淺談農業機械智能化應用發展現狀與展望

李昊軒

（山西省農業機械發展中心，山西 太原 030002）

農業機械設備設計環節是生產農業機械設備的先導因素。在智能化高速發展的背景下，如果在農業機械產品設計環節還固步于單一依靠傳感技術或者是控制系統等傳統機械設計理念來進行操作，就很難適應市場需求。農業機械設備設計要對市場需求和與農業機械設備相契合度智能化發展現狀進行分析，開展智能化農業機械設備的設計應用和推廣。智能化農業機械設備必須要根據目前各種不同類型的農業機械在實踐中的應用優勢及特點，對各類機械設計情況進行綜合分析，對其展開有針對性的信息和需求的收集以及再處理，重點是對各種不同類型的傳感器、數據處理平臺進行設計和適配應用，實現預期智能化設計效果，為農業機械機具生產后續各環節工作的有序開展打下良好基礎，使其適用、應用范圍得到有效擴展，真正實現農業機械作業節本增效，推動農業機械作業穩定、可持續發展。

1 農業機械智能化發展現狀

1.1 農機智能化發展背景

農機購置補貼政策是國家強農惠農政策的重要舉措，自2004年實施至今，實施效益突出，指導助推作用明顯，農業機械數量持續增長，農機化水平不斷提高。近年來，隨著農業機械保有量的提高和精準農業的發展，農機產品需求結構逐漸出現轉變，科技精準化的智能化農業機械設備的需求在不斷增加。現階段，東北、新疆等地的大型農業合作社、農墾集團等已經走在了智能化農業機械前端，河南、河北等部分省份已將植保無人機納入農機購置補貼范圍；尤其是在小麥、水稻主產區，農業機械設備的智能化發展已經逐漸成為重要的發展趨勢，整體應用效果相對比較良好，有利于保證小麥及水稻產量和質量的提升。

1.2 農業機械設備的生產現狀

現階段，我國已成為農業機械設備的生產國之一，與發達國家之間雖然存在差距，但是差距一直在不斷縮小，整體發展成效比較明顯。目前我國自主研發農業機械設備的效率以及能力得到有效提升，適用于我國農業生產，價格也相對合理。目前我國農業機械生產技術逐漸朝著智能化、自主化的趨勢轉變和發展，東方紅等大型的農業機械設備制造商研發投產的農業機械智能化設備數量一直在增加，新興的農機智能化企業也有突出表現，深圳市大疆創新科技有限公司、廣州極飛科技股份有限公司等新興企業已走在了世界前列，發揮了農業機械智能化設備以及技術的應用優勢及特點。

2 農業機械智能化的應用特點

2.1 對用戶需求的精準了解

智能化設計是農業機械制造發展中非常重要的一部分，同時也是未來的主要發展趨勢，其最為明顯的優勢及特點就是可以盡量滿足不同用戶提出的個性化需求。智能化技術在投入應用時，通過信息采集建立數據庫，結合數據庫中的內容對用戶的信息內容進行客觀合理的分析，隨后突出優勢及特點提出針對性可行性的作業方案。如智能化技術可以高效地應用在農業機械設備生產中，對設計方案進行合理編制和落實，可以滿足用戶的個性化需求。

2.2 任務的合理分配

農業機械裝置在機械部件設置和具體應用中，涉及到的母系統以及子系統相對較多，而農業作業環境差別較大，通過對智能化設計技術在其中的合理利用，可以針對系統之間的關系進行適當的調整和優化，這樣才能最大限度保證和滿足目前農業生產中的個性化需求[1]。在設計環節，如果在相同的時間段內出現較多的任務，單純依靠母系統設計很有可能會導致數據出現嚴重偏差。如果針對子系統以及母系統展開合理的任務分配，那么對于不同的系統來說，可以體現出的優勢特點及功能作用也具有明顯的不同，可以避免出現任務交叉等問題。

2.3 各類數據知識庫的合理歸類

針對農業機械裝置進行設計時，會涉及到的影響因素普遍較多，尤其是各種不同類型的數據在實踐中的應用需要引起足夠的關注和重視。傳統設計工作在具體開展中，數據數量普遍較多，很有可能會對項目的開展造成嚴重限制和影響。通過對智能化設計技術的合理利用，可以實現對各種不同類型數據信息的精準分類，以此來保證設計工作的有序開展。

3 農業機械智能化的應用作用

3.1 有利于帶動農業經濟發展

現階段我國的農業主產區主要分布在東北平原、華北平原、長江中下游平原和四川盆地，其余均為零星分散地塊和山區丘陵地塊，這也是我國農業生產活動分布的主要特點。農業生產活動在開展過程中，由于受地理環境、農業生產水平等諸多條件和因素的限制影響，我國大部分地區農業生產效益并不是很高。農業機械智能化技術在實踐中的普及，可以實現對該問題的妥善有效破解。通過農業機械生產設備智能化以及農業現代生產技術在實踐中的共同發力，對丘陵山區地塊及部分零散區域的農業耕地流失和丟荒棄耕現象也能得到及時控制。智能化農業機械設備在實踐中的合理利用，可以促使農業耕地的高效利用，也可以對農業產業開支進行有效管理和控制，有利于推動農業的轉型和升級，減少體力型人力資源的投入，提高農業經濟建設和發展速度。

