方　嘯　王新果　貢　軍

（中聯(lián)重機股份有限公司，安徽　蕪湖　241080）

隨著科技的日新月異，我國農業(yè)科技得到了飛速發(fā)展，相應的農業(yè)機械智能化及自動化技術水平在逐年提升。運用現(xiàn)代農業(yè)機械智能化、自動化技術，不僅大幅減少了農民的工作量，提升了勞動生產效率和勞動舒適性，而且節(jié)約了生產成本，改善了農產品的生產質量?！笆濉逼陂g，我國農業(yè)機械裝備發(fā)展取得了明顯成效，已成為農業(yè)機械生產的大國，農業(yè)機械自動化水平也在持續(xù)提升。但在農業(yè)機械產品智能化，尤其是高端農業(yè)機械產品方面，我國農業(yè)機械產品性能與外資品牌產品相比還存在不小的差距。在農業(yè)機械升級發(fā)展中，無人化與信息化技術的發(fā)展已成為農業(yè)機械升級發(fā)展的關鍵，成為我國農業(yè)發(fā)展的重要方向［1］。

1　我國農業(yè)機械產品發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國農業(yè)機械產品種類不斷增加、生產能力日益增強，一些大型高效、精準、節(jié)能型裝備研發(fā)制造取得了積極進展，為我國農機化事業(yè)快速發(fā)展提供了良好保障。十多年來，全國農作物耕種收綜合機械化水平持續(xù)提升，2016年綜合機械化率已達66%（見圖1）。其中，機耕率為81.4%，機播率為52.76%，機收率為56.01%，農業(yè)機械總動力逐年上升（見圖2）。

圖1　我國農業(yè)機械耕種收綜合機械化率走勢

我國農業(yè)機械裝備在新時代得到了飛速發(fā)展，但與美國約翰迪爾、凱斯紐荷蘭、日本洋馬、久保田等國外農業(yè)機械品牌相比，我國農業(yè)機械裝備競爭力明顯不足，存在著產品品種不全、品質不高、中高端產品供給不足、關鍵零部件受制于人、共性技術研究基礎薄弱以及農機農藝融合不緊密等諸多問題。因我國產業(yè)結構不合理，高端農機產品技術不成熟，產品可靠性難以滿足市場需要，與外資品牌存在較大差距，180馬力以上拖拉機等高端農業(yè)機械裝備基本被外資品牌壟斷（見圖3），我國農業(yè)機械的發(fā)展亟待轉型升級。

圖2　我國農業(yè)機械總動力走勢

圖3　我國高端農業(yè)機械裝備國外品牌市場份額

2　農機升級發(fā)展關鍵技術分析

面對我國當前農業(yè)機械化程度較國外品牌相比綜合水平存在一定差距的發(fā)展困境，國家層面正試圖通過借助人工智能、“互聯(lián)網+”等新一輪產業(yè)革命的歷史機遇，推動農業(yè)機械化綜合水平的提升，實現(xiàn)產品升級，實現(xiàn)彎道超車［2］。

近三年來，國家不斷出臺關于農業(yè)機械裝備發(fā)展的指導文件，如《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《農機裝備發(fā)展行動方案（2016—2025）》《“互聯(lián)網+”人工智能三年行動實施方案》等紛紛指出，農業(yè)機械的發(fā)展是國家重大戰(zhàn)略，農業(yè)機械產品升級對國家農業(yè)發(fā)展有重要意義。當前，農業(yè)機械產品升級的重點應放在農業(yè)機械無人化、信息化上。

農業(yè)機械無人化是指利用傳感器技術、導航定位技術，使拖拉機、收獲機等農業(yè)機械實現(xiàn)作業(yè)自動化、智能化、精準化乃至無人化，其典型應用為農業(yè)機械自動駕駛；農業(yè)信息化（農業(yè)物聯(lián)網）是指利用傳感器技術對農業(yè)信息數(shù)據(jù)進行采集，利用通信技術將傳感器節(jié)點進行連接，形成監(jiān)控網絡，實現(xiàn)與農業(yè)環(huán)境、農業(yè)機械的互聯(lián)，其典型應用為農業(yè)物聯(lián)網［3］。農業(yè)機械自動駕駛具有提高作業(yè)精度、延長工作時間、減少油料、降低勞動強度、提升作物產量以及提高規(guī)?；a等優(yōu)勢，農業(yè)物聯(lián)網具有實現(xiàn)科學耕種收、實現(xiàn)精準操控、提高自動化效率、實時監(jiān)控環(huán)境、實現(xiàn)遠程操控、有利于大數(shù)據(jù)分析以及有利于農產品追溯等優(yōu)勢［4］。

農業(yè)機械無人化與信息化是當前農業(yè)機械彎道超車的關鍵技術，是農業(yè)機械升級發(fā)展的基石，是落實人工智能、“互聯(lián)網+”發(fā)展的核心推力。

3　農機無人化與信息化產品創(chuàng)新能力分析

知識產權是產品升級與創(chuàng)新的核心，知識產權的數(shù)量與質量是產品升級發(fā)展的衡量標準［5］。

3.1　農機無人化專利分析

近幾年來，我國農業(yè)機械自動駕駛專利申請情況如圖4所示。由圖4可以看出，自2010年起，我國農業(yè)機械自動駕駛領域的專利申請數(shù)量逐年遞增，但2015年后出現(xiàn)了下滑趨勢，發(fā)明專利授權數(shù)量也在2013年后出現(xiàn)持續(xù)下降，2017年更是下降至個位數(shù)，農業(yè)機械無人化產品創(chuàng)新情況不容樂觀。

