本刊記者|知一

開啟智能農(nóng)機新時代
——“智能農(nóng)機裝備”重點專項立項項目一覽

本刊記者|知一

長期以來，我國農(nóng)機裝備技術基礎研究不足，整機可靠性和作業(yè)效率不高，核心部件和高端產(chǎn)品依賴進口，農(nóng)業(yè)投入品施用粗放，經(jīng)飼果牧等生產(chǎn)機械嚴重缺乏，導致農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)成本居高不下;國際知名農(nóng)機企業(yè)憑借技術和資本優(yōu)勢全面進入中國，搶占高端農(nóng)機市場，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)。加快發(fā)展智能農(nóng)機裝備技術，提升農(nóng)機裝備供給能力、縮小與國外主流產(chǎn)品差距、支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展、保障糧食和產(chǎn)業(yè)安全意義重大。

為深入貫徹落實《國務院關于促進農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機工業(yè)又好又快發(fā)展的意見》和《國務院關于加快轉變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的意見》，依據(jù)《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》、《國家糧食安全中長期規(guī)劃綱要(2008—2020年)》、《中國制造2025》和《國務院關于深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革方案的通知》，立足“智能、高效、環(huán)保”，按照“關鍵核心技術自主化，主導裝備產(chǎn)品智能化，薄弱環(huán)節(jié)機械化”的發(fā)展思路，進行智能裝備、精益制造、精細作業(yè)的橫向產(chǎn)業(yè)鏈與基礎研究、關鍵攻關、裝備研制與示范應用的縱向創(chuàng)新鏈相結合的一體化科技創(chuàng)新設計，啟動實施智能農(nóng)機裝備重點專項。

“智能農(nóng)機裝備”重點專項2016年度項目申報指南申報研究方向為19項，分別為基礎研究類3項：機器作業(yè)狀態(tài)參數(shù)測試方法研究、信息感知與動物精細養(yǎng)殖管控機理研究和信息感知與作物精細生產(chǎn)管控機理研究；共性關鍵技術研究類16項：丘陵山地拖拉機關鍵技術研究與整機開發(fā)、水田拖拉機行走驅動技術研究與整機開發(fā)、新型節(jié)能環(huán)保農(nóng)用發(fā)動機開發(fā)、園藝拖拉機智能化關鍵技術研究與整機開發(fā)、智能電動拖拉機開發(fā)、重型拖拉機智能化關鍵技術研究與整機開發(fā)、甘蔗和甜菜多功能收獲技術與裝備研發(fā)、秸稈飼料收獲技術與智能裝備研發(fā)、棉麻智能高效收獲技術與裝備研發(fā)、農(nóng)特產(chǎn)品收獲技術與裝備研發(fā)、薯類高效收獲技術與裝備研發(fā)、飼草料作物收獲技術與裝備研發(fā)、特色雜糧收獲技術與裝備研發(fā)、玉米聯(lián)合收獲技術與智能裝備研發(fā)、智能化稻麥聯(lián)合收獲技術與裝備研發(fā)和智能化油料作物收獲技術與裝備研發(fā)。

上述19個研究方向申報的項目，最終確定立項21個項目。其中丘陵山地拖拉機關鍵技術研究與整機開發(fā)、新型節(jié)能環(huán)保農(nóng)用發(fā)動機開發(fā)2個指南方向分別擬立項2個項目，其他17個方向擬立項支持1個項目。

2016年度“智能農(nóng)機裝備”重點專項已立項項目概況如下：

一、農(nóng)機作業(yè)信息感知與精細生產(chǎn)管控應用基礎研究

2、信息感知與動物精細養(yǎng)殖管控機理研究

主持單位：中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所

研究內容：針對動物生理生態(tài)信息獲取、營養(yǎng)精細調控、健康診斷等提升養(yǎng)殖產(chǎn)能的需求，研究畜禽動物生理生態(tài)監(jiān)測、數(shù)字化表征和分類辨析、生長調控等基本原理與方法，揭示畜禽動物不同生長階段和生理狀態(tài)下生長與健康、營養(yǎng)、環(huán)境的影響規(guī)律，構建動物生長數(shù)字化模型，開發(fā)以蛋(肉)雞、生豬、奶(肉)牛為主的生長環(huán)境、生理生態(tài)等新型傳感器件及環(huán)境控制系統(tǒng)。搭建高效精細養(yǎng)殖智能化農(nóng)業(yè)機械理論與技術基礎。

