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        農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化運(yùn)用研究

        2020-01-17 06:47:38馮秀清
        黑龍江科學(xué) 2020年8期
        關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化機(jī)械

        馮秀清

        (黑龍江省大興安嶺地區(qū)農(nóng)林科學(xué)院,黑龍江 大興安嶺 165000)

        1 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

        農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,機(jī)械自動(dòng)化水平不斷提升,對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)通過(guò)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用,代替人力勞動(dòng)開(kāi)展農(nóng)業(yè)作業(yè)活動(dòng)。普及農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化,可有效節(jié)約大量的人力資源,控制了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,保證農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越普遍,但是機(jī)械自動(dòng)化方面還存在很大不足,精準(zhǔn)性水平還亟待提升。大量農(nóng)業(yè)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),有效提升農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化水平,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化作業(yè),對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展起著重要的推動(dòng)作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,需要進(jìn)一步加強(qiáng)GPS、GLS技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的聯(lián)合應(yīng)用,促進(jìn)其精準(zhǔn)化作業(yè),更好地開(kāi)展農(nóng)業(yè)播種與收割。

        在研發(fā)新型農(nóng)業(yè)自動(dòng)化設(shè)備方面還亟待提升。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械新型自動(dòng)化設(shè)備不足,導(dǎo)致農(nóng)耕生產(chǎn)水平較低,阻礙了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,所以必須要注重創(chuàng)新。農(nóng)業(yè)技術(shù)在現(xiàn)代信息技術(shù)的強(qiáng)大支撐下,獲得了極大的發(fā)展,同時(shí)也具有非常廣闊的發(fā)展前景。但是,調(diào)查發(fā)現(xiàn),農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展仍有很多不足,難以跟上時(shí)代發(fā)展要求。雖然農(nóng)業(yè)制造業(yè)發(fā)展速度逐年加快,然而在研發(fā)高端的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品方面還存在很大不足。目前,農(nóng)業(yè)機(jī)械化主要是工作類機(jī)械產(chǎn)品,這樣的產(chǎn)品適應(yīng)性不佳,難以在山區(qū)地帶開(kāi)展相應(yīng)的作業(yè)活動(dòng)。雖然農(nóng)業(yè)機(jī)械價(jià)格不是很高,但是故障問(wèn)題卻時(shí)有發(fā)生,高端性的插秧機(jī)還主要依靠進(jìn)口。今后,必須進(jìn)一步加強(qiáng)研發(fā)與創(chuàng)新,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的全面提升。

        2 農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化與自動(dòng)化分類

        農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化與自動(dòng)化可以分為以下三類:第一,農(nóng)業(yè)裝置或簡(jiǎn)單用具自動(dòng)化。這類農(nóng)機(jī)設(shè)備的智能化和自動(dòng)化程度較低,以現(xiàn)有農(nóng)機(jī)裝置和農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行原理為基礎(chǔ),通過(guò)提高和改善其工作性能,提升工作精度和作業(yè)效率,降低人員經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)或操作難度,能夠在一定程度節(jié)約生產(chǎn)資源。第二,簡(jiǎn)單的農(nóng)業(yè)裝置和機(jī)械無(wú)人自動(dòng)化,這類農(nóng)機(jī)設(shè)備更便于操作,能初步實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作,降低人員在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的危險(xiǎn)系數(shù)。但是,這一類農(nóng)業(yè)機(jī)械主要從事重復(fù)性或單調(diào)性作業(yè),不具備顯著的智能化特點(diǎn)。第三,智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝置及機(jī)械,也稱為自動(dòng)機(jī)器人,其以信息處理技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐,通過(guò)激光或遙感等方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作,可以適用于復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境,完成較為煩瑣的農(nóng)業(yè)作業(yè),能夠全面釋放勞動(dòng)力,提升生產(chǎn)效能,降低資源消耗。

        3 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)

        3.1 優(yōu)勢(shì)

        一是安全性較高。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用越來(lái)越普遍,有效控制了人力勞動(dòng)的投入,提升了農(nóng)業(yè)種植效率,對(duì)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效起到了重要的促進(jìn)作用。在實(shí)際使用過(guò)程中,自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械一方面可以解放農(nóng)村生產(chǎn)力,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。另一方面,由于采取統(tǒng)一的作業(yè)方式,使得農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量可以得到有效保證。同時(shí),這種機(jī)械設(shè)備一般具有自檢功能,在發(fā)生故障之后可以開(kāi)展有效的自我修復(fù)和自我保護(hù)功能,遇到一些小的故障發(fā)生時(shí)可以進(jìn)行自我修復(fù),不會(huì)因故障問(wèn)題而影響農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)。如農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備具有漏電保護(hù)功能,發(fā)生此類故障時(shí),能夠進(jìn)行自我修復(fù),避免人員受到傷害,可以持續(xù)地進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作。二是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用廣泛,避免了過(guò)大的人力勞動(dòng)投入。農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備為技術(shù)密集型設(shè)備,解放了人們的雙手,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的高效率發(fā)展。

        3.2 發(fā)展趨勢(shì)

