農業機械設備自動化及智能化發展與應用分析

徐永超

（德化縣大銘鄉社會事務服務中心，福建 泉州 362500）

我國屬于傳統農業大國，農業發展水平對于國家實力增長至關重要，更在社會生活中扮演著重要角色。從農業發展的角度看，其既需要依賴優良的品種及種植技術，也需要融入現代化的農業機械設備，以實現質量與效率的雙向提升。隨著我國農業現代化目標的推動，農業機械在其中占據著重要地位，特別是在網絡信息技術不斷發展的當下，在農業機械與信息技術之間，逐步找到了一種融合的平衡點，即依托技術的支持實現農業機械設備的自動化、智能化，極大地便利了農業生產生活，更是未來智慧農業的必然選擇。

1 簡述農業機械設備自動化及智能化

在國家各領域的快速發展過程中，嘗試依據不同階段的特點，將其劃歸為不同的時代。那么，早期的農業生產無疑屬于1.0時代，農業機械設備的應用則屬于2.0時代，而在自動化技術的推動下，農業機械設備逐步具備了自動化能力，這便是3.0時代，隨著大數據、云計算、5G通信等技術的出現，農業機械設備具備了更先進的智能技術的加持，使之邁入了4.0時代。由此可見，無論是農業的生產還是農業機械設備革新，都是一個不斷演變的過程，因此需要借助現有的技術能力，全面適應時代的發展特點和生產規律，滿足農業生產領域的發展要求[1]。目前，我國農業機械設備發展取得了顯著成效，農業機械應用正加緊向全程機械化作業轉變，而在技術理論方面也適應了自動化發展要求，這為農業機械設備的自動化、智能化轉換提供了契機和基礎，使農業生產逐漸向無人化生產方式轉變。

2 農業機械設備自動化及智能化發展現狀

2.1 自動化設備發展現狀

農業機械設備的自動化應用時間較早，主要源于自動化技術的發展，且現階段已經進入成熟躍升期，尤其受農業機械化生產政策及理念的影響，各主要糧食產區為提升生產效率，開始大范圍使用全程機械化作業，展現出農業機械設備自動化的價值，強化了我國農業機械設備的地位和作用[2]。通常而言，農業機械設備覆蓋了各個生產階段和過程，如聯合整地機、播種施肥聯合作業機、寬幅植保機、聯合收割機、秸稈還田機、自動灌溉機等，針對不同的農業生產需求，各類機械設備也在不斷創新和完善之中，建立了更加完善的機械設備保障體系，如圖1。

圖1

并且，利用自動化技術的優勢，使各種生產和操作更加方便，能夠在很大程度上取代人工操作，同時也注重生產前后方向的延伸，包括自動化篩選機、自動育秧機、自動烘干機及自動化糧食加工設備等。

2.2 智能化設備發展現狀

毋庸置疑，智能化技術相較于自動化技術而言，其含有更高的科技含量，屬于自動化技術升級變革的產物。在智能化技術應用中，能夠使農業機械設備具備一定的自主性，進一步簡化了人工的操作和管理流程[3]（見圖 2）。

目前，智能技術在農業中應用涉及的主要領域包括多個方面。

一是農業植保的智能檢測與智能化藥物噴施。基于現代視覺技術、圖像分析技術、地理仿真技術，在農業機械設備的應用中，可以依據機械設備系統的自主檢測，分析植保的需求及病蟲害情況，并在具體的農藥噴施作業時依據圖像所顯示的病蟲害情況，對噴藥量實施自動調節，取代了傳統操作中的人工決策，全面提升了作業的精確性，避免了生產成本的浪費，并有助于防治效果的提升。

二是定點土壤檢測與智能化播種施肥。主要利用現代智能化技術，將電子感應及檢測裝置設置于土壤之中，以實時獲取土壤的堿分及濕度信息，通過實時的狀態檢測為播種施肥提供數據支持[4]。在作業時，可以依據所收集的相關信息，合理調整作業方案，對播種時機、播種量、施肥量等進行科學設置，實現最佳的肥料配比，為農作物的生長創設最佳的環境，避免過量施肥導致的不良后果。

三是糧食收獲狀態的智能化檢測。即利用GPS技術、GIS技術等，對農田基本情況實施分析，以數據的方式計算出產量及提供作業方案支持，再結合智能化農業機械設備實施作業，根據不同的作物情況智能調節轉速、速度，優化作物的收獲過程。

圖2

3 農業機械設備自動化及智能化應用分析

3.1 深入開展農業機械化推廣工作

農業技術及農業機械推廣是一項重要內容，是推動農業現代化的關鍵渠道。為加強農業生產者對農業機械設備的認識，在實踐中必須要注重宣傳推廣工作，積極與農業生產規律相結合，注重其功能性、實踐性、優越性、可行性的驗證，使農業生產者更加了解農業機械設備自動化及智能化的特點，并在親身實踐中感受其生產效果，只有這樣才能夠提升農業化發展水平。