1、機器作業(yè)狀態(tài)參數(shù)測試方法研究

主持單位：中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院

研究內容：針對農(nóng)機使用過程作業(yè)粗放、可靠性和安全性差、能源資源浪費嚴重等問題，探索復雜開放工況下農(nóng)機作業(yè)參數(shù)檢測原理，研究農(nóng)用動力機械、施肥播種機械、植保機械和收獲機械等量大面廣的典型農(nóng)機裝備田間作業(yè)過程中關鍵運動參數(shù)、作業(yè)狀態(tài)和質量效果等測試方法及技術，研制系列專用傳感器和檢測裝置，集成開發(fā)相應的測試系統(tǒng)。

3、信息感知與作物精細生產(chǎn)管控機理研究

主持單位：北京農(nóng)業(yè)信息技術研究中心

研究內容：針對農(nóng)機作業(yè)過程對土壤和作物對象互作規(guī)律不清、作業(yè)機理、原理與基礎研究缺乏以及作物生產(chǎn)過程信息表征不明等問題，開展農(nóng)機作業(yè)對土壤質構及作物生長影響機理研究，揭示土壤—植物—機器系統(tǒng)優(yōu)化自適應與系統(tǒng)減阻降耗、節(jié)本增效優(yōu)化匹配規(guī)律，研究耕整、播種、收獲等作業(yè)新原理、新機構;開展農(nóng)機作業(yè)信息實時獲取與精細生產(chǎn)管控的理論與方法研究，揭示土壤環(huán)境、作物本體信息與種、肥、水、藥精細調控機理與模式;開發(fā)農(nóng)機作業(yè)環(huán)境與本體信息快速獲取傳感器及精播精施與精準控制智能決策系統(tǒng)，構建高效作業(yè)智能化農(nóng)業(yè)機械理論與技術基礎。

二、智能農(nóng)業(yè)動力機械研發(fā)

4、丘陵山地拖拉機關鍵技術研究與整機開發(fā)

主持單位：四川川龍拖拉機制造有限公司

山東五征集團有限公司

研究內容：針對制約丘陵山地農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的農(nóng)用動力瓶頸，研究丘陵山地拖拉機行走機構、動力傳遞與高效驅動、姿態(tài)自動調整、機具懸掛裝置坡地自適應、多點動力輸出等核心技術及關鍵零部件，研究智能化控制和自主作業(yè)前沿技術，研制高通過性、高穩(wěn)定性、高地形適應性的高效輕便山地拖拉機;集成智能化制造技術，并進行試驗考核。

6、新型節(jié)能環(huán)保農(nóng)用發(fā)動機開發(fā)

主持單位：中國機械工業(yè)集團有限公司

天津雷沃動力有限公司

研究內容：針對我國量大面廣的農(nóng)用發(fā)動機燃油消耗量大、燃燒不充分、噪聲大，亟待技術升級換代的現(xiàn)實，重點研究減振降噪、電控高壓噴射、廢氣再循環(huán)、尾氣后處理等關鍵技術;研究發(fā)動機智能控制、智能測試及遠程檢測等關鍵技術，開發(fā)集動力輸出智能化控制、整機工作狀態(tài)監(jiān)控及故障診斷為一體的智能管理系統(tǒng);集成開發(fā)新型節(jié)能環(huán)保農(nóng)用發(fā)動機，研究發(fā)動機關鍵零部件及整機精益制造技術，并進行試驗考核。

5、水田拖拉機行走驅動技術研究與整機開發(fā)

主持單位：中聯(lián)重機股份有限公司

研究內容：針對南方水田泥腳深、水旱輪作、搶時性作業(yè)等特點，以解決水田作業(yè)適應性、保護耕底層和提高作業(yè)效率為重點，開展機具和水田界面泥水膜的形成與破壞機理、水田動力裝備的行走動力學特性研究，構建水田作業(yè)泥水膜滑行阻力模型;基于水田拖拉機數(shù)字化、模塊化設計及制造技術，開發(fā)水田拖拉機核心部件輕量化、水田行走底盤及動力系統(tǒng)匹配等核心技術和關鍵零部件;集成研制智能化水田專用拖拉機，實現(xiàn)產(chǎn)品系列化開發(fā)，并進行試驗考核。

7、園藝拖拉機智能化關鍵技術研究與整機開發(fā)

