发展新一代智能农业装备培育产业新动能

文/吴海华 中国农业机械化科学研究院

新一代智能农业装备是现代农业发展的重要支撑，是提高现代农业生产水平、转变农业发展方式、提升农业生产效益和增强综合生产能力的关键，也是国际产业技术竞争焦点；是融合生物、农艺和工程技术，集成先进制造与智能控制、新一代信息通信、新材料、人工智能等高新技术的自动化、信息化、智能化先进装备；重点发展育、耕、种、管、收、运、贮及养殖、农产品加工智能系统和智能装备；发展农业传感器、农业机器人、农业大数据及农机物联网、智慧农业服务等，构建形成新一代智能农业装备技术、产品、服务及产业体系，实现产业自主可控发展，推进实现制造强国、农业强国。

发展新一代智能农业装备的意义重大

一是符合乡村振兴、创新驱动发展等重大战略，支撑建设创新型强国。习近平总书记指出，“要大力推进农业机械化、智能化，给农业现代化插上科技的翅膀”；《乡村振兴战略规划（2018－2022年）》提出要“提高农机装备智能化水平”；《中国制造2025》将农机装备作为十大重点领域之一；《国务院关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》提出要加快推进农机装备创新，研究部署新一代智能农业装备科研项目。《新一代人工智能规划》提出，要研制农业智能传感与控制系统、智能化农业装备、农机田间作业自主系统等。《中共中央 国务院关于抓好“三农”领域重点工作确保如期实现全面小康的意见》提出，要加快大中型、智能化、复合型农业机械研发和应用。

二是支撑绿色生态高质高效现代农业发展，保障“三大”安全。“谁来种地”“怎么种地”“如何种好”关乎我国乡村振兴、农业农村现代化发展全局。发展新一代智能农业装备，实现传统精耕细作与现代物质装备相辅相成，可促进农业发展方式转变，进一步提高劳动生产率、土地产出率、资源利用率和提升综合生产能力，保障粮食、食品和生态安全。

三是提升农业装备产业核心竞争力，保障产业安全。世界主要跨国农机企业具有全球科技及产业主导优势，掌控国际竞争格局，并已全面进入我国，抢占高端市场，制约我国产业升级。以重大装备为核心，以信息化、智能化为主线，推进互联网、物联网、云计算、大数据、智能装备等融合，发展新一代智能农业装备，实现“换道”发展，构建自主可控的技术、产品、服务体系，在新一轮产业革命中掌握主导权、主动权，重塑国际产业格局。

当前智能农业装备形势与环境

国际发展新趋势。全球农业装备产业稳定发展。全球农业发展进入由传统农业向现代农业转变的历史阶段，全球人口总量不断增长对粮食需求量和品种、质量要求不断提高，促进了全球农业装备产业稳定增长，2019年全球产业规模达到1070亿欧元。约翰迪尔、凯斯纽荷兰、爱科、久保田等跨国企业在全球农业装备产业链和价值链的主导地位进一步稳固，但全球贸易、产业技术及资本竞争也将加速产业链变革。根据欧洲农业机械工业协会（CEMA）报告，2018年，全球农机装备产业进出口额达1100多亿欧元，其中，欧洲、美洲等地区的全球农机进出口占比超过80%。新一轮科技革命推动产业技术创新进入以智能化为引领变革的发展阶段，跨国企业纷纷布局智能农业装备领域，约翰迪尔公司（JohnDeere）以GreenStar为核心推进装备智能化发展，爱科公司（AGCO）推出了FUSE战略，凯斯公司（CNHI）推出了Advanced Farming Systems（AFS），久保田公司（Kubota）推出了KSAS智慧农业系统。近年及今后一段时期，农业装备技术将以人工智能、信息通信、大数据为支撑，向高效化、智能化、网联化、绿色化发展，以农业传感器、智能系统、智能装备、智慧服务等引领产业新兴产业发展，加速现代农业向精准调控、装备智能、精细生产、绿色高效的智能化生产方式转变。

