存量农机智能化改造的技术难点及解决方略

随着科技竞赛白热化，AI、5G、IT、3D增材制造等越来越多进入人们的视野，从某种程度上决定着一个国家民族之未来。发达国家竭尽全力要保持自己的技术霸权，不惜挑起世界动荡，成为世界灾难之源；新兴国家则为捍卫发展权而战。这就是目前世界局面波诡云谲本质根源。面对群狼，羊永远在谋求讲理的路上。只有羊们团结起来，强大起来，才有赢得未来的机会。存量农机智能化改造，实际上就肩负着这种历史使命？我们只有迎难而上，逢山开路，遇水架桥，方显我中华民族之本色。为了捍卫我们的发展权，农机要作战狼？！

一、为什么要进行农机智能化改造

农机智能化改造是指通过应用现代信息技术、传感技术、自动控制技术等，对农业机械进行升级，使其具备智能化运行和控制的能力。这一过程包括了农机装备的设计、制造、销售、售后服务等环节的系统化和标准化管理和控制，从而保证农机装备的质量和性能的稳定和有效。

1、提高生产效率

农机智能化改造后，农业机械可以实现自动巡航、自动植保、自动施肥、自动收割等功能，大大提高了农业生产的效率和质量。

2、降低成本。通过智能化改造，可以减少人力需求，降低生产成本。在智能育秧工厂里，整个育秧的过程完全在一条自动化流水线上进行，5分钟就能完成上百个育秧盘。这种工厂一次性可育秧50000多盘，满足3000多亩稻田的秧苗需求。

3、改善劳动条件

减轻了农民的劳动强度，改善了他们的生产条件和生活质量。施肥无人机可以根据遥控参数预设航线，盘旋在田间低空施肥。这种智能化设备不但效率大大提高，还实现了精准均匀施肥，有效提升了春耕生产效率。

4、提供技术支持和服务

智能化改造后的农业机械可以通过远程监控和管理，及时解决农机故障和故障诊断，提高了农机装备的稳定性和可靠性。无人驾驶水稻插秧机可以在田间穿梭，自动一行行整齐地插入稻田里。这种机器借助北斗导航定位，可以进行智能路径规划，实现行驶速度自动控制、自动转向、掉头等功能。

综上所述，农机智能化改造是现代农业发展的重要趋势。通过智能化改造，可以实现农业生产的现代化、机械化和自动化，提高农业生产效率和质量，推动农业现代化和增加农业产值，同时带来了社会和环境的效益。随着农业装备产业化和农机智能化工程的不断发展和创新，农业生产将迎来更加美好和可持续的未来。

二、我国农机智能化改造成功案例

1、博创联动农机自动驾驶成为时代先锋

博创联动是一家致力于提升农业生产效率的科技公司，以农业机械智能化、数字化为核心，依托于北斗、5G网络、大数据等技术，对部分农机进行无人化智能化改造升级。根据农业农村部发布的数据，2020年农机已支持安装北斗终端超过2.3万台套，其中农机自动驾驶系统销售1.7万套，同比增长超过两倍。这表明我国农机自动驾驶产业已进入快速发展期。

博创联动通过将智能化与数字化的科技成果转化为农业产品实践应用，强化先进机械装备，不断拓宽服务领域，覆盖农业生产全流程，提升农业综合生产能力，让农民可以享受到科技时代带来的红利。例如，在黑龙江这一粮食生产第一大省，土地流转面积超过1.3亿亩，占耕地面积的54%。随着流转土地持续增加，农业生产向集中化、规模化发展，促进了农业机化的快速发展，同时，为农业机械向智能化、数字化转变奠定了良好基础。

2、我国智能化无人农场案例

1） 建三江七星农场

建三江七星农场是中国全球首个超万亩的无人化农场。该项目采用了多种智能化技术，包括无人驾驶的智能收获机、无人驾驶的接粮机等，实现了农场作业的无人化。此外，农场还实现了水田筑梗、插秧以及旱田起垄、播种等20项农机作业的无人化。农场的农业物联网与大数据中心可以远程监控无人化农机设备的工作状态和作业数据。

