山东省农机产业现状问题和对策

焦伟，李维华,3，欧阳蕾,2，周秋来

（1.250100 山东省 济南市 山东省农业机械科学研究院；2.250357 山东省 泰安市 山东农业大学 机械与电子工程学院；3.266520 山东省 青岛市 青岛理工大学 机械与汽车工程学院）

0 引言

世界各国的经验表明，农业机械化是现代农业建设的重要科技支撑。我国农业机械化发展为提高劳动生产率、土地产出率和资源利用率发挥了重要作用，为保障粮食安全和食品有效供给做出了重要贡献[1-2]。我们要以农机科技创新为先导，坚决贯彻落实习近平总书记视察山东省农科院作出的“给农业插上科技的翅膀”等重要指示精神，“矢志不移自主创新，坚定创新信心，着力增强自主创新能力”，在支撑打造乡村振兴齐鲁样板、推动农业高质量发展中再立新功。

山东省是全国农机工业和农业机械化第一大省，拥有雷沃重工、时风、五征、科乐收金亿、华盛中天等规模以上企业450 余家，农机工业产值占全国的近1/4，并初步形成了潍坊、聊城、日照、临沂、兖州、青岛6 个在全国同行业中具有较大影响力的特色产业集群。产品门类齐全，大概有4 000多个品种，规模数量大、产品种类多、布局优化，涵盖了农业农村各个产业。市场遍布全国各地，并销往世界120 多个国家和地区。农机化方面，全省农机总动力达到1.04 亿kW，占全国的1/10；主要农作物耕种收综合机械化率达到87.9%，高出全国平均水平近17%。

虽然山东省农机化和农业工程装备技术发展比较迅速，但总体来看无论与现代农业建设需求还是同发达国家先进水平相比都还存在较大差距。

1 面临的机遇和挑战

智能农业装备代表着农业先进生产力，是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的物质基础，也是国际农业装备产业技术竞争的焦点[3-4]。进入21 世纪以来，欧美等发达国家将高科技应用于农业生产，在精准与智能领域寻求突破[5]。美国农业之所以能够实现500 万左右的农民生产出可以养活20 亿人口的粮食，随处可见的精准智能技术功不可没。国外产品广泛采用数字化设计与柔性化制造等组合技术；实现了自动导航、无人驾驶、精准化和智能化作业；大型化联合复式作业，高效、节能、环保，引领了现代农业发展。

1.1 面临机遇

2015 年以来、特别是“十三五”期间，有利于农机装备行业发展的利好频出。2015 年5 月，国务院颁布的《中国制造2025》以及2016 年3月山东省人民政府发布的《〈中国制造2025〉山东省行动纲要》中，将农机装备列入了十大重点领域，上升为国家发展战略，提出了农机装备的发展方向和重点[6-7]。2016 年12 月，国家工业和信息化部、农业部、发展改革委员会3 部委联合发布了《农机装备发展行动方案（2016－2025）》[8]。2018 年12 月，国务院又出台了《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“我国农业生产已由主要依靠人力畜力转为主要依靠机械动力，进入了机械化为主导的新阶段”的重要判断，明确农业机械化已进入了引领农业生产方式的新时期，肩负新的重要历史使命[9]。

2018 年1 月颁布实施的《中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》提出“推进我国农机装备产业转型升级，加强科研机构、设备制造企业联合攻关，进一步提高大宗农作物机械国产化水平，加快研发经济作物、养殖业、丘陵山区农林机械，发展高端农机装备制造”[10]。2018年9 月中共中央、国务院印发的《乡村振兴战略规划(2018—2022 年)》也明确了农机装备是夯实农业生产能力的重要基础，推进农业全程机械化是助力乡村振兴的重要手段。在产业转型升级与乡村振兴战略的背景下，山东省农机行业迎来了重大发展机遇[11]。

1.1.1 高标准农田建设提升了农机行业的基本需求

乡村振兴战略强调“加强耕地保护和建设，推进高标准农田建设”，土地平整、灌溉排水、田间道路、农田防护、大规模改造中低产田，需要集中加强基础设施建设，对土地进行宜机化改造，提高生产能力，这为农机行业发展提供了新的增长点。

1.1.2 多业态的农业发展催生了农机需求的多样化

乡村振兴战略强调“彰显地域特色和乡村价值的产业体系、促进农业内部融合、延伸农业产业链、拓展农业多种功能、发展农业新型业态等多模式融合发展”，一二三产业融合发展及多业态的农业发展催生了农机需求的多样化，新型农业装备的研发迫在眉睫。譬如:秸秆禁烧与秸秆基本全量化利用、畜禽粪污资源化利用、废旧地膜回收处理等，需要相应的设施装备;农业结构调整也提供了巨大市场，粮改饲、轮作休耕常态化、牧草产业化都需要相应新机具。