        一是有效推動(dòng)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的普及應(yīng)用,提高其應(yīng)用價(jià)值。在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備研發(fā)方面,還應(yīng)加大研究力度,實(shí)現(xiàn)全新突破,提升其安全性能,進(jìn)一步增強(qiáng)其作業(yè)精度,確保良好的工作效率。對(duì)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用效果進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià),進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化模式。二是由于當(dāng)前農(nóng)業(yè)自動(dòng)化設(shè)備在精準(zhǔn)性方面還存在很大不足,因此應(yīng)將現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用其中,將自動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)備與傳感器互相融合,更好地掌握農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況,并對(duì)其相關(guān)信息進(jìn)行及時(shí)反饋,采用有效的生產(chǎn)管理方式,推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展。三是相較于其他行業(yè),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境相對(duì)較差,機(jī)械設(shè)備作業(yè)過(guò)程中會(huì)受到很多因素的影響,這對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備工作而言是極為不利的。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)半導(dǎo)體集成電路研究與應(yīng)用,提升設(shè)備的耐久性,促進(jìn)高效作業(yè),減少農(nóng)業(yè)成本投入。

        4 農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化及自動(dòng)化的意義和價(jià)值

        4.1 降低農(nóng)機(jī)操作難度

        隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械的重要性和作用性逐漸凸顯,其已經(jīng)成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)支撐。農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)現(xiàn)智能化及自動(dòng)化,可以降低農(nóng)機(jī)操作難度,符合農(nóng)民的勞動(dòng)能力和文化素質(zhì)要求,緩解了農(nóng)村地區(qū)勞動(dòng)力不足的問(wèn)題,讓更多在農(nóng)村地區(qū)留守的老人和婦女可以從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn),是提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和效率的重要途徑。

        4.2 節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本

        農(nóng)業(yè)在我國(guó)擁有悠久歷史,但是受到固化思維和傳統(tǒng)耕作模式的影響,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化程度較低。隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展,農(nóng)機(jī)雖然得到一定程度的應(yīng)用,但是依然長(zhǎng)期處于半機(jī)械化的生產(chǎn)模式,具有粗放型特點(diǎn),大量能源和資源用于生產(chǎn)消耗,生產(chǎn)成本居高不下。同時(shí),一些農(nóng)戶為了提升種植效益,大量使用除草劑、農(nóng)藥以及化肥,對(duì)周邊環(huán)境造成大量污染,提高了農(nóng)業(yè)環(huán)境成本。為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化及信息化發(fā)展,可以提升設(shè)備生產(chǎn)效能,有效節(jié)約生產(chǎn)資源。例如,使用節(jié)水設(shè)備和節(jié)能設(shè)備,可以減少機(jī)械運(yùn)行和灌溉作業(yè)中對(duì)能源和水源的消耗,使用施肥設(shè)備可以精準(zhǔn)控制農(nóng)藥和化肥用量,使用生物技術(shù)可以減少除蟲(chóng)劑和除草劑的用量,對(duì)提升生產(chǎn)效能、降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

        4.3 提升生產(chǎn)安全性

        以往的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要以手工勞作和半機(jī)械化為主,雖然應(yīng)用簡(jiǎn)單的農(nóng)機(jī)設(shè)備可以提升生產(chǎn)效能,但是由于設(shè)備的智能化和自動(dòng)化程度較低,對(duì)人力的需求量依然較大,很多機(jī)械都需要人力進(jìn)行操作,在人工與機(jī)械交叉作業(yè)下,經(jīng)常出現(xiàn)由于機(jī)械故障或者操作不當(dāng)而誘發(fā)的機(jī)械傷人事件,對(duì)生產(chǎn)安全帶來(lái)巨大影響。農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)現(xiàn)智能化及自動(dòng)化,可以提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力,減少人工操作行為,降低人工與機(jī)械交叉作業(yè)頻率,在釋放農(nóng)村勞動(dòng)力的同時(shí),還可以保證生產(chǎn)安全。同時(shí),農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化還可以提升機(jī)械的自我防護(hù)水平,當(dāng)發(fā)生故障后及時(shí)停止運(yùn)行,為安全生產(chǎn)提供保障。

        4.4 緩解生態(tài)污染情況

        我國(guó)過(guò)去的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要采用粗放式的生產(chǎn)模式,生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的矛盾日益突出,大量的污染物排放對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大的影響,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境成本居高不下。因此,想要徹底改變這一現(xiàn)狀,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綠色可持續(xù)發(fā)展,需要積極應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù),提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,利用節(jié)能、節(jié)電以及節(jié)水的智能化和自動(dòng)化設(shè)備,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響。

        5 結(jié)語(yǔ)

        隨著信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械成為促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要力量。應(yīng)充分利用現(xiàn)代科技,對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,加速產(chǎn)業(yè)升級(jí)和設(shè)備創(chuàng)新,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供支撐。智能化和自動(dòng)化作為農(nóng)機(jī)發(fā)展的重要方向,可提升生產(chǎn)效率,節(jié)約人力成本,釋放勞動(dòng)力,對(duì)促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展具有重要價(jià)值。

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