圖4　農業(yè)機械自動駕駛專利申請情況

對以上專利進行類型展開分析，分析結果如圖5所示。從圖5可以看出，專利申請類型多集中在設備、裝置、原理、方法和零部件的設計上，在核心的智能控制方面（一般控制、調節(jié)及非電變量控制）的專利少之又少。此外，專利質量方面，對比發(fā)明申請數(shù)量與發(fā)明授權數(shù)量，在一般控制、調節(jié)方面的發(fā)明專利授權率僅為34%，在非電變量控制方面發(fā)明專利授權率僅為19%。

3.2　農機信息化專利分析

近幾年來，我國農業(yè)物聯(lián)網專利申請情況如圖6所示。從圖6可以看出，自2010年起，我國農業(yè)物聯(lián)網領域的專利申請數(shù)量逐年遞增，但2016年后出現(xiàn)了下滑趨勢，而發(fā)明專利授權數(shù)量一直處于低谷，仍在個位數(shù)徘徊，農業(yè)機械信息化產品創(chuàng)新情況不容樂觀。

圖5　農業(yè)機械自動駕駛專利類型分析

圖6　農業(yè)物聯(lián)網專利申請情況

對以上專利進行類型展開分析，分析結果如圖7所示。從圖7可以看出，專利申請類型最多的仍在設備、裝置方面，但相比自動駕駛，農業(yè)物聯(lián)網核心的方向（計算、推算、控制、調節(jié)和電通信）專利申請數(shù)量較為可觀。但是，對比發(fā)明申請數(shù)量及發(fā)明授權數(shù)量可以發(fā)現(xiàn)，在農業(yè)物聯(lián)網核心方向的授權率極低，計算、推算方面發(fā)明專利授權率僅為14%，控制、調節(jié)方面專利授權率僅為18%，電通信方面專利授權率僅為8%。

圖7　農業(yè)物聯(lián)網專利類型分析

4　農機升級發(fā)展對策

4.1　加大農機內部跨界人才培養(yǎng)

新型產業(yè)的市場尚處于萌芽階段，企業(yè)內部或市場上具備覆蓋各專業(yè)領域的農業(yè)機械智能化培訓項目、完善的理論與實踐一體化的培訓體系、培訓機構嚴重缺少。即使有少量企業(yè)和社會培訓機構推出培訓項目，由于缺乏實精湛的教育教學資源、完善規(guī)范的培訓體系，難以形成系統(tǒng)的教學流程，尤其是人工智能、互聯(lián)網、現(xiàn)代農業(yè)機械等領域的專業(yè)培訓機構少之又少。企業(yè)內部及社會培訓機構應以融入新型產業(yè)領域的技術為指南，以系統(tǒng)集成為切入點，以創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)自主體系平臺建設為載體，制訂突出職業(yè)行動和社會能力的專業(yè)人才培養(yǎng)體系、培訓方案。培訓體系、培訓方案應由淺入深地為人才提供跨越式成長環(huán)境，可先為企業(yè)員工提供普及人工智能、互聯(lián)網知識的基礎培訓，再為企業(yè)員工提供具備人工智能、互聯(lián)網應用的技術培訓，最后結合企業(yè)自身發(fā)展需求，依托市場導向，為企業(yè)員工提供專項的技術技能培訓，實現(xiàn)新型產業(yè)從教育培養(yǎng)到人才應用的跨越式發(fā)展。

4.2　借助人工智能、物聯(lián)網實現(xiàn)產品跨界發(fā)展

我國農業(yè)機械產品存在技術創(chuàng)新不足問題，但我國人工智能、互聯(lián)網技術在國際上數(shù)一數(shù)二。應加快現(xiàn)代農業(yè)機械與人工智能、互聯(lián)網的跨界融合，引導國內科研機構圍繞細分市場向差異化方向發(fā)展，開展與企業(yè)、市場相關的產業(yè)鏈橫向和縱向整合，使互聯(lián)網、人工智能與現(xiàn)代農業(yè)機械緊密結合。以聯(lián)合開發(fā)的方式，為互聯(lián)網、人工智能提供農業(yè)機械領域應用場景，加速現(xiàn)代農業(yè)機械無人化與信息化的創(chuàng)新發(fā)展。一方面，讓人工智能、互聯(lián)網方面的專家、學者了解農機市場痛點，了解企業(yè)需求；另一方面，讓企業(yè)了解人工智能、互聯(lián)網的最新技術進展，尋找與企業(yè)相關的技術落地點，推進成果轉化，實現(xiàn)產業(yè)落地。

5　結語

本文對農機升級發(fā)展現(xiàn)狀進行了分析，并給出相應對策，指出農業(yè)機械的升級發(fā)展，尤其是無人化、信息化關鍵技術的發(fā)展，應結合人工智能、互聯(lián)網技術實現(xiàn)跨界發(fā)展，才能在產品升級與創(chuàng)新上實現(xiàn)彎道超車。

參考文獻