北大荒：人工智能賦能高端智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

張霆

摘要：北大荒集團以破解人工智能落地應(yīng)用難點卡點為突破口，借助智能化的發(fā)展浪潮，推廣人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，引領(lǐng)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化向智能化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：研發(fā) 農(nóng)機 人工智能

隨著農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、人工智能、傳感器等技術(shù)的日漸成熟，高端智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)也迎來了新的發(fā)展階段。北大荒集團堅持以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，按照習(xí)近平總書記“給農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化插上科技的翅膀”的重要指示精神，以破解人工智能落地應(yīng)用難點卡點為突破口，借助智能化的發(fā)展浪潮，推廣人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，引領(lǐng)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化向智能化方向發(fā)展。

一、發(fā)展現(xiàn)狀

北大荒集團作為國內(nèi)最大的農(nóng)機應(yīng)用企業(yè)，農(nóng)機裝備總體處于世界先進水平。截至2023年底，農(nóng)業(yè)機械總動力達(dá)到1218萬千瓦，主要農(nóng)作物耕種收綜合機械化率穩(wěn)定在99.7%，高出全國平均水平26.7個百分點。

（一）高端智能農(nóng)機發(fā)展方面

集團大力推廣應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)及智能農(nóng)機技術(shù)，以建設(shè)“大型大馬力高端智能農(nóng)機裝備研發(fā)制造推廣應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)”為依托，加強與國家重點實驗室、科技企業(yè)、高校科研院所及頭部農(nóng)機制造企業(yè)合作，聯(lián)合國家農(nóng)機裝備創(chuàng)新中心及國內(nèi)農(nóng)機頭部企業(yè)，重點打造佳木斯與哈爾濱賓西兩處高端農(nóng)機裝備研發(fā)制造基地。通過人工智能技術(shù)的加持，實現(xiàn)了無人駕駛設(shè)備、智能決策系統(tǒng)、操作管理平臺的自主研發(fā)，推動了大喂入量聯(lián)合收獲機、大馬力全動力換擋和無級變速輪式拖拉機、電控高速精量播種機等智能農(nóng)機，以及自動駕駛系統(tǒng)、作業(yè)質(zhì)量監(jiān)測、產(chǎn)量監(jiān)測等智能終端設(shè)備的技術(shù)熟化和推廣應(yīng)用。截至2023年底，墾區(qū)各類智能農(nóng)機具保有量達(dá)到10.7萬臺套，智能農(nóng)機占比14.1%。

（二）智慧農(nóng)場建設(shè)方面

集團充分挖掘人工智能賦能農(nóng)業(yè)的技術(shù)潛力，自2019年以來，先后啟動了16個智慧農(nóng)場建設(shè)，通過田間智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)和農(nóng)機智能化改造，應(yīng)用智能農(nóng)機裝備技術(shù)、自動駕駛技術(shù)、多機協(xié)同技術(shù)和精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“耕、種、管、收”高效協(xié)同作業(yè)及全流程智慧化管理。目前已經(jīng)形成了智能農(nóng)機設(shè)備多、作業(yè)環(huán)節(jié)項目全、無人化技術(shù)先進、數(shù)字化信息化程度高的智慧農(nóng)場群，已實現(xiàn)水旱田主要種植環(huán)節(jié)智能農(nóng)機全覆蓋，智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)在全國處于領(lǐng)先地位。2023年，集團改裝和優(yōu)化各類無人駕駛農(nóng)機119臺套，總量達(dá)到393臺套，完成無人農(nóng)機作業(yè)面積33.1萬畝次，建設(shè)智能機庫4570平方米；新建智能控制平臺14處，5G信號覆蓋面積9.76萬畝；配備專業(yè)技術(shù)人員41人，已實現(xiàn)水旱田主要種植環(huán)節(jié)智能農(nóng)機全覆蓋。

（三）農(nóng)機管理平臺打造方面

為全面提升集團農(nóng)機信息化管理與應(yīng)用服務(wù)效能，北大荒集團建立了自上而下、連接各農(nóng)場的農(nóng)機管理系統(tǒng)，將信息化技術(shù)深度應(yīng)用于農(nóng)機裝備、作業(yè)生產(chǎn)、管理服務(wù)等環(huán)節(jié)。目前，該平臺已經(jīng)完成數(shù)據(jù)管理、質(zhì)量監(jiān)管、農(nóng)機調(diào)度、補貼監(jiān)管、撮合服務(wù)、無人駕駛、金融服務(wù)等七大中心建設(shè)以及9個核心模塊和35項二級模塊的研發(fā)，完成了墾區(qū)78.7萬臺套農(nóng)機具、1315個農(nóng)機中心的信息歸集，實現(xiàn)了墾區(qū)農(nóng)機臺賬數(shù)據(jù)線上精準(zhǔn)管理、智能農(nóng)機裝備作業(yè)調(diào)度和軌跡查詢、北斗導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)“優(yōu)機優(yōu)補”補貼機具作業(yè)數(shù)據(jù)監(jiān)管等功能，通過智能化信息化手段將農(nóng)機作業(yè)監(jiān)管及指揮調(diào)度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮踊⒕€上化管理。

二、存在問題

（一）硬件方面

國產(chǎn)的農(nóng)用傳感器適配性、耐用性、適應(yīng)性差，作業(yè)受衛(wèi)星信號、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施制約，不好用不耐用等問題十分突出；大型農(nóng)機通過加裝各類傳感器實現(xiàn)無人化作業(yè)投入成本較高；前裝各類傳感器的智能農(nóng)機裝備生產(chǎn)企業(yè)少。