1.1.3 智慧农业的迅速崛起推动了高端农机和智能农机的发展

乡村振兴战略强调“推进我国农机装备和农业机械化转型升级，加快高端农机装备研发，提高农机装备智能化水平，大力发展数字农业，实施智慧农业工程和‘互联网+’现代农业行动”。为此，自动驾驶技术、播种监控技术、作物产量空间分布差异性监测技术、变量施肥技术和农药变量喷洒技术等高端农机装备技术日益受到重视。无人驾驶拖拉机、无人驾驶插秧机、变量施药机，信息化与智能化技术在农机装备上的应用深刻影响和改变着我国农业的耕作方式和工作状态，智慧农业正在引领高端农机和智能农机的发展[12]。

1.2 存在的问题及原因分析

1.2.1 存在主要问题

如前所述，山东省是农业机械生产和使用大省，随着农业农村现代化加速推进，农机产业发展已进入新的历史阶段，主要矛盾由总量不足转变为结构性矛盾。与发达国家相比，在产业竞争力、研发能力、制造装备水平等方面尚有较大差距[13]，主要有以下几点：

一是应用基础研究薄弱、关键核心技术创新不足。据统计，80%以上的主要农机技术来源于国外，重大装备关键核心技术对国外技术的依存度更是高达90%以上。自主农机装备的总体技术水平与发达国家相比有30～40 年的差距，只有少数产品技术达到或超过20 世纪末国际技术水平，特别是在智能控制和信息化技术应用方面差距尤为明显。

二是产业结构性矛盾相对突出。其中90%以上国产农业装备仍为中低端产品，80%左右农业装备仍为大田生产装备，部分特色经济作物生产机械、设施农业装备、养殖和加工装备仍处于空白状态，80%的高端产品主要依赖进口，中低端产品同质竞争、产能过剩。

三是农机装备质量较差。农机产品可靠性指标仅为国外的50%左右，作业效率、水肥药利用率等仅为国外的70%左右，能耗水平高于国外先进水平的30%以上，生产过程损失率高于国外先进水平的20%左右。

四是薄弱环节、薄弱区域、薄弱作物农机化水平低。林业生产机械化水平不到40%，畜牧业、渔业、农产品初加工、果蔬荼桑、设施农业以及丘陵山区农业生产机械化水平不到30%，产后商品化处理率仅为30%左右。

五是农机和农艺融合不够。品种选育、栽培制度、种养方式、产后加工与机械化生产的适应性有待加强，适宜机械化的基础条件设施建设滞后[14]。

1.2.2 主要原因分析

山东省农机行业有技术研发实力的骨干企业总体占比较少，而占绝大多数的中小企业基础薄弱，难于开展实际性研发活动。省内农机科研机构现阶段在基础性、关键共性技术及重大产品创制方面对产业发展缺少有效支撑。这是行业缺乏自主创新能力，在人才队伍、现代设计方法和科研试验条件建设方面滞后的综合反映。具体来讲主要有以下3 点原因：

一是科技投入占比过低。由于产业利润微薄，平均利润在6%以下，企业平均R&D 投入占销售收入比重不足2%（跨国公司研发投入占比在3%～5%）；政府对农机行业科技支持额度在农业科技总投入中占比一直很低，支持力度相对较小；省内农机科研机构大部分为差额事业单位，面临科研和创收的双重压力，在基础性、关键共性技术及重大产品创制方面对产业发展缺少有效支撑[15]。

二是基础研究和应用开发比例失衡。在近年来倡导的“以企业为主体的技术创新体系”指引下，农机应用开发研究得到了更多的重视，但是，另一方面农机科研应用基础研究严重滞后，造成基础研究与应用开发研究之间衔接链的断裂，最后导致中高端产品关键技术受制于人。

三是产学研协同创新分工不合理、体制机制不配套。现在的状况是三方各自搞科研，研究方向与力量分散重复，在利益维护上基本不说话，造成了技术供给的错乱，企业需要关键技术和核心零部件等原创性科技成果，而“研学”供给的是没有产品平台的样机产品，对企业而言很难认可和采纳。三方没有在体制机制上形成利益共同体，难以协同突破、创制重大技术与产品。

2 “十四五”发展目标和主要方向

2.1 发展目标

立足“智能、高效、环保”，按照“关键核心技术自主化，主导装备产品智能化，薄弱环节机械化”的发展思路，以服务乡村振兴战略、满足山东省农民对机械化生产的需要为目标，以填空白、补弱项、提质量为着力点，加强重点关键技术攻关，推动数字化、智能化等先进技术与农机装备制造技术的深度融合，农机装备与农艺技术有机融合，加快先进、适用、安全、可靠农机装备的研发生产和推广应用，显著提高农机装备有效供给能力。推动农机装备产业向高质量发展转型，推动农业机械化向全程全面高质高效升级。

到2025 年，农机装备品类更加齐全，粮食作物生产全程机械化所需装备的技术水平大幅提升，主要经济作物生产全程机械化所需装备实现有效供给，畜牧业、水产业、果菜茶业、农产品初加工业及山区丘陵等领域机械化所需装备得到基本满足。

