柳林清
摘 要:農業機械是指在作物種植業和畜牧業生產過程中,以及農、畜產品初加工和處理過程中所使用的各種機械。近年來,隨著科技的進步,農業機械也逐漸向智能化、精準化、數字化方向發展。
關鍵詞:農業機械;發展趨勢;智能化;精準化;數字化
中圖分類號:F323.3 文獻標識碼:Adoi:10.14031/j.cnki.njwx.2016.08.011
1 向大型化、高效率、復合式作業發展
當前,農業機械正快速向大型化和多功能化方向發展。經過實踐證明,大功率的農業機械本身就能夠更快地完成單一農業作業,雖然機械本身價格更高,但由于利用率的提高,收益的增長遠遠超過了成本的增加,長遠看是非常有利于節本增效的。其次,大型化的農業機械能夠有足夠空間和動力成為其他功能搭載的平臺,從而實現一機多能。以牧草為例,國外某大型牧草補播機,可一次完成松土—補播—施肥—鎮壓等作業。由于減少了作業環節,提高了生產率,縮短了收獲周期和減輕了風雨危害,牧草的質量也隨之有明顯提高,從而實現了環境友好、高產、高效。
2 向控制智能化、操作自動化發展
進入20世紀90年代,智能化、信息化已經成為世界發展的潮流。隨著計算機和電控技術的突飛猛進,農業機械也在向高度自動化、智能化方向發展。目前,已經出現了裝備有中央處理芯片的大型農機,能夠實現對自身進行智能化控制,使用戶的操作更加舒適、簡便,勞動效率和操作可靠性都有大幅度提高。隨著芯片成本的下降,未來中小型農機也將逐漸裝備這種“人造大腦”。智能化、自動化的農業機械,將會在降低勞動強度、節約資源、保護環境、提高農產品品質、提高產品國際競爭力等方面大有作為。
3 向精準化、數字化農業方向發展
所謂精準化、數字化農業,是指把農業生產所涉及的生產要素和生產過程進行數字化和可視化的現代化農業高新技術。生產要素主要包括生物要素、環境要素、技術要素、社會經濟要素的數字化,以及生產過程的數字化和生產管理的數字化。以精準化、數字化農業為基礎的農業技術信息服務網絡系統,可以通過公眾電話網、廠商專用通信網等信息通道,對農業技術信息進行收集、處理、貯存和傳遞,將大型數據庫系統、Internet系統、氣象信息系統、土地資源系統、高效農業生產管理系統聯結起來,使用戶可從網絡上快速獲得有關信息,并可利用獲得的信息迅速采取相應措施,使農業生產率得到很大的提高。
4 向多功能、多層次、多領域擴展
隨著農業機械制造技術和工藝的不斷發展革新,能夠使用農業機械實現農業生產的領域也不斷擴大,例如,原來只能在平原地區作業的農業機械,目前已經逐步發展可在丘陵、水田、灌木林等地形復雜區域作業的農機產品。這就使一些操作復雜程度大、要求高、一直以來依靠人工作業的農業生產活動,諸如水果采摘、畜禽屠宰加工等領域,越來越多地可以采用機械化作業的方式進行,從而大大縮短了勞動時間,進一步保證了農產品的鮮活程度,并且降低了損耗,使農業生產效率有了明顯提高。
5 向注重節約資源、保護環境方向發展
低碳環保,是當今全世界公認的發展趨勢,是緩解能源危機、環境污染等一系列重大問題的唯一出路。現代農業機械的發展也順應大環境發展趨勢,正朝著環境友好,節約資源的方向不斷改進。例如,在農機大型化的基礎上,通過增加作業單元的數量,使得農業機械一次性完成的工作量大幅度增長,而相應消耗的能源卻沒有大幅度增加,從而減少了排放,緩解了環境壓力。此外,我國是一個水資源相對匱乏的國家,而水又是農業生產的命脈。因此我國農業機械在發展過程中,一直把節約用水作為一個重要的考量指標,并出現了專業的用于節水的農業機械和系統,如滴灌系統等。再有,農業生產過程中會產生一些副產品,但人工收集成本太高,只好廢棄甚至焚燒掉。而環境友好型的農業機械不但會完成主產品高效的收集、處理工作,同時也會將副產品集中起來,甚至還出現了用于副產品處理的專業機械。這樣處理后副產品就變得便于人們利用,如生物質能發電等,從而提高了資源利用率,保護了環境,同時也提高了農業生產收益。
6 廣泛采用數字化設計和信息化管理
采用數字化對農業機械產品進行設計,是在產品開發的不同階段運用計算機設計出產品的數字化模型,并進行開發、評價、修改,模型的數據信息可借助于網絡技術進行信息化傳遞,為并行工程創造條件,最終形成數字樣機,成為生產制造的依據。這樣能夠實現精確設計,極大限度減少了工程更改,節省了大量工裝模具的成本和生產準備時間。
從歐美等西方國家制造業的發展歷程來看,數字化設計技術首先幫助美、德等發達國家的農業機械制造業完成了一次產業升級,令其把競爭優勢集中在“設計”這一產業價值鏈的上游。進入21世紀,我國也開始大力推進農業機械制造業的數字化設計和信息化的管理。在國家中長期科學和技術發展規劃綱要中,就提到了制造業領域要優先發展數字化和信息化設計制造,因此我國農機裝備的生產制造采取數字化設計和信息化管理也會是一種必然趨勢。總之,將數字化設計技術引入農業機械行業是改變傳統農業機械生產方式,用新技術改造傳統農業,支持新興農業技術,提高農業競爭力的重要手段。它將會對傳統的農業機械行業的設計水平、農業裝備制造業的水平起到重要的推動作用,將會使傳統的農業機械設計、制造技術發生革命性的變化。