山東省農機產業現狀問題和對策

焦偉，李維華,3，歐陽蕾,2，周秋來

（1.250100 山東省 濟南市 山東省農業機械科學研究院；2.250357 山東省 泰安市 山東農業大學 機械與電子工程學院；3.266520 山東省 青島市 青島理工大學 機械與汽車工程學院）

0 引言

世界各國的經驗表明，農業機械化是現代農業建設的重要科技支撐。我國農業機械化發展為提高勞動生產率、土地產出率和資源利用率發揮了重要作用，為保障糧食安全和食品有效供給做出了重要貢獻[1-2]。我們要以農機科技創新為先導，堅決貫徹落實習近平總書記視察山東省農科院作出的“給農業插上科技的翅膀”等重要指示精神，“矢志不移自主創新，堅定創新信心，著力增強自主創新能力”，在支撐打造鄉村振興齊魯樣板、推動農業高質量發展中再立新功。

山東省是全國農機工業和農業機械化第一大省，擁有雷沃重工、時風、五征、科樂收金億、華盛中天等規模以上企業450 余家，農機工業產值占全國的近1/4，并初步形成了濰坊、聊城、日照、臨沂、兗州、青島6 個在全國同行業中具有較大影響力的特色產業集群。產品門類齊全，大概有4 000多個品種，規模數量大、產品種類多、布局優化，涵蓋了農業農村各個產業。市場遍布全國各地，并銷往世界120 多個國家和地區。農機化方面，全省農機總動力達到1.04 億kW，占全國的1/10；主要農作物耕種收綜合機械化率達到87.9%，高出全國平均水平近17%。

雖然山東省農機化和農業工程裝備技術發展比較迅速，但總體來看無論與現代農業建設需求還是同發達國家先進水平相比都還存在較大差距。

1 面臨的機遇和挑戰

智能農業裝備代表著農業先進生產力，是提高生產效率、轉變發展方式、增強農業綜合生產能力的物質基礎，也是國際農業裝備產業技術競爭的焦點[3-4]。進入21 世紀以來，歐美等發達國家將高科技應用于農業生產，在精準與智能領域尋求突破[5]。美國農業之所以能夠實現500 萬左右的農民生產出可以養活20 億人口的糧食，隨處可見的精準智能技術功不可沒。國外產品廣泛采用數字化設計與柔性化制造等組合技術；實現了自動導航、無人駕駛、精準化和智能化作業；大型化聯合復式作業，高效、節能、環保，引領了現代農業發展。

1.1 面臨機遇

2015 年以來、特別是“十三五”期間，有利于農機裝備行業發展的利好頻出。2015 年5 月，國務院頒布的《中國制造2025》以及2016 年3月山東省人民政府發布的《〈中國制造2025〉山東省行動綱要》中，將農機裝備列入了十大重點領域，上升為國家發展戰略，提出了農機裝備的發展方向和重點[6-7]。2016 年12 月，國家工業和信息化部、農業部、發展改革委員會3 部委聯合發布了《農機裝備發展行動方案（2016－2025）》[8]。2018 年12 月，國務院又出臺了《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“我國農業生產已由主要依靠人力畜力轉為主要依靠機械動力，進入了機械化為主導的新階段”的重要判斷，明確農業機械化已進入了引領農業生產方式的新時期，肩負新的重要歷史使命[9]。

2018 年1 月頒布實施的《中共中央國務院關于實施鄉村振興戰略的意見》提出“推進我國農機裝備產業轉型升級，加強科研機構、設備制造企業聯合攻關，進一步提高大宗農作物機械國產化水平，加快研發經濟作物、養殖業、丘陵山區農林機械，發展高端農機裝備制造”[10]。2018年9 月中共中央、國務院印發的《鄉村振興戰略規劃(2018—2022 年)》也明確了農機裝備是夯實農業生產能力的重要基礎，推進農業全程機械化是助力鄉村振興的重要手段。在產業轉型升級與鄉村振興戰略的背景下，山東省農機行業迎來了重大發展機遇[11]。