主持單位：江蘇悅達集團有限公司

研究內容：針對園藝生產(chǎn)勞動強度大、作業(yè)標準化程度高，對作業(yè)機具多功能化、操作方便高效、節(jié)能環(huán)保的特殊要求，重點針對現(xiàn)代標準果園、茶園等生產(chǎn)條件，重點開發(fā)模塊化多功能動力輸出、快捷懸掛系統(tǒng)、多自由度大偏轉角、高承載前驅動橋、故障檢測、總線等智能化控制與人機工程等核心技術與關鍵部件，研制系列化園藝專用拖拉機，并試驗考核。

8、智能電動拖拉機開發(fā)

主持單位：山東時風（集團）有限責任公司

研究內容：針對零排放、無污染、低噪音等特殊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對綠色動力農(nóng)機具的需求不斷增加的趨勢，研究電動拖拉機中央集成控制及整機控制策略、動力模式與經(jīng)濟模式下的能量管理、無級調速、作業(yè)機組不同工況下動力匹配及整機集成等關鍵技術;開發(fā)電動拖拉機能量智能管理系統(tǒng)、功率分匯流變速箱;集成創(chuàng)制智能電動拖拉機，并進行試驗考核。

9、重型拖拉機智能化關鍵技術研究與整機開發(fā)

主持單位：雷沃重工股份有限公司

研究內容：針對我國大馬力拖拉機缺乏動力換檔、無級變速、負載傳感液壓提升等核心技術，以關鍵技術突破，推動整機產(chǎn)品技術升級，重點開發(fā)動力換檔和無級變速傳動箱、懸浮式轉向驅動橋、智能操控和安全駕駛室、負載傳感電液提升器等核心技術與關鍵零部件，集成研制智能重型拖拉機;研究節(jié)能降耗制造工藝、產(chǎn)品全生命周期設計與評價、信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化等重型拖拉機智能制造技術，建立重型拖拉機智能制造方法與技術體系，并進行試驗考核。

三：糧食作物高效智能收獲技術裝備研發(fā)

10、智能化稻麥聯(lián)合收獲技術與裝備研發(fā)

主持單位：雷沃重工股份有限公司

研究內容：針對聯(lián)合收獲高效率、高質量的發(fā)展趨勢，以智能化控制技術為重點，重點研究基于作物水分、喂入量、收獲損失、工況參數(shù)等多參數(shù)融合的智能調控策略;開發(fā)模塊化參數(shù)控制系統(tǒng)與調控裝置、總線技術等;優(yōu)化高效減損收割、高通量脫粒分離與清選等核心技術與關鍵部件，集成研制智能高效稻麥聯(lián)合收割機、深泥腳田水稻聯(lián)合收割機，并進行試驗考核。

11、玉米收獲技術與智能裝備研發(fā)

主持單位：中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院

研究內容：針對玉米不同種植農(nóng)藝制約機械化收獲難題，重點突破玉米收獲機械智能化控制技術，研究高含水率籽粒低損脫粒技術，研制玉米籽粒收獲機;研究玉米植株切割輸送、減損摘穗、秸稈切碎收集等關鍵技術，研制玉米穗莖聯(lián)合收獲機;研究鮮食玉米柔性摘穗、無損傷輸送技術，研制鮮食玉米聯(lián)合收獲機;研究玉米種穗高效柔性摘穗、無損傷輸送技術，研制玉米種穗收獲機，并進行試驗考核。

12、薯類高效收獲技術與裝備研發(fā)

主持單位：中機美諾科技股份有限公司

研究內容：針對高效低損機械化收儲需求，重點突破仿生減阻、低破損等核心技術，優(yōu)化低損減阻挖掘、薯土藤蔓強制分離、防損輸送、低損儲藏等關鍵裝置;開發(fā)挖掘部件耐磨材料、防損傷材料制造技術;開發(fā)自動對行、挖深調控、節(jié)能運儲智能控制系統(tǒng);集成研制馬鈴薯聯(lián)合收獲、撿拾分級和甘薯、木薯收獲裝備，并在主產(chǎn)區(qū)試驗考核。

13、特色雜糧收獲技術與裝備研發(fā)

主持單位：中農(nóng)集團農(nóng)業(yè)裝備有限公司

研究內容：針對具有傳統(tǒng)優(yōu)勢和區(qū)域特色的雜糧生產(chǎn)需要，以提高雜糧作物生產(chǎn)機械化水平，降低人工勞動成本，提升特色雜糧生產(chǎn)經(jīng)濟效益，重點研究谷子、蕎麥、燕麥、青稞等特色雜糧作物籽粒與莖穗機械力學特性，研究切割、脫粒、清選工藝機理，開發(fā)脫粒、清選技術及新機構、新部件;集成研制谷子、蕎麥、燕麥、青稞等作物收獲裝備，并在典型區(qū)域進行試驗考核。

