中国一拖 为现代农业装上有力武器

文/本刊记者 杨平

目前，我国农作物耕、种、收综合机械化率超过67%，其中主要粮食作物耕种收综合机械化率超过80%。

时任农业农村部农业机械化管理司副司长李安宁在2019 年中国农业机械化展望大会上说，当前我国农业生产已从主要依靠人力畜力转向主要依靠机械动力的新阶段，农业机械化发展也进入了新时期。农机制造水平稳步提升，农机装备总量持续增长，农机作业水平快速提高。机耕、机播、机收、机械植保和机电灌溉作业面积合计超过63亿亩，农机化服务总收入5400 亿元。

我国农机领域在“黄金十年”间，研发和产业体系逐步建立，产品技术和制造水平不断提高，技术创新能力不断增强，产品基本满足了国内市场需求。但产业快速发展的同时，行业应用基础研究薄弱、关键核心技术存在卡脖子技术瓶颈、核心部件和高端产品依赖进口、产业结构性矛盾以及产业链创新协同能力不强等问题凸显。加快发展智能农机装备，对提升高端农机装备自主供给，缩小与国外主流产品差距，支撑现代农业发展，保障粮食和产业安全意义重大。因此,“十三五”期间，科技部围绕现代农业发展对高端技术和市场重大产品的紧迫需求，设置了国家重点研发计划“智能农机装备”重点专项，旨在突破信息感知、决策智控、试验检测等农机行业关键共性技术与重大产品智能化核心技术，破解依赖进口、受制于人的技术瓶颈，开发大型与专用拖拉机、田间作业及收获等主导产品智能技术，建立农业智能化装备技术体系，创制丘陵山区、设施生产及农产品产地处理等作业装备，支撑全程机械化发展，为中国农机装备“走出去”提供科技支撑。

重创新团队建设培养了一批学术带头人

中国一拖集团有限公司是国家“一五”时期156 个重点建设项目之一，1955 年开工建设，1959 年建成投产。新中国第一台履带拖拉机、第一台轮式拖拉机、第一台智能重型拖拉机、第一台橡胶履带推土机、第一辆军用越野载重汽车、第一台农用运输车等重大新产品皆在这里诞生。经过60 多年的发展，中国一拖已发展成了以农业机械制造为核心，动力机械、零部件等协同发展的大型装备制造企业集团。累计为社会提供大、中、小型拖拉机近400 万台、动力机械等产品近300 万台，为我国农业机械化发展作出了巨大贡献。

作为行业龙头企业，中国一拖及其所属企业共参与了“智能农机装备”重点专项中的“新型节能环保农用发动机开发”“智能电动拖拉机开发”“丘陵山地拖拉机关键技术研究与整机开发”“农机装备智能化设计技术研究”“农机装备制造过程质量检测技术研究”“农机装备试验验证方法与技术研究”“基于北斗的农机定位与导航技术装置研究”“农机作业与运维智能管理技术系统研究”等8 个项目的研究工作，涉及10 个课题。其中，牵头承担项目1 个，承担课题6 个，参与课题4个。参加课题数量和人数为企业前所未有，彰显了企业的行业位势，对企业科研团队建设和学术带头人培养、主营产品关键技术突破、成果转化应用和引导企业产品发展等方面起到了积极的促进作用。

产品发车现场（图/中国一拖）

中国一拖及其所属企业共有232 人作为骨干成员参与了“智能农机装备”重点专项10 个课题的研究工作，涉及拖拉机、动力机械、智能控制、试验检测、试验设备研制等专业领域。通过课题参与，锻炼了队伍，扩大了技术交流合作，提升了企业科研人员的理论水平，开阔了视野，培养了一批具有承担国家科研课题经验的技术骨干，为后续产品研发奠定了良好基础。同时，通过国家科技课题的历练，也为企业培养了拖拉机、柴油机等方面的高层次学术带头人。新型节能环保农用发动机开发项目负责人赵剡水被专项管理单位中国农村技术开发中心聘为本专项总体专家组成员。新型节能环保农用发动机开发项目课题负责人商潭苏2021 年被中国一拖评为首席专家。丘陵山地拖拉机关键技术研究与整机开发项目课题骨干董昊2018 年荣获“第六届中国农业机械学会青年科技奖”。新型节能环保农用发动机开发课题骨干游海、基于北斗的农机定位与导航技术装置研究课题骨干陈松2019 年被洛阳市委命名为“洛阳市第二届优秀科技杰出人才”。2021 年，课题骨干曹六建、胡友耀、贾腾、罗明泉、苗红波、史金钟、王梦华、王兴伟、韦明慧、吴利谦、杨东山、于硕、张永明、章明、周琨等15 人被中国一拖评为一级专家。