1.1.1 高標準農田建設提升了農機行業的基本需求

鄉村振興戰略強調“加強耕地保護和建設，推進高標準農田建設”，土地平整、灌溉排水、田間道路、農田防護、大規模改造中低產田，需要集中加強基礎設施建設，對土地進行宜機化改造，提高生產能力，這為農機行業發展提供了新的增長點。

1.1.2 多業態的農業發展催生了農機需求的多樣化

鄉村振興戰略強調“彰顯地域特色和鄉村價值的產業體系、促進農業內部融合、延伸農業產業鏈、拓展農業多種功能、發展農業新型業態等多模式融合發展”，一二三產業融合發展及多業態的農業發展催生了農機需求的多樣化，新型農業裝備的研發迫在眉睫。譬如:秸稈禁燒與秸稈基本全量化利用、畜禽糞污資源化利用、廢舊地膜回收處理等，需要相應的設施裝備;農業結構調整也提供了巨大市場，糧改飼、輪作休耕常態化、牧草產業化都需要相應新機具。

1.1.3 智慧農業的迅速崛起推動了高端農機和智能農機的發展

鄉村振興戰略強調“推進我國農機裝備和農業機械化轉型升級，加快高端農機裝備研發，提高農機裝備智能化水平，大力發展數字農業，實施智慧農業工程和‘互聯網+’現代農業行動”。為此，自動駕駛技術、播種監控技術、作物產量空間分布差異性監測技術、變量施肥技術和農藥變量噴灑技術等高端農機裝備技術日益受到重視。無人駕駛拖拉機、無人駕駛插秧機、變量施藥機，信息化與智能化技術在農機裝備上的應用深刻影響和改變著我國農業的耕作方式和工作狀態，智慧農業正在引領高端農機和智能農機的發展[12]。

1.2 存在的問題及原因分析

1.2.1 存在主要問題

如前所述，山東省是農業機械生產和使用大省，隨著農業農村現代化加速推進，農機產業發展已進入新的歷史階段，主要矛盾由總量不足轉變為結構性矛盾。與發達國家相比，在產業競爭力、研發能力、制造裝備水平等方面尚有較大差距[13]，主要有以下幾點：

一是應用基礎研究薄弱、關鍵核心技術創新不足。據統計，80%以上的主要農機技術來源于國外，重大裝備關鍵核心技術對國外技術的依存度更是高達90%以上。自主農機裝備的總體技術水平與發達國家相比有30～40 年的差距，只有少數產品技術達到或超過20 世紀末國際技術水平，特別是在智能控制和信息化技術應用方面差距尤為明顯。

二是產業結構性矛盾相對突出。其中90%以上國產農業裝備仍為中低端產品，80%左右農業裝備仍為大田生產裝備，部分特色經濟作物生產機械、設施農業裝備、養殖和加工裝備仍處于空白狀態，80%的高端產品主要依賴進口，中低端產品同質競爭、產能過剩。

三是農機裝備質量較差。農機產品可靠性指標僅為國外的50%左右，作業效率、水肥藥利用率等僅為國外的70%左右，能耗水平高于國外先進水平的30%以上，生產過程損失率高于國外先進水平的20%左右。

四是薄弱環節、薄弱區域、薄弱作物農機化水平低。林業生產機械化水平不到40%，畜牧業、漁業、農產品初加工、果蔬荼桑、設施農業以及丘陵山區農業生產機械化水平不到30%，產后商品化處理率僅為30%左右。

五是農機和農藝融合不夠。品種選育、栽培制度、種養方式、產后加工與機械化生產的適應性有待加強，適宜機械化的基礎條件設施建設滯后[14]。

1.2.2 主要原因分析

山東省農機行業有技術研發實力的骨干企業總體占比較少，而占絕大多數的中小企業基礎薄弱，難于開展實際性研發活動。省內農機科研機構現階段在基礎性、關鍵共性技術及重大產品創制方面對產業發展缺少有效支撐。這是行業缺乏自主創新能力，在人才隊伍、現代設計方法和科研試驗條件建設方面滯后的綜合反映。具體來講主要有以下3 點原因：

一是科技投入占比過低。由于產業利潤微薄，平均利潤在6%以下，企業平均R&D 投入占銷售收入比重不足2%（跨國公司研發投入占比在3%～5%）；政府對農機行業科技支持額度在農業科技總投入中占比一直很低，支持力度相對較小；省內農機科研機構大部分為差額事業單位，面臨科研和創收的雙重壓力，在基礎性、關鍵共性技術及重大產品創制方面對產業發展缺少有效支撐[15]。

