 惠 农 补贴政 策 又 提高 了 农业机械装备的 利 用 率 能 够 解 决 农业 从 业 人 口 老 龄 化 劳动能力减 弱 的 问题 随着 土 地 流 转的发展 农业机械合作 社逐渐 出现 了 农业机械作业 效 益逐 年 下降 单 机作业 时 间 以 及 作业 面积 越 来 越少 农业机械转 场 等 非 作业 消耗 加 剧 等 问题 另 外 土 地 流 转 使土 地 连 成 大 片 实 现机械化大 规 模 作业的 同 时 也 使 农业机械合作 社 的 早期 投 资 成 本 大 经济 负担 重 的 问题 日 益突 出 34 2021年 2期 智能装备与系统 智慧农业导刊 JournalofSmartAgriculture 3德州市智能农业机械装备应用与发展策略 3 1资金 保障 加大 财政资金 支持力度 建 立 健 全 多 元 化的 投 资 机 制 要 想 加快农业机械化的发展 必须不断增 加 资金 投 入 一是 争取 国 家 省 市 财政资金 继 续 实 施 农业机械 购 置 补 贴政 策 二 是 努 力 争取 机 器 换 人 农业技术推 广 标 准 农 田 建 设 等 涉 农 配套 资金 的 投 入 三 是加强 舆论宣 传 争取 金 融 信 贷资金 社 会力量 投 入 完善 农业机械 购 置 补贴政 策 完善 现 行 农业机械 购 置 补贴政 策 实 施 中的农业机械 器 具 补贴 种 类 补贴 范 围 补贴标 准 对 农业发展 急需 的农业机械产 品 加大 补贴 力 度 并 向 各 类 农业机械 服务 组织 农业机械大 户 和 种 粮 大 户 等 倾斜 3 2技术 保障 加强农业机械与农 艺 学的 融 合 发 达 国 家 农业机械 化的发展 历 程 表 明 重 视 和 加强农业机械与农 艺 学的 结 合 是 实 现农业 生 产 全 过 程机械化的重要 措 施 加大农业机械装备的 支持力度 特 别 是 智能 农业机 械装备科技 创 新支持力度 研制农业 生 产 急需 装备 通过 加大农业机械 专 项 科研基 金 投 入 科技 奖励评选 向 智能 农 业机械装备领域 倾斜 等手段 引 导 高 校 科研院 所 的工程 技术研发 人 员 主 动 深入 田间 地 头 了 解 农 民 所需 然 后投 入 到 先 进的农业机械装备研发中 去 为 投 身 农业机械装备 研发的研 究 人 员解 决 后 顾 之 忧 3 3实 施 保障 加强 新 型农业机械的 社 会 化 服务 主体 创 新 农业机 械的 服务 机制 农业机械的 社 会 化 服务 在促 进农业机械的 通 用 性 和 提高机械化 操 作水平 方 面 发 挥 着重要作 用 根 据 农业机械 服务 市 场 化 社 会 化 和 产业化的发展要 求 要 以 市 场 为 导 向 重点 从以下 几 个 方 面 采 取措 施 加快农业机 械 社 会 化 服务 主体 的 培 育 和 扩 大 不断 提高 服务 水平 从 而 满 足 农业 生 产 对 农业机械 服务 的 多 样 化 需求 首 先 要 以新 型农业机械 社 会 化 服务 组织 的 培 育 为 核心 大 力 发展 多 元 化的农业机械 服务 组织 及服务 主体 包括 农业机械作 业中 介 服务 机构 对于 农业 服务 中 介 组织 要 特 别 严格 认 定 资 格 并 规 范 其 服务行 为 全 力促 进农业机械 服务 的 市 场 化 和 产业化进程 达到 最 大 限 度 提升农业机械 利 用 率 的 目 的 其 次 要 积 极 拓 展农业机械作业 服务 市 场 建 立 农业机 械装备 跨 区域经 营 的 信 息 服务 网 络 积 极 推 广 订 单 经 营 合 约 经 营 和 一 站 式 产 销服务 等新 服务模 式 不断 扩 大农业 机械 服务 的领域 和市 场 最 后 要 不断 创 新 农业机械 社 会 化 服务 机制 充分 发 挥 市 场 的 资 源 配 置 作 用 逐 步 形成以 市 场 为 导 向 以 服务 为手段 融 示 范 推 广 服务 为 一 体 的 多 元 化 新 型农业机械 服务 机制 树 立 农业机械 服务 品 牌 做 大 做 强农业机械 跨 区域 运营 服务 提高农业机械 服务 的 组织 化程 度和 集 约 化水平 实 现农业机械 社 会 化 服务 经济 效 益 和 社 会 效 益 的 统 一 要 创 新 农业机械化技术的推 广 加快 新 农业机械技 术的推 广 应用 农业机械化技术推 广 是农业机械 部 门 的基 础工作 对于实 现农业机械 新 技术 新 农业机械与农业 生 产经 营 者 之 间 的 有 效对接 及 推 广 应用 具 有 重要作 用 要 不 断 加快农业机械化技术的推 广 以 满 足 农业发展 对 新 农业 机械 和新 技术的 需 要 首 先 要 建 立 多 元 化的农业机械化 技术推 广 体 系 建 设 以 农业机械推 广 机构 为 主体 农业机 械研 究 与 教 学 单 位 农业机械 专 业合作 社 农业机械企业 等 广 泛参 与 分 工合作的 新 型 多 元 化农业机械推 广 体 系 创 新 建 设农业机械推 广组织 不 但 要 利 用 好 农业机械推 广 机构 更 要 依靠 农业机械合作 社 共 同 促 进农业机械化技 术的 普 及 提高农业机械化的 普 及率 加快 解 决 农业机械 技术 最 后 一 公 里 的 普 及 难 题 其 次 要 建 设农业机械化 示 范 基 地 建 设 过 程中要 注 重加强 示 范 基 地 的 扶 持 政 策 运 行 机制 和管理 方 式 的 创 新 不断 提高 示 范 基 地 对 周边 农 户 的 示 范 和 辐射 效果 第 三 要 主 动 加强农业机械推 广 信 息 服务 网 络 系 统 整 合现 有 技术推 广 培 训 和 信 息 交流 等 相 关的 信 息 服务 资 源 系 统地 推进农业机械 新 技术 信 息 的 整 合 处 理 提 供优 质 高 效 的 信 息给 各 类 农业 生 产 从 业 者 要 建 立 并 优 化农业机械化 培 训教 育 制 度 通过 农业 机械化 继 续 教 育 提高农业 从 业 人 员 素 质 农业机械化的 发展 不 仅 需 要农业机械 使 用和维 护 方 面 的 实 践 性 人才 而 且 还 需 要农业机械设备 管理 推 广 研 究 与 开 发 方 面 的 专 业 人才 经 常 组织 农机 操 作 使 用 维 修 保 养 和 经 营 管理等 各 类 人才 培 训 加强农机科研 队伍 建 设 要 积 极 发 挥 高 等 院 校 科研院 所 的作 用 加强产学研合作 同 时 鼓 励 和引 导 农业机械 相 关 专 业的高学 历 年 轻 人才 参 与农业机械化 发展 事 业 以 此 保障 农业机械化 事 业发展 后 继 有人 参考文献 1 欧阳安 加快农机装备转型升级推进产业高质量发展 N 中 国电子报 2018 03 30 5 2 韩超 德州 一区四基地 战 略 地位确立 N 德州 日报 2015 07 06 1 3 李昂 许昌 市智慧农机 信息平台 发展 问题 研究 D 郑 州 河南 工业 大学 2018 35