發展新一代智能農業裝備培育產業新動能

文/吳海華 中國農業機械化科學研究院

新一代智能農業裝備是現代農業發展的重要支撐，是提高現代農業生產水平、轉變農業發展方式、提升農業生產效益和增強綜合生產能力的關鍵，也是國際產業技術競爭焦點；是融合生物、農藝和工程技術，集成先進制造與智能控制、新一代信息通信、新材料、人工智能等高新技術的自動化、信息化、智能化先進裝備；重點發展育、耕、種、管、收、運、貯及養殖、農產品加工智能系統和智能裝備；發展農業傳感器、農業機器人、農業大數據及農機物聯網、智慧農業服務等，構建形成新一代智能農業裝備技術、產品、服務及產業體系，實現產業自主可控發展，推進實現制造強國、農業強國。

發展新一代智能農業裝備的意義重大

一是符合鄉村振興、創新驅動發展等重大戰略，支撐建設創新型強國。習近平總書記指出，“要大力推進農業機械化、智能化，給農業現代化插上科技的翅膀”；《鄉村振興戰略規劃（2018－2022年）》提出要“提高農機裝備智能化水平”；《中國制造2025》將農機裝備作為十大重點領域之一；《國務院關于加快推進農業機械化和農機裝備產業轉型升級的指導意見》提出要加快推進農機裝備創新，研究部署新一代智能農業裝備科研項目。《新一代人工智能規劃》提出，要研制農業智能傳感與控制系統、智能化農業裝備、農機田間作業自主系統等。《中共中央 國務院關于抓好“三農”領域重點工作確保如期實現全面小康的意見》提出，要加快大中型、智能化、復合型農業機械研發和應用。

二是支撐綠色生態高質高效現代農業發展，保障“三大”安全。“誰來種地”“怎么種地”“如何種好”關乎我國鄉村振興、農業農村現代化發展全局。發展新一代智能農業裝備，實現傳統精耕細作與現代物質裝備相輔相成，可促進農業發展方式轉變，進一步提高勞動生產率、土地產出率、資源利用率和提升綜合生產能力，保障糧食、食品和生態安全。

三是提升農業裝備產業核心競爭力，保障產業安全。世界主要跨國農機企業具有全球科技及產業主導優勢，掌控國際競爭格局，并已全面進入我國，搶占高端市場，制約我國產業升級。以重大裝備為核心，以信息化、智能化為主線，推進互聯網、物聯網、云計算、大數據、智能裝備等融合，發展新一代智能農業裝備，實現“換道”發展，構建自主可控的技術、產品、服務體系，在新一輪產業革命中掌握主導權、主動權，重塑國際產業格局。

當前智能農業裝備形勢與環境

國際發展新趨勢。全球農業裝備產業穩定發展。全球農業發展進入由傳統農業向現代農業轉變的歷史階段，全球人口總量不斷增長對糧食需求量和品種、質量要求不斷提高，促進了全球農業裝備產業穩定增長，2019年全球產業規模達到1070億歐元。約翰迪爾、凱斯紐荷蘭、愛科、久保田等跨國企業在全球農業裝備產業鏈和價值鏈的主導地位進一步穩固，但全球貿易、產業技術及資本競爭也將加速產業鏈變革。根據歐洲農業機械工業協會（CEMA）報告，2018年，全球農機裝備產業進出口額達1100多億歐元，其中，歐洲、美洲等地區的全球農機進出口占比超過80%。新一輪科技革命推動產業技術創新進入以智能化為引領變革的發展階段，跨國企業紛紛布局智能農業裝備領域，約翰迪爾公司（JohnDeere）以GreenStar為核心推進裝備智能化發展，愛科公司（AGCO）推出了FUSE戰略，凱斯公司（CNHI）推出了Advanced Farming Systems（AFS），久保田公司（Kubota）推出了KSAS智慧農業系統。近年及今后一段時期，農業裝備技術將以人工智能、信息通信、大數據為支撐，向高效化、智能化、網聯化、綠色化發展，以農業傳感器、智能系統、智能裝備、智慧服務等引領產業新興產業發展，加速現代農業向精準調控、裝備智能、精細生產、綠色高效的智能化生產方式轉變。