二是基礎研究和應用開發比例失衡。在近年來倡導的“以企業為主體的技術創新體系”指引下，農機應用開發研究得到了更多的重視，但是，另一方面農機科研應用基礎研究嚴重滯后，造成基礎研究與應用開發研究之間銜接鏈的斷裂，最后導致中高端產品關鍵技術受制于人。

三是產學研協同創新分工不合理、體制機制不配套。現在的狀況是三方各自搞科研，研究方向與力量分散重復，在利益維護上基本不說話，造成了技術供給的錯亂，企業需要關鍵技術和核心零部件等原創性科技成果，而“研學”供給的是沒有產品平臺的樣機產品，對企業而言很難認可和采納。三方沒有在體制機制上形成利益共同體，難以協同突破、創制重大技術與產品。

2 “十四五”發展目標和主要方向

2.1 發展目標

立足“智能、高效、環保”，按照“關鍵核心技術自主化，主導裝備產品智能化，薄弱環節機械化”的發展思路，以服務鄉村振興戰略、滿足山東省農民對機械化生產的需要為目標，以填空白、補弱項、提質量為著力點，加強重點關鍵技術攻關，推動數字化、智能化等先進技術與農機裝備制造技術的深度融合，農機裝備與農藝技術有機融合，加快先進、適用、安全、可靠農機裝備的研發生產和推廣應用，顯著提高農機裝備有效供給能力。推動農機裝備產業向高質量發展轉型，推動農業機械化向全程全面高質高效升級。

到2025 年，農機裝備品類更加齊全，糧食作物生產全程機械化所需裝備的技術水平大幅提升，主要經濟作物生產全程機械化所需裝備實現有效供給，畜牧業、水產業、果菜茶業、農產品初加工業及山區丘陵等領域機械化所需裝備得到基本滿足。

2.2 主要方向

2020 年7-8 月，受山東省科學技術廳農村科技處委托，山東省農業機械科學研究院聯合山東理工大大學、山東農業大學、青島農業大學、山東雷沃重工股份有限公司、五征集團等單位，組成智能農機裝備技術需求分析調研專家組，通過調研，初步總結出以下10 個主要技術與產品發展方向：

（1）智能農業傳感器技術；

（2）基于北斗導航的智能化農機作業管理技術；

（3）農業機器人技術；

（4）高端智能拖拉機技術；

（5）適用于規模化生產的高效高性能農作物收獲技術裝備；

（6）高效精準施藥施肥關鍵技術研究與裝備開發；

（7）高效多功能耕種技術裝備研發；

（8）優質高效農產品產地加工技術裝備研發；

（9）基于智能化管理的設施園藝關鍵技術與裝備研究；

（10）畜牧感知與智能控制技術裝備研發。

總體上，山東省“十四五”期間主要科技創新內容中，智能化技術貫穿其中，是重點任務。補短板、攻核心、強智能是基本面上要求，實現高產高質全程全面機械化生產是根本目標和指導原則。

2.3 發展措施建議

2.3.1 強化山東省戰略目標需求和重大任務導向，制定農機產業發展路線圖

突出頂層設計與系統謀劃，著眼于農機產業中長期發展目標，進行山東省農機工業和農業機械化發展戰略研究，凝練今后發展的階段性目標，明確主要科技任務，提出努力取得的標志性成果，形成技術與裝備發展路線圖，并對實施情況和效果進行持續跟蹤研究評估以及閉環控制。

2.3.2 進行跨學科協同創新，加快推進關鍵核心技術突破

針對關鍵核心零部件基本依賴進口以及中高端農機產品有效供給不足的問題，以發展高能效、高效率、低污染的“兩高一低”農機產品為目標，以完善農機產品品種為重點，加強產業規劃指導和科技創新政策扶持，鼓勵掌握高新技術和軍用技術的院所企業與農業裝備行業院所企業聯合創新，重點突破智能傳感、精準決策、多機協同、自主作業等一批核心關鍵技術，解決制約高端農機技術裝備研發的“卡脖子”問題。

