文/吳海華 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院

新一代智能農(nóng)業(yè)裝備是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要支撐，是提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和增強綜合生產(chǎn)能力的關鍵，也是國際產(chǎn)業(yè)技術競爭焦點；是融合生物、農(nóng)藝和工程技術，集成先進制造與智能控制、新一代信息通信、新材料、人工智能等高新技術的自動化、信息化、智能化先進裝備；重點發(fā)展育、耕、種、管、收、運、貯及養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品加工智能系統(tǒng)和智能裝備；發(fā)展農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)機器人、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)及農(nóng)機物聯(lián)網(wǎng)、智慧農(nóng)業(yè)服務等，構建形成新一代智能農(nóng)業(yè)裝備技術、產(chǎn)品、服務及產(chǎn)業(yè)體系，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自主可控發(fā)展，推進實現(xiàn)制造強國、農(nóng)業(yè)強國。

發(fā)展新一代智能農(nóng)業(yè)裝備的意義重大

一是符合鄉(xiāng)村振興、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展等重大戰(zhàn)略，支撐建設創(chuàng)新型強國。習近平總書記指出，“要大力推進農(nóng)業(yè)機械化、智能化，給農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化插上科技的翅膀”；《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018－2022年）》提出要“提高農(nóng)機裝備智能化水平”；《中國制造2025》將農(nóng)機裝備作為十大重點領域之一；《國務院關于加快推進農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導意見》提出要加快推進農(nóng)機裝備創(chuàng)新，研究部署新一代智能農(nóng)業(yè)裝備科研項目?！缎乱淮斯ぶ悄芤?guī)劃》提出，要研制農(nóng)業(yè)智能傳感與控制系統(tǒng)、智能化農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)機田間作業(yè)自主系統(tǒng)等。《中共中央 國務院關于抓好“三農(nóng)”領域重點工作確保如期實現(xiàn)全面小康的意見》提出，要加快大中型、智能化、復合型農(nóng)業(yè)機械研發(fā)和應用。

二是支撐綠色生態(tài)高質(zhì)高效現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，保障“三大”安全?！罢l來種地”“怎么種地”“如何種好”關乎我國鄉(xiāng)村振興、農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展全局。發(fā)展新一代智能農(nóng)業(yè)裝備，實現(xiàn)傳統(tǒng)精耕細作與現(xiàn)代物質(zhì)裝備相輔相成，可促進農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，進一步提高勞動生產(chǎn)率、土地產(chǎn)出率、資源利用率和提升綜合生產(chǎn)能力，保障糧食、食品和生態(tài)安全。

三是提升農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)核心競爭力，保障產(chǎn)業(yè)安全。世界主要跨國農(nóng)機企業(yè)具有全球科技及產(chǎn)業(yè)主導優(yōu)勢，掌控國際競爭格局，并已全面進入我國，搶占高端市場，制約我國產(chǎn)業(yè)升級。以重大裝備為核心，以信息化、智能化為主線，推進互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、智能裝備等融合，發(fā)展新一代智能農(nóng)業(yè)裝備，實現(xiàn)“換道”發(fā)展，構建自主可控的技術、產(chǎn)品、服務體系，在新一輪產(chǎn)業(yè)革命中掌握主導權、主動權，重塑國際產(chǎn)業(yè)格局。