我國產業發展形勢。我國農業裝備產業發展進入新階段。近年來，我國農業裝備產業穩步發展，成為世界農業裝備制造和使用大國。根據中國農業機械工業協會統計，2019年，我國農機裝備市場規模約占全球27.4%，約1900家規模以上的企業主營業務收入為2465億元，具備4000多種農機產品研發生產能力，年生產主要農機產品500多萬臺，滿足國內90%以上的市場需求，支撐我國農業生產進入以機械化為主導的新階段。技術及產品加速智能化轉型升級，以農業傳感器、農業機器人及大數據、人工智能、新一代信息為核心，推進形成新一代智能農業裝備及在智能農場、智能化植物工廠、智能牧場、智能漁場、智能果園等場景示范應用，促進農業智能化生產。

存在的問題與挑戰

我國現代農業裝備產業經歷從無到有、從小到大發展，正從弱向強升級，8000多家企業分布于產業鏈上中下游，形成大中小企業、高中低端協同發展的產業格局。產學研協同的產業技術創新鏈初步構建，土壤植物機器系統技術國家重點實驗室、拖拉機動力系統國家重點實驗室、國家農業機械工程技術研究中心、農業裝備產業技術創新戰略聯盟等一批國家級和省部級科技創新平臺，以及30多家省級院所、40多家高校推進重大技術創新，支撐形成市場導向、企業主體、產學研結合的產業技術創新體系。近年來，國家科技計劃將農業裝備科技創新作為重點方向，部署實施了一批重大重點項目，創新突破了一批智能農機裝備技術及產品，豐富了我國農業裝備的品種，優化了產品結構。

但我國還不是農業裝備制造強國，在自主創新能力和產業核心競爭力等方面仍存在短板。產業整體科技水平與美國、德國、日本等領先國家相差30年左右，主要農機產品性能質量僅為國外先進水平的50%左右。關鍵核心技術及零部件尚未自主可控，農用柴油發動機高壓共軌、動力換擋、無級變速、農機傳感與控制、作業變量控制等技術受制于人；農業傳感器、機電液元器件、犁體和播種機波紋圓盤等入土作業部件、植保與灌溉噴頭、打捆機打結器等關鍵零部件也主要依賴進口。大型拖拉機、高速翻轉犁、大型采棉機、大型甘蔗收獲機等高端農業裝備自主創新能力弱，全程全面機械化仍舊有40%左右的產品空白。規模以上企業產值僅相當于美國約翰迪爾、凱斯紐荷蘭兩家公司，且產品增加值率和利潤率僅為國際領先水平1/10，企業國際市場競爭力弱。

科技創新 促進農業機械化發展

加快推進農業裝備產業轉型升級。圍繞制造強國、鄉村振興等戰略需求，以適應農業發展方式轉變、提質增效需求為導向，以農機化和農機裝備產業轉型升級為主線，以提升自主創新能力和產業核心競爭力為目標，立足“智能、綠色、高效、安全”，統籌“補短板、攻核心、強智能”，加強重點應用基礎、關鍵共性、戰略前沿技術聯合攻關，構建新一代智能農業裝備技術、產品、服務體系，實現農業裝備產業自主可控發展，促進全程全面高質高效農業機械化發展，走出一條中國特色的農業機械化、智能化發展道路。

加強關鍵核心技術攻關。統籌糧經飼、農林牧漁、種養加等，以智能制造、智能裝備、智能管理、智能服務為主線，重點突破動植物生長與環境智能感知與調控、農機工況及作業質量傳感、遠程運維與管理、智能作業機器人系統等應用基礎、戰略前沿及關鍵共性技術，構建動植物全生命周期“實時感知、智能控制、精準作業、智慧服務”技術體系。

發展高水平的智能農業裝備。重點突破關鍵零部件及整機智能設計、高性能材料與制造技術，開發動力換擋、無級變速、高效采收與清選部件、智能操控系統等關鍵零部件，發展重型智能及新能源拖拉機、耕種管收高效智能田間作業裝備、工廠化種養智能裝備與設施、農產品加工智能裝備、農業機器人及農業裝備智能操作系統、農業智能生產決策系統、農業知識智能服務系統等，打造高端農業裝備產業，培育新興產業。