重技术项目落地转化了一批新产品

项目实施突破了一批拖拉机、柴油机等农机装备关键核心技术，加快了转化步伐，有力促进了企业技术进步和产品升级。

拖拉机自动驾驶技术，“基于北斗的农机定位与导航技术装置研究”项目成果，成果突破了精准农艺约束下自动驾驶拖拉机整机作业智能控制、自动驾驶拖拉机精准路径规划行驶控制、自动驾驶拖拉机安全控制等关键技术，取得了一种无人驾驶拖拉机控制系统及控制方法、一种无人驾驶拖拉机控制系统两项专利技术和车辆AMT 变速器换挡控制嵌入软件V1.0，研制了自动驾驶整机作业控制系统和农具自动控制系统，整体技术达到了国内领先水平，其中地头轨迹算法、作业轨迹控制技术达到了国际先进水平。成果于2020 年12 月通过了鉴定。2019 年，500 台应用本技术成果的拖拉机服务于内蒙古通辽的50 万亩甜菜种植作业。应用本技术研制的东方红-LF2204 无人驾驶轮式拖拉机2020 年荣获首届全国机械工业设计创新大赛概念组金奖。随着城镇化的发展和农业产业结构的调整，该项技术的经济性将逐步显现，国内外将出现越来越多的“智慧农场”，拖拉机、收割机、植保机械等农机产品将越来越多地应用自动驾驶技术。

拖拉机动力换档传动系在线检测系统，“农机装备制造过程质量检测技术研究”项目成果。主要针对动力换挡拖拉机检测设备缺失问题，通过多传感检测和多离合器耦合模式识别、动力换挡离合器电磁阀可变占空比PWM 控制、基于FPGA 现场可编程门阵列模块和实时多任务操作系统的嵌入式控制器构建、高效油液透析系统研制、多品种同线生产用户软件架构研制等关键技术研究，研制开发的在线检测系统。该系统具有能量回馈、强化加载、多离合器协同换挡状态参数检测、换挡离合器故障智能诊断等功能，可检测动态扭矩、工作转速、带载压力、实时流量等参数，主要用于250 千瓦以下拖拉机动力换挡传动系功能检测，保证产品装配质量。该系统已在LF2204、LF1504、LF904 等机型上实现了应用。成果于2020 年12 月通过了鉴定。动力换挡、无级变速拖拉机是今后产品发展方向，成果为我国拖拉机产品关键部件制造过程质量监控提供了装备支撑，有利于形成国内农机装备完整的设计制造、试验检测和质量评价体系，实现我国农机装备的精益制造，缩小与国外主流产品差距。

非道路重型柴油机（图/中国一拖）

YTN5-U4、YTN5-EU4 节能环保柴油机，“新型节能环保农用发动机开发”项目成果，主要针对国产农用柴油机整机强化、可靠性、排放、油耗、噪声等方面与发达国家的差距以及作业环境复杂、用途多样化、低速大扭矩等工况特点，集成研制的新一代节能环保中功率柴油机。已取得专利技术15 项。成果在动力性、经济性、环保性、NVH、耐久性等方面达到国际先进水平，对于提高行业的整体技术水平以及产品结构调整、优化具有明显促进作用。因国内相关排放法规将于2022 年12 月实施，成果尚处于技术储备阶段。

重发展为我国现代农机持续发力

“基于‘十三五’智能农机装备重点专项的政策引导，中国一拖企业‘十四五’产品发展规划已完成制定并开始实施。发展高效、低排、智能农机装备，更好服务于智慧农业是企业‘十四五’产品规划的主线，智能化贯穿于拖拉机、柴油机、收获机、农机具等企业主营产品中。规划将通过企业年度新产品研发计划加以实施。同时，随着农机行业‘十四五’发展规划的发布和母公司对农机板块发展的相关要求，该规划将在实施中不断补充和完善。”中国一拖首席专家商潭苏对记者说道。

2021 年7 月中国机械工业集团有限公司在江苏泰州召开了农机板块高质量发展战略研讨会，会上集团党委常委、副总经理丁宏祥强调，农机板块是集团总体战略的重要组成部分，“十四五”期间要更好地发挥作用。要坚持走高质量发展之路，强化战略研究能力，加强对行业政策、新技术、新模式等方面的研判，加大在关键核心技术、智能化、农业大数据等方面的投入，推动业务的转型升级，实现高质量发展。同时要充分利用国机集团资源优势，建立健全协同、共享机制，打造“联合舰队”，推动农机板块协同发展、整体发展。国机集团的战略意图将通过中国一拖、中国农机院等企业实现。