當前智能農(nóng)業(yè)裝備形勢與環(huán)境

國際發(fā)展新趨勢。全球農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。全球農(nóng)業(yè)發(fā)展進入由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的歷史階段，全球人口總量不斷增長對糧食需求量和品種、質(zhì)量要求不斷提高，促進了全球農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定增長，2019年全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到1070億歐元。約翰迪爾、凱斯紐荷蘭、愛科、久保田等跨國企業(yè)在全球農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈的主導地位進一步穩(wěn)固，但全球貿(mào)易、產(chǎn)業(yè)技術及資本競爭也將加速產(chǎn)業(yè)鏈變革。根據(jù)歐洲農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會（CEMA）報告，2018年，全球農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)進出口額達1100多億歐元，其中，歐洲、美洲等地區(qū)的全球農(nóng)機進出口占比超過80%。新一輪科技革命推動產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新進入以智能化為引領變革的發(fā)展階段，跨國企業(yè)紛紛布局智能農(nóng)業(yè)裝備領域，約翰迪爾公司（JohnDeere）以GreenStar為核心推進裝備智能化發(fā)展，愛科公司（AGCO）推出了FUSE戰(zhàn)略，凱斯公司（CNHI）推出了Advanced Farming Systems（AFS），久保田公司（Kubota）推出了KSAS智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。近年及今后一段時期，農(nóng)業(yè)裝備技術將以人工智能、信息通信、大數(shù)據(jù)為支撐，向高效化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、綠色化發(fā)展，以農(nóng)業(yè)傳感器、智能系統(tǒng)、智能裝備、智慧服務等引領產(chǎn)業(yè)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加速現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向精準調(diào)控、裝備智能、精細生產(chǎn)、綠色高效的智能化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。

我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢。我國農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入新階段。近年來，我國農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，成為世界農(nóng)業(yè)裝備制造和使用大國。根據(jù)中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2019年，我國農(nóng)機裝備市場規(guī)模約占全球27.4%，約1900家規(guī)模以上的企業(yè)主營業(yè)務收入為2465億元，具備4000多種農(nóng)機產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)能力，年生產(chǎn)主要農(nóng)機產(chǎn)品500多萬臺，滿足國內(nèi)90%以上的市場需求，支撐我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進入以機械化為主導的新階段。技術及產(chǎn)品加速智能化轉(zhuǎn)型升級，以農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)機器人及大數(shù)據(jù)、人工智能、新一代信息為核心，推進形成新一代智能農(nóng)業(yè)裝備及在智能農(nóng)場、智能化植物工廠、智能牧場、智能漁場、智能果園等場景示范應用，促進農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)。

存在的問題與挑戰(zhàn)

我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷從無到有、從小到大發(fā)展，正從弱向強升級，8000多家企業(yè)分布于產(chǎn)業(yè)鏈上中下游，形成大中小企業(yè)、高中低端協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。產(chǎn)學研協(xié)同的產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新鏈初步構建，土壤植物機器系統(tǒng)技術國家重點實驗室、拖拉機動力系統(tǒng)國家重點實驗室、國家農(nóng)業(yè)機械工程技術研究中心、農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等一批國家級和省部級科技創(chuàng)新平臺，以及30多家省級院所、40多家高校推進重大技術創(chuàng)新，支撐形成市場導向、企業(yè)主體、產(chǎn)學研結合的產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新體系。近年來，國家科技計劃將農(nóng)業(yè)裝備科技創(chuàng)新作為重點方向，部署實施了一批重大重點項目，創(chuàng)新突破了一批智能農(nóng)機裝備技術及產(chǎn)品，豐富了我國農(nóng)業(yè)裝備的品種，優(yōu)化了產(chǎn)品結構。

但我國還不是農(nóng)業(yè)裝備制造強國，在自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)核心競爭力等方面仍存在短板。產(chǎn)業(yè)整體科技水平與美國、德國、日本等領先國家相差30年左右，主要農(nóng)機產(chǎn)品性能質(zhì)量僅為國外先進水平的50%左右。關鍵核心技術及零部件尚未自主可控，農(nóng)用柴油發(fā)動機高壓共軌、動力換擋、無級變速、農(nóng)機傳感與控制、作業(yè)變量控制等技術受制于人；農(nóng)業(yè)傳感器、機電液元器件、犁體和播種機波紋圓盤等入土作業(yè)部件、植保與灌溉噴頭、打捆機打結器等關鍵零部件也主要依賴進口。大型拖拉機、高速翻轉(zhuǎn)犁、大型采棉機、大型甘蔗收獲機等高端農(nóng)業(yè)裝備自主創(chuàng)新能力弱，全程全面機械化仍舊有40%左右的產(chǎn)品空白。規(guī)模以上企業(yè)產(chǎn)值僅相當于美國約翰迪爾、凱斯紐荷蘭兩家公司，且產(chǎn)品增加值率和利潤率僅為國際領先水平1/10，企業(yè)國際市場競爭力弱。