14、秸稈飼料收獲技術與裝備研發(fā)

主持單位：新疆機械研究院股份有限公司

研究內容：針對秸稈機械化收獲需求，以收獲粉碎、撿拾成捆為主線，研究作業(yè)流程智能控制、金屬探測、籽粒破碎、破節(jié)揉絲及切割刀具自磨刃等關鍵技術，集成研制大型智能青飼料聯(lián)合收割裝備及具有智能控制功能的秸稈撿拾揉搓打捆裝備、壓縮成型裝備、纏膜青貯裝備，以小麥、玉米、水稻、棉花秸稈為主，進行試驗考核。

四、經(jīng)濟作物高效能收獲與智能控制技術裝備研發(fā)

15、棉麻智能高效收獲技術與裝備研發(fā)

主持單位：中國機械工業(yè)集團有限公司

研究內容：針對棉花收獲機械長期依賴進口，麻類作物收獲依靠人工，影響產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的問題，開發(fā)自動對行、在線測產(chǎn)、智能控制等核心技術與系統(tǒng);優(yōu)化重載靜液壓驅動底盤、高效采棉滾筒、氣力輸棉、棉模成型、智能操控等關鍵系統(tǒng)及制造技術;集成研制棉箱式、打包式高效智能采棉機。研究苧麻、大麻收獲工藝與技術，開發(fā)收割裝置，集成研制聯(lián)合收獲裝備，并進行試驗考核。

16、甘蔗和甜菜多功能收獲技術與裝備研發(fā)

主持單位：現(xiàn)代農(nóng)裝科技股份有限公司

研究內容：針對甘蔗和甜菜對機械化收獲區(qū)域適用性的需求，以形成適用于不同種植模式的甘蔗、甜菜收獲成套裝備為主線，重點開發(fā)電液智能控制技術與系統(tǒng);優(yōu)化甘蔗根切、切段、剝葉、蔗葉分離等核心技術與關鍵裝置;集成研制切斷式甘蔗聯(lián)合收割機、履帶式丘陵山地甘蔗收割機;優(yōu)化甜菜自動對行仿形切頂、減阻挖掘、振動分離、撿拾分離等核心技術與關鍵裝置，集成研制自走式甜菜聯(lián)合收獲機、甜菜挖掘鋪放收獲機和撿拾收獲機，并進行試驗考核。

17、智能化油料作物收獲技術與裝備研發(fā)

主持單位：農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所

研究內容：針對我國特色油料作物機械化收獲需求，重點瞄準油菜、花生、油茶籽、油葵作物，研究優(yōu)化油菜智能化、低損高效收獲等核心技術與關鍵裝置，研制自走式油菜聯(lián)合收獲機和油菜割曬、撿拾收獲機;優(yōu)化花生減阻挖掘、果土分離、高效脫果、無阻滯清選等核心技術與關鍵裝置，研制高效自走式花生聯(lián)合收獲機和挖掘鋪放、撿拾脫果收獲機;研究油茶籽標準化種植模式與機械采收原理，研制油茶籽收獲裝置;優(yōu)化脫粒、清選等核心技術與關鍵裝置，研制油葵聯(lián)合收獲機，并進行試驗考核。

18、飼草料作物收獲技術與裝備研發(fā)

主持單位：中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院呼和浩特分院

研究內容：瞄準草食畜牧業(yè)發(fā)展需要，針對天然草場、人工草場和優(yōu)質飼草作物，重點研究優(yōu)化負荷反饋控制、割刀自磨刃、切割調質等核心技術與關鍵裝備;研制自走式飼用甜高粱聯(lián)合收獲打捆機;研制高稈禾草聯(lián)合收割機;研制自走式苜蓿切割調質收獲機;研制草原牧草高效收獲技術與裝備;并試驗考核。

19、農(nóng)特產(chǎn)品收獲技術與裝備研發(fā)

主持單位：中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院

研究內容：瞄準茶葉、枸杞、紅棗、天然橡膠等農(nóng)特產(chǎn)品，以機械化收獲為突破口，重點研究茶葉、枸杞、紅棗、天然橡膠等機械力學特性，探索收獲新原理與新結構;開發(fā)枸杞等漿果類采收技術與裝置;開發(fā)標準化種植紅棗收獲技術與裝備;開發(fā)茶葉采摘技術與裝備;研究天然橡膠全天候自動化割膠、收膠及信息采集關鍵技術與裝置，研制天然橡膠采膠收獲成套裝備，并試驗考核。