2.3.3 學習借鑒先進國家發展經驗，大力開展農機產品質量提升行動

學習借鑒發達國家先進發展經驗，結合山東省實際，主要通過兩個方面措施來大力促進農機產品質量的提高。在技術層面，結合全省農機產業集群布局，加大檢驗檢測機構的建設支持力度，將科研院所、大學和企業的檢驗檢測資源統籌考慮，優化資源配置，逐步建設成為區域性專門性農機檢驗檢測認證機構，以提高檢測的有效性和便利性，提升面向農機裝備元器件、零部件、功能部件及整機的計量檢測技術支撐能力與可靠性、環境適應性、安全性等試驗測試和鑒定能力，不斷促使行業產品研制與生產質量水平的整體提升。在資源配置層面，擇優扶持大型主機企業由生產單一農機產品向成套全程裝備集成轉變，中小型企業由生產大宗農機產品向特色、定制經濟作物機械以及養殖業和加工業農機裝備轉變，資金與技術密集綜合實力強的“小巨人”企業涉足核心零部件的研制和生產，形成大企業強智能走高端、小企業補短板上精品、中等實力企業攻克核心關鍵，既分工協作又術業有專攻，共同提高質量的良好局面。

2.3.4 加強農機智能化、農業智慧化整體解決方案集成示范，打造鄉村振興齊魯樣板

以“五良”融合（良種、良法、良制、良田、良機融合）為突破口，以主要糧食作物、特色經濟作物等為重點，大力開展基于5G、北斗導航技術的智慧農場關鍵技術研發與集成應用示范。充分發揮政府所設現代農業產業園、農業科技園區、返鄉創業園等園區的科技支撐引領作用，規劃布局智慧農場全程機械化生產模式集成、商業運營模式試驗，促進智能農業裝備應用輻射推廣，打造一批具有山東特色的“五良”融合全程機械化示范區和鄉村振興齊魯樣板，以有效降低農業生產成本，提高農產品國際競爭力。

2.3.5 以提高自主創新能力和科研效率為目標，完善省級農機科研專項組織管理機制

建議省級主管部門以提高自主創新能力和科研效率為目標，分別設立中長期、近期和當前重大科技攻關任務，按照“適度競爭、定向委托”的原則確定承擔單位，實行任務分解與目標責任制，進行長期持續穩定的支持，保證研發工作的持續性和連貫性，力求避免短時間、沖動型“水皮一棍”式的研發行動，提高財政資金的有效度。加強統籌安排和協調配合，統一部署、整體推進、聚焦目標、分工協作。推行績效管理、強化過程管理，實行立項評估、過程評估、總結驗收和后續跟蹤“四位一體”的管理模式。

2.3.6 適當增加農業產業技術體系中農業機械崗位專家數量

鑒于農機裝備的復雜性和多樣性，適當增加農業產業技術體系中農業機械崗位專家數量。農作物種類繁多，種植模式、規模多樣，給農業機械化發展帶來了相對的復雜性和多樣性，且不同環節作業機械結構原理差異較大，建議在省農業產業技術體系中適當增加農業機械崗位專家數量，實行農機崗位首席專家負責制，下設主要作業環節機械崗位專家，為各個體系生產全程機械化提供技術裝備支撐。

3 結語

進入21 世紀以來，在鄉村振興戰略和農機技術裝備產業轉型的背景下，山東農機工業和農業機械化發展迎來了重大發展機遇，多方面居全國領先位置。但是同發達國家相比，農業機械在產業競爭力、研發能力、制造裝備水平等方面尚有很大的差距。與此同時，這也反映了山東農機行業缺乏自主創新能力，人才隊伍、現代設計方法和科研試驗條件建設方面滯后等問題。提出了“十四五”發展的目標和發展方向，為了山東農機行業得到更好的發展，應當制定農機產業發展路線圖，進行跨科學協同合作來加快關鍵核心技術突破，學習借鑒先進的發展經驗提升農機產品質量，加強農機智能化、農業智慧化整體解決方案集成示范，完善省級農機科研專項組織管理機制，適當增加農業產業技術體系中農業崗位專家數量，便于解決農機裝備復雜性和多樣性等問題。