發展高效智能現代農業。突破不同農業生產區域性特點、農藝要求、種養規模、氣候環境的動植物高效化、綠色化、智能化生產工藝技術、配套裝備、系統模式，構建綠色高效機械化種養系統，推進智能化的水、肥、種、藥施用與收獲等裝備系統集成應用，形成適合于種養生產信息化、智能化整體解決方案，發展無人農場、智慧果園、智慧漁場、植物工廠、智慧牧場等，培育產業發展新模式、新業態。

發展智能農業裝備措施建議

一是加快構建農業裝備產業技術創新體系。統籌創新戰略、創新體系和創新能力建設，依托農業裝備產業技術創新戰略聯盟形成的產學研合作體制機制，打造具有國際一流研發能力和水平的國家農業裝備技術創新中心，加強應用基礎研究及科技基礎工作，系統謀劃中長期農業裝備戰略前沿、關鍵核心技術、卡脖子技術及重大智能裝備創新重大任務，培育戰略性科技力量；著力形成新一代智能農業裝備技術、產品體系，加快培育具有國際競爭力骨干企業，發展專精特新中小企業，構建適應國情、立足產業、協同高效、支撐發展的產學研用深度融合的產業創新體系，掌握科技與產業競爭主動權、主導權，支撐產業轉型升級高質量發展。

二是健全農業裝備科技與產業政策體系。圍繞創新驅動產業轉型升級，打造引領性優勢產業，從技術創新、生產制造、應用推廣等維度形成新的、更有針對性、相互銜接的科技與產業政策，發揮政策協同合力。從財政投入、基地平臺等方面加大力度支持基礎前沿技術、關鍵核心技術、重大裝備等產學研協同、跨領域跨行業融合創新，形成以支持鼓勵創新為重點的科技政策體系；進一步加大和優化農機購置補貼政策，拓展信貸、保險等政策，形成以優化結構、提升能力為導向的應用推廣政策體系；優化投資、稅收、金融等支持政策，引導社會資本參與重大科技成果產業化，鼓勵企業技術創新和產業鏈發展，布局發展創新產業集群，形成以提升產業鏈水平為導向的工業政策體系；研究提出技術管理清單和信息安全審查制度，不斷完善關稅、貿易、知識產權等政策，構建安全可控的保障政策體系。

三是優化產業區域布局。我國農業裝備產業主要分布在山東、河南、江蘇、河北、浙江等省份，并初步形成了以蘇州、無錫、常州為代表的江浙產業集群、以洛陽和濰坊為代表的魯豫產業集群、以黑龍江和吉林為代表的東北產業集群、以河北為代表的京津冀產業集群?？傮w上，我國農業裝備面臨轉型升級重大機遇及挑戰，要以產業鏈、創新鏈、供應鏈為核心，聚焦傳統產業升級及新興產業培育，面向京津冀、長江經濟帶、粵港澳大灣區等重大區域發展戰略，圍繞做大、做強、做優進一步優化魯豫、江浙、東北產業布局，發展果蔬林茶生產、丘陵山區及水田農業機械化、區域特色作物生產等特色產業集群，培育農業機器人、農業傳感器、農用無人機、農業大數據、智慧農業、智能控制系統等新一代智能農業裝備新興產業集群，提升產業鏈現代化水平。

四是大力推進國際化發展。農業裝備國際化發展是產業方向，也是參與全球市場競爭的必由之路。目前，我國農業裝備技術及產品、企業“走出去”步伐加快，在全球產業鏈、價值鏈中作用日益增強。未來，要堅持自主可控發展戰略，全面提高安全高效地利用兩個市場、兩種資源的能力，要強化研發創新國際化，構建全球研發網絡體系，在全球范圍內配置研發資源；要深化產業鏈國際化，以零部件與整機協同發展為核心，積極參與全球分工體系，彌補高端核心部件不足；要加快產品國際化，充分發揮本土技術和市場優勢；要搶抓國際市場先發優勢，加快實現大型高端農業裝備“本土化”，推進先進農業裝備技術及產品“走出去”；要著力培育具有國際競爭力的企業，通過技術、資本手段，深耕國際化市場，打造國際化品牌，形成以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局。