比如，立足于農村地區的農業機械化推廣服務中心，注重日常農機宣傳推廣服務研究，竭力使現代化的農業機械設備走近農戶，幫助其感受現代農業機械設備的優勢。首先，服務中心應積極尋求與各方之間的合作及支持，大力做好宣傳推廣工作的籌劃，夯實宣傳的渠道基礎。其次，拓展推廣溝通與保障深度，即為種植戶提供樣機，并且在宣傳推廣過程中注重技術講解和培訓，使其深入了解技術性能、參數指標及使用成本等，并對于使用者加強維保技術傳導，形成一體化的保障體系。最后，加強日常的技術指導，避免和減少技術問題，幫助其提升自動化、智能化農機設備的使用效率；應當實施巡訪和檢修機制，確保服務到位，保證設備安全使用，并提供相應的技術升級服務。

3.2 革新技術理念與推動能力創新

目前，我國農業技術仍然處于高速升級轉換期，在農業機械設備的應用中，應當強化與現代技術的融合應用，切實改變傳統的農業生產方式，逐步適應農業現代化的發展需要。一方面，應當加強技術理念的革新，特別是利用現代科技的支持和保障，改變對自動化、智能化農業機械設備的認識，并且解決在實際應用中面臨的問題，與現代農業發展保持高度的一致性和統一性。而其中的關鍵因素無疑是技術理念的轉變，即在農業機械設備的發展中，投入更多的精力和人才加強優化，挖掘自動化及智能化的潛在利用價值，化被動接受為主動研發，積極反饋農業機械設備的需求和技術問題，實現全程管理與優化。另一方面，要注重推動能力創新，即將自動化及智能化意識與技術發展保持同步，面對農業生產中復雜的作業環境，始終能夠突出農業機械設備的應用優勢，因地制宜地突出實踐能力，不斷拓展農業生產中的技術環節創新能力，切實推動農業機械設備的自動化、智能化轉型。

3.3 融合最新技術實現農業可持續發展

在大數據時代背景下，農業機械設備的研發與生產更加注重自動化及智能化，這些技術的應用能夠為農業生產提供最大的便利，增強其實用性與經濟性，并與我國整體的農業現代化保持密切關聯。尤其是在科技高速發展中，應當將最新的技術引入基礎農業之中，以促進農村地區的經濟發展，提升農業生產的經濟效益[5]。比如，將智能氣象技術與農業機械設備相融合，讓作業人員可以實時掌握氣候信息，以選擇最佳的作業條件。再如，將圖像分析系統融入農業機械設備之中，使操作人員只需要完成啟動和關閉操作，農業機械設備便能夠自主作業，高質量地完成相應農業生產，如圖3。

圖3

如此一來，勢必會大幅提升農業技術滲透性，加上灌溉、施肥、除草、收割、智慧管理等系統，全面簡化了農業生產操作流程，進一步體現出現代農業、智慧農業的發展特征。另外，為實現農業可持續發展，仍然需要依托農業機械設備的自動化、智能化優勢，平衡農業成本與農業收益之間的矛盾，在“互聯網+”和“大數據”等技術應用中，逐步提升生產效率，降低生產成本，提升農業收益，切實縮短產品生產周期，為農產品競爭力提升奠定基礎。

3.4 持續推進無人化智慧農業進程

智慧農業的發展并非一蹴而就的，而是不斷向前邁進的過程。我國作為農業生產大國，同樣也是農產品消耗大國，如今為了更好地提升農業生產效率，逐步實現了管理科學化、生產標準化和營銷網絡化，而反觀農業機械設備的推廣應用領域，仍然道阻且長。因此，必須要保持不斷革新的意識，在自動化、智能化技術融合的背景下，要主動探索更新技術領域，特別是智慧農業發展理念的提出，更堅定了未來農業機械設備的發展方向。其中，最為關鍵的是實現智慧化和無人化，即利用更豐富的無人農業機械設備（如圖4）實現更高級的自動化農業生產，而操作者僅需要預先設定程序和參數，便可以一鍵完成。這種全新的變革無疑是未來的主要發展方向。

圖4

比如，已經逐步實現的無人機作業，必須要解決好諸多的技術革新問題，一方面是應用農業自動駕駛技術，即利用各種網絡信息保障渠道、無線控制技術、智能感知技術、圖像處理技術等，使自動駕駛更加智能，能夠自主選擇速度、高度、路線及躲避障礙物，大幅減少人工對智慧農機的干預。另一方面，要注重智能控制的穩定性，即依托科學參數設定的同時，要始終保持設備的使用穩定，避免在實際應用中出現問題，降低在維保領域的成本投入，進一步建立穩定的技術供給渠道。因此，智能感知技術將是農機智能化發展的主要技術突破口，只有在這兩方面加強技術攻關，才能促進智慧農機技術的早日成熟。

4 結束語

綜上所述，伴隨信息時代的來臨，深刻改變著農業生產的方式。農業機械設備作為其中的重要部分，應當充分挖掘其應用潛力，注重與現代科技之間的融合效應，既要注重農業生產技術的指導，更要創新農業機械設備的應用理念，適應農業現代化的需求和規律。尤其是借助農業機械設備的自動化及智能化升級，提升現代農業的生產質量和水平，真正實現以效率換效益，使農業生產更加科學高效，逐步實現由機械化農業向智慧農業升級。