科技創(chuàng)新 促進農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展

加快推進農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。圍繞制造強國、鄉(xiāng)村振興等戰(zhàn)略需求，以適應農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、提質(zhì)增效需求為導向，以農(nóng)機化和農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級為主線，以提升自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)核心競爭力為目標，立足“智能、綠色、高效、安全”，統(tǒng)籌“補短板、攻核心、強智能”，加強重點應用基礎、關鍵共性、戰(zhàn)略前沿技術聯(lián)合攻關，構建新一代智能農(nóng)業(yè)裝備技術、產(chǎn)品、服務體系，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)自主可控發(fā)展，促進全程全面高質(zhì)高效農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展，走出一條中國特色的農(nóng)業(yè)機械化、智能化發(fā)展道路。

加強關鍵核心技術攻關。統(tǒng)籌糧經(jīng)飼、農(nóng)林牧漁、種養(yǎng)加等，以智能制造、智能裝備、智能管理、智能服務為主線，重點突破動植物生長與環(huán)境智能感知與調(diào)控、農(nóng)機工況及作業(yè)質(zhì)量傳感、遠程運維與管理、智能作業(yè)機器人系統(tǒng)等應用基礎、戰(zhàn)略前沿及關鍵共性技術，構建動植物全生命周期“實時感知、智能控制、精準作業(yè)、智慧服務”技術體系。

發(fā)展高水平的智能農(nóng)業(yè)裝備。重點突破關鍵零部件及整機智能設計、高性能材料與制造技術，開發(fā)動力換擋、無級變速、高效采收與清選部件、智能操控系統(tǒng)等關鍵零部件，發(fā)展重型智能及新能源拖拉機、耕種管收高效智能田間作業(yè)裝備、工廠化種養(yǎng)智能裝備與設施、農(nóng)產(chǎn)品加工智能裝備、農(nóng)業(yè)機器人及農(nóng)業(yè)裝備智能操作系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)智能生產(chǎn)決策系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)知識智能服務系統(tǒng)等，打造高端農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)，培育新興產(chǎn)業(yè)。

發(fā)展高效智能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。突破不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域性特點、農(nóng)藝要求、種養(yǎng)規(guī)模、氣候環(huán)境的動植物高效化、綠色化、智能化生產(chǎn)工藝技術、配套裝備、系統(tǒng)模式，構建綠色高效機械化種養(yǎng)系統(tǒng)，推進智能化的水、肥、種、藥施用與收獲等裝備系統(tǒng)集成應用，形成適合于種養(yǎng)生產(chǎn)信息化、智能化整體解決方案，發(fā)展無人農(nóng)場、智慧果園、智慧漁場、植物工廠、智慧牧場等，培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式、新業(yè)態(tài)。

發(fā)展智能農(nóng)業(yè)裝備措施建議

一是加快構建農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新體系。統(tǒng)籌創(chuàng)新戰(zhàn)略、創(chuàng)新體系和創(chuàng)新能力建設，依托農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟形成的產(chǎn)學研合作體制機制，打造具有國際一流研發(fā)能力和水平的國家農(nóng)業(yè)裝備技術創(chuàng)新中心，加強應用基礎研究及科技基礎工作，系統(tǒng)謀劃中長期農(nóng)業(yè)裝備戰(zhàn)略前沿、關鍵核心技術、卡脖子技術及重大智能裝備創(chuàng)新重大任務，培育戰(zhàn)略性科技力量；著力形成新一代智能農(nóng)業(yè)裝備技術、產(chǎn)品體系，加快培育具有國際競爭力骨干企業(yè)，發(fā)展專精特新中小企業(yè)，構建適應國情、立足產(chǎn)業(yè)、協(xié)同高效、支撐發(fā)展的產(chǎn)學研用深度融合的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系，掌握科技與產(chǎn)業(yè)競爭主動權、主導權，支撐產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級高質(zhì)量發(fā)展。