我国产业发展形势。我国农业装备产业发展进入新阶段。近年来，我国农业装备产业稳步发展，成为世界农业装备制造和使用大国。根据中国农业机械工业协会统计，2019年，我国农机装备市场规模约占全球27.4%，约1900家规模以上的企业主营业务收入为2465亿元，具备4000多种农机产品研发生产能力，年生产主要农机产品500多万台，满足国内90%以上的市场需求，支撑我国农业生产进入以机械化为主导的新阶段。技术及产品加速智能化转型升级，以农业传感器、农业机器人及大数据、人工智能、新一代信息为核心，推进形成新一代智能农业装备及在智能农场、智能化植物工厂、智能牧场、智能渔场、智能果园等场景示范应用，促进农业智能化生产。

存在的问题与挑战

我国现代农业装备产业经历从无到有、从小到大发展，正从弱向强升级，8000多家企业分布于产业链上中下游，形成大中小企业、高中低端协同发展的产业格局。产学研协同的产业技术创新链初步构建，土壤植物机器系统技术国家重点实验室、拖拉机动力系统国家重点实验室、国家农业机械工程技术研究中心、农业装备产业技术创新战略联盟等一批国家级和省部级科技创新平台，以及30多家省级院所、40多家高校推进重大技术创新，支撑形成市场导向、企业主体、产学研结合的产业技术创新体系。近年来，国家科技计划将农业装备科技创新作为重点方向，部署实施了一批重大重点项目，创新突破了一批智能农机装备技术及产品，丰富了我国农业装备的品种，优化了产品结构。

但我国还不是农业装备制造强国，在自主创新能力和产业核心竞争力等方面仍存在短板。产业整体科技水平与美国、德国、日本等领先国家相差30年左右，主要农机产品性能质量仅为国外先进水平的50%左右。关键核心技术及零部件尚未自主可控，农用柴油发动机高压共轨、动力换挡、无级变速、农机传感与控制、作业变量控制等技术受制于人；农业传感器、机电液元器件、犁体和播种机波纹圆盘等入土作业部件、植保与灌溉喷头、打捆机打结器等关键零部件也主要依赖进口。大型拖拉机、高速翻转犁、大型采棉机、大型甘蔗收获机等高端农业装备自主创新能力弱，全程全面机械化仍旧有40%左右的产品空白。规模以上企业产值仅相当于美国约翰迪尔、凯斯纽荷兰两家公司，且产品增加值率和利润率仅为国际领先水平1/10，企业国际市场竞争力弱。

科技创新 促进农业机械化发展

加快推进农业装备产业转型升级。围绕制造强国、乡村振兴等战略需求，以适应农业发展方式转变、提质增效需求为导向，以农机化和农机装备产业转型升级为主线，以提升自主创新能力和产业核心竞争力为目标，立足“智能、绿色、高效、安全”，统筹“补短板、攻核心、强智能”，加强重点应用基础、关键共性、战略前沿技术联合攻关，构建新一代智能农业装备技术、产品、服务体系，实现农业装备产业自主可控发展，促进全程全面高质高效农业机械化发展，走出一条中国特色的农业机械化、智能化发展道路。

加强关键核心技术攻关。统筹粮经饲、农林牧渔、种养加等，以智能制造、智能装备、智能管理、智能服务为主线，重点突破动植物生长与环境智能感知与调控、农机工况及作业质量传感、远程运维与管理、智能作业机器人系统等应用基础、战略前沿及关键共性技术，构建动植物全生命周期“实时感知、智能控制、精准作业、智慧服务”技术体系。

发展高水平的智能农业装备。重点突破关键零部件及整机智能设计、高性能材料与制造技术，开发动力换挡、无级变速、高效采收与清选部件、智能操控系统等关键零部件，发展重型智能及新能源拖拉机、耕种管收高效智能田间作业装备、工厂化种养智能装备与设施、农产品加工智能装备、农业机器人及农业装备智能操作系统、农业智能生产决策系统、农业知识智能服务系统等，打造高端农业装备产业，培育新兴产业。