2）海门正余镇无人农场

海门正余镇的无人农场示范基地包括新岸村的1000亩稻麦种植基地和正基村的5000平方米玻璃温室大棚。在这个农场中，农田作物的生产状况监控预警主要依靠智能设备来实现，大数据分析中心则负责提供可视化的数据信息，为农田管理者提供决策依据。

3）浦江超级农场

浦江超级农场是一个农业产业发展基地，数字化技术贯穿于葡萄生产的全过程，包括生产、加工、仓储和销售。托普云农公司利用图像识别等人工智能技术，实现了智能生产、智能修剪/采摘、智能分拣、智能冷藏等智慧场景，提高了生产管理效率。

4）古林大田数字农业

古林大田数字农业项目展示了无人农场的工作模式，利用规模化的土地流转优势，建立了完整的优质高效水稻精准化种植技术体系。该项目实现了从育苗到收割的全流程自动化生产加工，成为了浙江乃至整个华东地区重要的数字技术推广示范基地2。

5）江苏省兴化市无人农场

江苏省兴化市是中国首个启动建设的无人农场，它融合了北斗导航系统、智能汽车、车联网和无人战术平台等领域的先进技术，进行了农业全过程无人作业试验。这些无人农机都安装了智能感知设备，按照电脑设定好的程序进行行动路线。

3、智能农机信息化系统解决方案

此外，还有智能农机信息化系统解决方案的成功案例。该系统通过物联网技术，实现了对农机的实时监控和管理，提高了农机的使用效率和安全性。例如，潮瑞科技提供的智能农机信息化系统解决方案，通过系统管理模具正常、报修、维修、保养四个状态，可以查看模具生产数量、历史产量、剩余寿命、预警报警、数据统计等信息，从而提高了农机的管理水平和生产效率。

总的来说，我国农机智能化改造已经取得了显著的成效，涌现出了一批像博创联动这样的科技公司，通过引入北斗、5G网络、大数据等先进技术，对农机进行无人化智能化改造升级，提高了农业生产效率，降低了劳动强度，推动了农业的智能化、数字化发展。未来，随着科技的不断进步和农业生产的不断发展，我国农机智能化改造将会取得更大的成就，为农业的现代化发展做出更大的贡献。

4、江苏亨通光电股份有限公司的智能化改造数字化转型

江苏亨通光电股份有限公司在光纤通信、超高压海缆、硅光子及新能源材料等领域实现了自主可控，打破了国外垄断。公司通过应用智能化集成系统技术，结合各类5G终端对企业生产中的各项能耗信息进行采集、显示、分析、诊断、维护、控制及优化管理，通过资源整合形成了具有实时性、全局性和系统性的能效综合职能管理系统。通过能源管理系统的开发与利用，对水、电、气等能耗进行在线监测及数据分析，企业生产能源利用率提升10.3%。

三、农机智能化改造的难点

我国农机智能化改造虽然取得了举世瞩目的成果，但进一步推进面临着多方面的挑战和难点：

1、高端装备供给不足

国产农机装备在高端产品供给方面存在不足，与欧美日等发达国家相比有近15年的差距。高端精密液压件、农业智能传感器等关键部件和技术的缺失，限制了农机智能化的发展。

2、智能化程度不高

当前，农机向智能化发展仍处于起步阶段，多以加装信息化设备为主。清洁能源为动力的农机装备供给严重不足，缺少类似电动汽车等新能源或清洁能源的替代产品。

3、创新研发能力不强

农机院校人才培养规模渐趋萎缩，农机研究面临产业化、商品化不足的瓶颈，科研成果多停留在实验室阶段。创新能力的不足表现在多个层面。首先，农机科研投入不足，经费的限制影响了科研工作的开展和学科的可持续发展。其次，科研单位普遍存在的经费用紧张问题，省级科研经费缩减，部级项目争取困难加大。此外，科研人员的积极性、主动性和创造性未得到充分激发，缺乏利于出人才、出成果、出效益的新机制。

农机农艺各自为政，导致成果的应用效能降低，影响成果的先进性、实用性和适用性。农机与农艺的融合难度大、成本高，对农田的宜机化改造不足，制约了绿色智能农机的发展。

科技成果的转化率不高，项目研究缺乏连续性，科技创新与成果转化时有脱节，科技成果的先进性和技术成熟度有待提高。此外，“重研究、轻转化”的观念依然存在，成果转化激励机制有待形成。