二是健全農(nóng)業(yè)裝備科技與產(chǎn)業(yè)政策體系。圍繞創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，打造引領性優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，從技術創(chuàng)新、生產(chǎn)制造、應用推廣等維度形成新的、更有針對性、相互銜接的科技與產(chǎn)業(yè)政策，發(fā)揮政策協(xié)同合力。從財政投入、基地平臺等方面加大力度支持基礎前沿技術、關鍵核心技術、重大裝備等產(chǎn)學研協(xié)同、跨領域跨行業(yè)融合創(chuàng)新，形成以支持鼓勵創(chuàng)新為重點的科技政策體系；進一步加大和優(yōu)化農(nóng)機購置補貼政策，拓展信貸、保險等政策，形成以優(yōu)化結構、提升能力為導向的應用推廣政策體系；優(yōu)化投資、稅收、金融等支持政策，引導社會資本參與重大科技成果產(chǎn)業(yè)化，鼓勵企業(yè)技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，布局發(fā)展創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群，形成以提升產(chǎn)業(yè)鏈水平為導向的工業(yè)政策體系；研究提出技術管理清單和信息安全審查制度，不斷完善關稅、貿(mào)易、知識產(chǎn)權等政策，構建安全可控的保障政策體系。

三是優(yōu)化產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局。我國農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)主要分布在山東、河南、江蘇、河北、浙江等省份，并初步形成了以蘇州、無錫、常州為代表的江浙產(chǎn)業(yè)集群、以洛陽和濰坊為代表的魯豫產(chǎn)業(yè)集群、以黑龍江和吉林為代表的東北產(chǎn)業(yè)集群、以河北為代表的京津冀產(chǎn)業(yè)集群?？傮w上，我國農(nóng)業(yè)裝備面臨轉(zhuǎn)型升級重大機遇及挑戰(zhàn)，要以產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、供應鏈為核心，聚焦傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級及新興產(chǎn)業(yè)培育，面向京津冀、長江經(jīng)濟帶、粵港澳大灣區(qū)等重大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，圍繞做大、做強、做優(yōu)進一步優(yōu)化魯豫、江浙、東北產(chǎn)業(yè)布局，發(fā)展果蔬林茶生產(chǎn)、丘陵山區(qū)及水田農(nóng)業(yè)機械化、區(qū)域特色作物生產(chǎn)等特色產(chǎn)業(yè)集群，培育農(nóng)業(yè)機器人、農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)用無人機、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、智慧農(nóng)業(yè)、智能控制系統(tǒng)等新一代智能農(nóng)業(yè)裝備新興產(chǎn)業(yè)集群，提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平。

四是大力推進國際化發(fā)展。農(nóng)業(yè)裝備國際化發(fā)展是產(chǎn)業(yè)方向，也是參與全球市場競爭的必由之路。目前，我國農(nóng)業(yè)裝備技術及產(chǎn)品、企業(yè)“走出去”步伐加快，在全球產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈中作用日益增強。未來，要堅持自主可控發(fā)展戰(zhàn)略，全面提高安全高效地利用兩個市場、兩種資源的能力，要強化研發(fā)創(chuàng)新國際化，構建全球研發(fā)網(wǎng)絡體系，在全球范圍內(nèi)配置研發(fā)資源；要深化產(chǎn)業(yè)鏈國際化，以零部件與整機協(xié)同發(fā)展為核心，積極參與全球分工體系，彌補高端核心部件不足；要加快產(chǎn)品國際化，充分發(fā)揮本土技術和市場優(yōu)勢；要搶抓國際市場先發(fā)優(yōu)勢，加快實現(xiàn)大型高端農(nóng)業(yè)裝備“本土化”，推進先進農(nóng)業(yè)裝備技術及產(chǎn)品“走出去”；要著力培育具有國際競爭力的企業(yè)，通過技術、資本手段，深耕國際化市場，打造國際化品牌，形成以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局。