（二）軟件方面

國內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，北大荒集團發(fā)布了水旱田、無人化農(nóng)機作業(yè)等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)僅限于墾區(qū)范圍內(nèi)應(yīng)用；技術(shù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，國產(chǎn)的農(nóng)業(yè)傳感器，沒有統(tǒng)一的傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)接口，不同企業(yè)之間的產(chǎn)品難以互聯(lián)，極大影響了行業(yè)秩序。

（三）人才方面

墾區(qū)缺乏具備人工智能方面的專業(yè)人才，AI+農(nóng)業(yè)需要既懂?dāng)?shù)字技術(shù)又懂農(nóng)業(yè)技術(shù)的人才，這樣的高水平復(fù)合型人才更是少之又少，且大部分聚集在北上廣深等大城市，各農(nóng)場人才匱乏問題非常嚴(yán)重。

三、推進思路

（一）抓好以用促研

借助佳木斯國家農(nóng)高區(qū)建設(shè)優(yōu)勢，重點支持人工智能在大馬力拖拉機、電控高速智能精量播種機、大型風(fēng)幕自走式噴藥機、大型聯(lián)合收獲機、智能中耕除草機、大型聯(lián)合整地機等關(guān)鍵環(huán)節(jié)機具上的推廣應(yīng)用，從農(nóng)機應(yīng)用全過程和各環(huán)節(jié)提出需求，依托高校、科研機構(gòu)、專家團隊將理論研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際需求緊密結(jié)合，倒逼人工智能技術(shù)進步，促進高端智能農(nóng)機水平快速提高。

（二）推進以研促造

要加快推動與一拖集團、國家農(nóng)機創(chuàng)新中心合作，在先導(dǎo)區(qū)內(nèi)成立高端智能農(nóng)機產(chǎn)品研發(fā)平臺，結(jié)合人工智能關(guān)鍵技術(shù)、智能農(nóng)機核心零部件、成套智能裝備等重點領(lǐng)域與國際先進水平的差距，根據(jù)問題清單開展技術(shù)攻關(guān)，促進人工智能研發(fā)、關(guān)鍵技術(shù)突破，推動高端技術(shù)和裝備成熟落地，破解先進農(nóng)機技術(shù)“卡脖子”問題。

（三）加大建設(shè)力度

升級智慧農(nóng)場建設(shè)，在現(xiàn)有16個智慧農(nóng)場中，選擇發(fā)展基礎(chǔ)好、建設(shè)規(guī)模大的8個農(nóng)場進行提檔升級，通過智慧農(nóng)場建設(shè)探索農(nóng)機無人化作業(yè)的發(fā)展路徑，通過無人駕駛大馬力CVT拖拉機與大型聯(lián)合整地機配套作業(yè)、無人駕駛收獲機與無人駕駛運糧車協(xié)同作業(yè)、無人駕駛插秧機與田間軌道式運輸車協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)不同農(nóng)機設(shè)備的作業(yè)協(xié)同、農(nóng)機作業(yè)與信息基礎(chǔ)設(shè)施的有效聯(lián)動，從現(xiàn)階段開展的農(nóng)機作業(yè)自動導(dǎo)航輔助駕駛到實現(xiàn)農(nóng)機半無人化作業(yè)，最終實現(xiàn)農(nóng)機全無人化作業(yè)。

（四）打造應(yīng)用基地

以墾區(qū)內(nèi)近5000萬畝耕地和輻射帶動區(qū)域外農(nóng)業(yè)社會化服務(wù)面積7800萬畝次為應(yīng)用場景，為高端智能農(nóng)機裝備的研發(fā)制造提供熟化定型基地和推廣試用的場景，加快高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，實現(xiàn)田塊小變大，曲變直，坡改平，提升高端智能農(nóng)機適用于農(nóng)場的可靠性水平，擇優(yōu)選擇一批智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用基地，總結(jié)一批可復(fù)制可推廣的典型范例，通過現(xiàn)場觀摩、研討交流等方式加大宣傳推廣，以點帶面促進共同提升。

（五）加快平臺升級

積累土地基礎(chǔ)信息、產(chǎn)量數(shù)據(jù)、農(nóng)機配置、土壤信息等數(shù)據(jù)，推進變量處方圖、地力圖、產(chǎn)量圖制作，為智能農(nóng)機作業(yè)提供農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)收集和分析，建立集成農(nóng)機檔案、農(nóng)機調(diào)度、購機補貼、作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控、技術(shù)指導(dǎo)、社會化服務(wù)等模塊的一體化智能管理體系，推動人工智能與智能農(nóng)機協(xié)同發(fā)力發(fā)展。

（六）加強人才支撐

吸引國內(nèi)外人工智能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才、頂尖團隊等高層次人才來北大荒發(fā)展，對接高校和職業(yè)學(xué)校，開展人工智能產(chǎn)業(yè)所需基礎(chǔ)人才的聯(lián)合培養(yǎng)，打造大量面向高層次需求的知識型、技能型、創(chuàng)新型技術(shù)人才。完善吸引、留住人才激勵機制，為高端智能農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供智力支撐和人才保障。

（作者單位：北大荒農(nóng)墾集團有限公司）

責(zé)任編輯：李麗君