发展高效智能现代农业。突破不同农业生产区域性特点、农艺要求、种养规模、气候环境的动植物高效化、绿色化、智能化生产工艺技术、配套装备、系统模式，构建绿色高效机械化种养系统，推进智能化的水、肥、种、药施用与收获等装备系统集成应用，形成适合于种养生产信息化、智能化整体解决方案，发展无人农场、智慧果园、智慧渔场、植物工厂、智慧牧场等，培育产业发展新模式、新业态。

发展智能农业装备措施建议

一是加快构建农业装备产业技术创新体系。统筹创新战略、创新体系和创新能力建设，依托农业装备产业技术创新战略联盟形成的产学研合作体制机制，打造具有国际一流研发能力和水平的国家农业装备技术创新中心，加强应用基础研究及科技基础工作，系统谋划中长期农业装备战略前沿、关键核心技术、卡脖子技术及重大智能装备创新重大任务，培育战略性科技力量；着力形成新一代智能农业装备技术、产品体系，加快培育具有国际竞争力骨干企业，发展专精特新中小企业，构建适应国情、立足产业、协同高效、支撑发展的产学研用深度融合的产业创新体系，掌握科技与产业竞争主动权、主导权，支撑产业转型升级高质量发展。

二是健全农业装备科技与产业政策体系。围绕创新驱动产业转型升级，打造引领性优势产业，从技术创新、生产制造、应用推广等维度形成新的、更有针对性、相互衔接的科技与产业政策，发挥政策协同合力。从财政投入、基地平台等方面加大力度支持基础前沿技术、关键核心技术、重大装备等产学研协同、跨领域跨行业融合创新，形成以支持鼓励创新为重点的科技政策体系；进一步加大和优化农机购置补贴政策，拓展信贷、保险等政策，形成以优化结构、提升能力为导向的应用推广政策体系；优化投资、税收、金融等支持政策，引导社会资本参与重大科技成果产业化，鼓励企业技术创新和产业链发展，布局发展创新产业集群，形成以提升产业链水平为导向的工业政策体系；研究提出技术管理清单和信息安全审查制度，不断完善关税、贸易、知识产权等政策，构建安全可控的保障政策体系。

三是优化产业区域布局。我国农业装备产业主要分布在山东、河南、江苏、河北、浙江等省份，并初步形成了以苏州、无锡、常州为代表的江浙产业集群、以洛阳和潍坊为代表的鲁豫产业集群、以黑龙江和吉林为代表的东北产业集群、以河北为代表的京津冀产业集群。总体上，我国农业装备面临转型升级重大机遇及挑战，要以产业链、创新链、供应链为核心，聚焦传统产业升级及新兴产业培育，面向京津冀、长江经济带、粤港澳大湾区等重大区域发展战略，围绕做大、做强、做优进一步优化鲁豫、江浙、东北产业布局，发展果蔬林茶生产、丘陵山区及水田农业机械化、区域特色作物生产等特色产业集群，培育农业机器人、农业传感器、农用无人机、农业大数据、智慧农业、智能控制系统等新一代智能农业装备新兴产业集群，提升产业链现代化水平。

四是大力推进国际化发展。农业装备国际化发展是产业方向，也是参与全球市场竞争的必由之路。目前，我国农业装备技术及产品、企业“走出去”步伐加快，在全球产业链、价值链中作用日益增强。未来，要坚持自主可控发展战略，全面提高安全高效地利用两个市场、两种资源的能力，要强化研发创新国际化，构建全球研发网络体系，在全球范围内配置研发资源；要深化产业链国际化，以零部件与整机协同发展为核心，积极参与全球分工体系，弥补高端核心部件不足；要加快产品国际化，充分发挥本土技术和市场优势；要抢抓国际市场先发优势，加快实现大型高端农业装备“本土化”，推进先进农业装备技术及产品“走出去”；要着力培育具有国际竞争力的企业，通过技术、资本手段，深耕国际化市场，打造国际化品牌，形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。