农机院校人才培养规模渐趋萎缩，这导致了农机研究领域的专业人才供给不足。随着农业现代化的推进，对高素质农机科研人才的需求日益增长，但现有的人才培养体系难以满足这一需求。

科研成果多停留在实验室阶段，缺乏实际应用和产业化的过程。这与农机研究面临的产业化、商品化不足的瓶颈有关。科研成果需要经过市场的检验和产业的转化，才能真正推动农业机械化水平的提升。

4、 应用难题

农机智能化产品缺乏智能化平台，插秧机、收割机等行距规格不一，缺少标准化。高性能、智能化农机装备和大马力机械、适应南方丘陵山区的农机欠缺。农机农艺融合难度大、成本高，对农田的宜机化改造不足。丘陵山区土地碎片化制约了绿色智能农机的发展。

丘陵山区自然条件差，地块小而分散，基础设施落后，田间道路狭窄、崎岖且不平，导致农机下田难、作业难、转运难。这些地方面临无机可用、无好机可用的问题。

5、人才短缺

智能农机的研发和推广需要专业的技术人才，但目前我国在这方面的人才较为短缺。

四、加速我国农机智能化改造步伐的政策建议

为了加速我国农机智能化改造的步伐，我们需要综合考虑当前农机装备的发展状况、存在的问题以及未来的发展方向。现提出以下政策建议：

1、设立“十四五”高端农机专项研发计划

借鉴《中国制造2025》的成功经验，建议国家设立“十四五”高端农机专项研发计划，集中精力，聚集人才，打好攻坚战。精准突破一批“卡脖子”技术，加强农机高端装备的自主研发能力。协同推进“产—学—研—用”联合攻关，探索新型项目组织方式，推动高校、科研院所、龙头企业成立联合体，建立国家农机装备协同创新中心。

2、推进清洁能源、人工智能基础的第三代农机产业化应用

大力发展绿色低碳农机装备，加强农机农艺融合推广应用，加大对自主关键技术和先进、智能、环保农机产品的支持力度。为了响应绿色低碳的农业发展趋势，我们需要大力发展绿色低碳的农机装备。这包括采用无人驾驶系统、智能电控系统，利用锂电池为能源储备、永磁同步电机为动力源的智能农机装备。这些装备相较于传统燃油农机，成本更低、环保无污染。

加强农机科技创新，通过开展高效智能绿色农机科技攻关，促进农机装备科技创新跨越发展。通过开展农机科企科产协同创新，加强产业链和创新链的对接，推动农机装备的产业升级。通过建设全程机械化综合解决方案，为区域农业生产提供全程机械化综合解决方案。

3强化国家顶层设计

通过由多部门联合牵头，推动我国相关领域内的优势研究单位、企业联合开展第三代农机开放标准体系的构建，促进关键核心技术成果落地并广泛推向市场。通过完善农机化职业技能教育培训体系，加强农机化职业教育培训机构能力建设，提升农机化职业教育培训基地实训能力，加大对农机大户、农机合作社带头人的扶持力度，积极开展农机实用技术普及性培训和农机职业技能培训，提升农机从业者的技能水平。

鼓励智能农机的研发团队、核心零部件供应商、总装厂商、应用示范单位和信息运营商等共同组建创新型公司体系。通过实现第三代农机的生产制造与全程无人化耕种管收的综合农事服务企业集群，推动农机产业的转型升级

4、提升农机装备应用研发水平

构建新一代农业装备技术、产品及服务体系，必须同时具备自我感知优化、精准施用作业规划、数据快速决策、数据实时传输以及相应的传感器和机械系统。

促进农业机械行业向智能化、信息化发展，提高主研发能力，支持绿色生态导向。通过设立高端农机专项研发计划、加大科技创新和研发投入、推进清洁能源和人工智能的基础农机产业化应用、完善配套政策扶持以及提升农机装备应用研发水平和优化农机装备结构，我们可以有效加速我国农机智能化改造的步伐。这些政策建议不仅能够解决当前农机装备发展中存在的问题，还能为未来农业机械化、智能化的发展奠定坚实的基础。