3.2 有利于轉換就業缺口

隨著我國城鎮化建設進程的高速發展，外出務工和轉移就業已成為農民增加收入的主要手段，農村人口老齡化、青壯年勞動力短缺等問題突出，“誰來種地”“怎么種地”是我國必將面臨和必須回答的問題。隨著農業機械智能化建設和發展速度的不斷加快，農業生產逐漸朝著規模化趨勢轉變和發展。通過對機械化農業生產技術的合理利用，不僅能夠促使農業生產規模得到有效擴充，而且能夠保證農業生產質量得到提升，促使農業生產收入水平得到有效增加，逐漸縮小農業生產以及工業生產的收入比例。對于城市就業困難的人員來說，可以提供全新的就業途徑，這樣能夠保證人民群眾日常生活水平得到提升，尤其是積極鼓勵農業人才回到農村就業。要對機械化設備使用人才提出更高的要求，特別是收割機以及粉碎機等各種不同類型的大型機械設備逐漸進入到農業生產現場，要圍繞現有諸多設備的演化進行準確合理的操作，保證整個技術操作水平得到提升，滿足市場設備提出的個性化需求，這樣才能夠將技術性人才在農業生產中的作用和價值充分發揮出來。中國工程院李德毅院士提出，黃牛退休、鐵牛耕地、農民進城、專家種田。在機械智能化發展背景下，農業生產對智能化農機作業具有剛性需求，更有可期的商業價值，農業機械智能化的建設和發展，能夠吸引更多具有一定技術水平的青年人從事農業生產，農業生產也將逐漸成為年輕人高收益工作的選擇之一。

4 農業機械智能化的發展策略及展望

4.1 農業機械智能化的發展策略

4.1.1 加強研發和推廣宣傳力度

隨著農業機械智能化發展需求的持續提升和我國信息化技術的高速發展，在農機購置補貼、農機深松補貼等國家惠農相關政策的大力支持下，我國智能化農業機械裝備行業蓬勃發展。我國雷沃重工、中聯重科、中國一拖等巨頭農機企業紛紛發力，廣州極飛科技股份有限公司等新興智能農機企業在無人植保機等領域更是頗有建樹。但是與國外優秀的農機企業相比，國內農機企業的發展依然存在力量薄弱、分散等問題，農機智能化自主創新能力不強，核心技術亟待突破。國家農業機械制造商必須要加強農機智能化的研發力度，政府以及相關部門要對相關項目研發提供一定的財政支持。農業機械公司應合理利用政府給出的激勵措施，保證農業機械自主研發水平得到有效提升。農業機械制造商要有長遠的戰略眼光，增加研發創新經費，重視智能化人才的引進和培養力度，提高科研人員的薪資水平和福利待遇等，為科研技術人員提供良好的科研環境。這樣才能保持發展的原動力，保證我國農業機械研發水平得到提升，為農業機械智能化設計技術的長效穩定發展打下良好的基礎。

農業機械智能化具有高效以及便捷等生產特點，對于現代農業建設的實施具有非常重要的影響和作用[3]。智能化農業機械設備的推廣應用是現代農業建設的重要組成部分，在一定程度上成為了現代農業建設的風向標。各地將農業機械智能化發展以及落實作為實施重點，對農業機械智能化指導機制進行科學合理的構建和落實，促使普通群眾可以看到農業機械智能化的生產價值，這樣才能對農業機械智能化相關建設要求等給予足夠的關注。具體到田間地頭，需要政府有關部門、智能化農機生產廠商共同全面有序地開展引導和宣傳工作。農民在接觸智能化農機設備的基礎上，積極主動接受農業機械智能化理念，同時將該理念真正有效落到實處，對農業機械智能化服務機制進行科學合理的構建和落實，對大型耕地設備進行合理利用，與農村地區相關單位之間建立密切聯系，這樣才能為當地群眾提供可靠的農業機械智能化服務作為支持，促使其能夠真正感受到農業機械智能化在生產時帶來的一系列優勢特點。

4.1.2 確定農業管理新思路

大規模以及集體化機械設備的投入使用以及開發等可以被看作是農業機械現代化的重要基礎，要想從根本上實現個體作業逐漸朝集約化作業的趨勢轉變和發展，保證農業機械智能化規模以及推進速度得到有效提升，相關農業管理單位需要與地區之間建立密切聯系，對農業機械現代化管理格局進行科學合理的構建和落實，這樣才能從源頭處實現對現有諸多問題的妥善處理[4]。相關單位可以將農業機械設備的投放作為出發點，促使農業機械智能化整體執行力度得到提升，對符合要求的農業機械現代化管理機制進行構建和落實，針對市場中的農機設備銷售單位以及制造單位等進行質量抽檢和可靠性、實用性試驗。從生產以及銷售等各方面，保證農機設備質量管控工作的有效推進，避免在硬件設備等各方面出現一系列矛盾沖突。結合各地方農業生產水平，對機械智能化服務單位進行構建，保證農產品加工以及農副產品回收等經營管理工作全面有序開展，這樣不僅能夠保證農產品經濟價值得到有效提升，而且能夠實現對農業生產廢料的及時有效處理，為地方生態環境保護提供保證。

4.2 農業機械智能化的發展前景

4.2.1 智能化農業機械技術的應用

滿足發展需求，我國農業機械設備的發展，會依賴于智能化技術[5]。信息技術的應用，有利于保證農業機械智能化設計水平得到有效提升，盡可能降低農業領域的生產成本投入。人工智能、大數據、物聯網等前沿科技技術與農業機械存在天然的技術聯系和應用發展前景，不斷推進關鍵核心部件及農業機器人、植保無人機等智能化農機裝備的創新，將成為農業機械設備的智能化水平得到有效提升的關鍵所在。

4.2.2 大型復合智能化農機設備具有發展使命

“十三五”期間，我國雷沃重工、中聯重科、中國一拖等大型農機生產企業在大型智能化農機設備研發中不懈努力，取得了豐碩的發展成果。在2022年2月22日中共中央、國務院發布的2022年中央一號文件中，明確提出推廣大型復合智能化農機，重點支持糧食烘干、履帶式作業、玉米大豆帶狀復合種植、油菜籽收獲等農業機械。這為我國農機大型企業指明了發展道路。我國農機大型企業需將農機制造業與信息化深度融合，在加強自主研發、行業融合、關鍵部件攻堅的基礎上，走出一條具有我國特色的大型復合智能化農機發展之路，以期實現我國平原地區主要糧食作物產區全面普及以導航技術為主、具備自動作業能力的大型智能農機裝備成為作業主力，建設集中連片的大型智慧農場。

4.2.3 植保無人機保持高位發展

自2019 年以來，我國植保無人機經過快速發展，技術逐漸趨于成熟和完善，為植保無人機發展奠定了良好的基礎。2019年—2022年，我國農機購置補貼在河北、河南、廣州等省份開展植保無人機補貼試點工作，植保無人機購機補貼范圍擴大，補貼資金明顯增加。國家對植保無人機相關扶持政策無疑為植保無人機生產企業注入了一劑“助推針”，植保無人機迎來了行業洗牌、配套技術持續突破的雙重良性競爭，使得其產業鏈發展更加延申。目前我國植保無人飛機的保有量、作業面積已經居于世界首位，飛控技術也處于世界領先地位，且處于發展上升期。深圳大疆、廣州極飛、廈門天源歐瑞這些公司的植保無人機得到廣泛認可，深受國內外客戶的一致好評。植保無人機的諸多優勢特性加速凸顯，植保無人機生產企業需更加重視人工智能、大數據等現代信息技術在植保無人機發展中的深度融合，實現農業生產過程中的精準管理和智能控制，繼續保持高位運行。

4.2.4 智能施肥以及灌溉設備的生態作用

生態農業是現代農業發展的一個重要組成部分。目前我國大部分農村地區現有的農業智能設備普及范圍并不是很廣，由于我國缺水問題越來越嚴重，在未來的農業生產發展過程中，必須要保證用水效率得到有效提升。結合目前農業生產現狀，在傳統灌溉模式的基礎上，可以引進和利用先進的滴灌以及噴灌方式，有利于保證灌溉效率以及質量得到有效提升。現階段農業機械智能化設計銜接、計算機技術以及傳感器技術相互之間的高效結合，有利于為作物的生長提供保證，同時還可以對土壤的濕度等情況進行客觀合理的分析，對土壤中是否需要澆水進行確定。智能施肥系統的原理以及智能灌溉原理基本一致，兩者都可以保證施肥以及灌溉效率和水平得到提升，避免給農業生產帶來不良影響。

5 結語

未來的國際國內農機裝備行業的競爭不再是規模化競爭，而是智能化的競爭和科技運用能力的競爭。我國智能化農業機械的發展對于增強我國農業綜合競爭力至關重要，可謂前途廣闊，大有可為。但是路漫漫其修遠兮，智能化農業機械生產企業應緊緊抓住我國從農機大國向農機強國轉變的重大戰略機遇期，把握好政策導向，尋求政策支持，實現新的突破，為我國農業現代化發展提供關鍵助力。