2.2 主要方向

2020 年7-8 月，受山东省科学技术厅农村科技处委托，山东省农业机械科学研究院联合山东理工大大学、山东农业大学、青岛农业大学、山东雷沃重工股份有限公司、五征集团等单位，组成智能农机装备技术需求分析调研专家组，通过调研，初步总结出以下10 个主要技术与产品发展方向：

（1）智能农业传感器技术；

（2）基于北斗导航的智能化农机作业管理技术；

（3）农业机器人技术；

（4）高端智能拖拉机技术；

（5）适用于规模化生产的高效高性能农作物收获技术装备；

（6）高效精准施药施肥关键技术研究与装备开发；

（7）高效多功能耕种技术装备研发；

（8）优质高效农产品产地加工技术装备研发；

（9）基于智能化管理的设施园艺关键技术与装备研究；

（10）畜牧感知与智能控制技术装备研发。

总体上，山东省“十四五”期间主要科技创新内容中，智能化技术贯穿其中，是重点任务。补短板、攻核心、强智能是基本面上要求，实现高产高质全程全面机械化生产是根本目标和指导原则。

2.3 发展措施建议

2.3.1 强化山东省战略目标需求和重大任务导向，制定农机产业发展路线图

突出顶层设计与系统谋划，着眼于农机产业中长期发展目标，进行山东省农机工业和农业机械化发展战略研究，凝练今后发展的阶段性目标，明确主要科技任务，提出努力取得的标志性成果，形成技术与装备发展路线图，并对实施情况和效果进行持续跟踪研究评估以及闭环控制。

2.3.2 进行跨学科协同创新，加快推进关键核心技术突破

针对关键核心零部件基本依赖进口以及中高端农机产品有效供给不足的问题，以发展高能效、高效率、低污染的“两高一低”农机产品为目标，以完善农机产品品种为重点，加强产业规划指导和科技创新政策扶持，鼓励掌握高新技术和军用技术的院所企业与农业装备行业院所企业联合创新，重点突破智能传感、精准决策、多机协同、自主作业等一批核心关键技术，解决制约高端农机技术装备研发的“卡脖子”问题。

2.3.3 学习借鉴先进国家发展经验，大力开展农机产品质量提升行动

学习借鉴发达国家先进发展经验，结合山东省实际，主要通过两个方面措施来大力促进农机产品质量的提高。在技术层面，结合全省农机产业集群布局，加大检验检测机构的建设支持力度，将科研院所、大学和企业的检验检测资源统筹考虑，优化资源配置，逐步建设成为区域性专门性农机检验检测认证机构，以提高检测的有效性和便利性，提升面向农机装备元器件、零部件、功能部件及整机的计量检测技术支撑能力与可靠性、环境适应性、安全性等试验测试和鉴定能力，不断促使行业产品研制与生产质量水平的整体提升。在资源配置层面，择优扶持大型主机企业由生产单一农机产品向成套全程装备集成转变，中小型企业由生产大宗农机产品向特色、定制经济作物机械以及养殖业和加工业农机装备转变，资金与技术密集综合实力强的“小巨人”企业涉足核心零部件的研制和生产，形成大企业强智能走高端、小企业补短板上精品、中等实力企业攻克核心关键，既分工协作又术业有专攻，共同提高质量的良好局面。

2.3.4 加强农机智能化、农业智慧化整体解决方案集成示范，打造乡村振兴齐鲁样板

以“五良”融合（良种、良法、良制、良田、良机融合）为突破口，以主要粮食作物、特色经济作物等为重点，大力开展基于5G、北斗导航技术的智慧农场关键技术研发与集成应用示范。充分发挥政府所设现代农业产业园、农业科技园区、返乡创业园等园区的科技支撑引领作用，规划布局智慧农场全程机械化生产模式集成、商业运营模式试验，促进智能农业装备应用辐射推广，打造一批具有山东特色的“五良”融合全程机械化示范区和乡村振兴齐鲁样板，以有效降低农业生产成本，提高农产品国际竞争力。

2.3.5 以提高自主创新能力和科研效率为目标，完善省级农机科研专项组织管理机制

建议省级主管部门以提高自主创新能力和科研效率为目标，分别设立中长期、近期和当前重大科技攻关任务，按照“适度竞争、定向委托”的原则确定承担单位，实行任务分解与目标责任制，进行长期持续稳定的支持，保证研发工作的持续性和连贯性，力求避免短时间、冲动型“水皮一棍”式的研发行动，提高财政资金的有效度。加强统筹安排和协调配合，统一部署、整体推进、聚焦目标、分工协作。推行绩效管理、强化过程管理，实行立项评估、过程评估、总结验收和后续跟踪“四位一体”的管理模式。

2.3.6 适当增加农业产业技术体系中农业机械岗位专家数量

鉴于农机装备的复杂性和多样性，适当增加农业产业技术体系中农业机械岗位专家数量。农作物种类繁多，种植模式、规模多样，给农业机械化发展带来了相对的复杂性和多样性，且不同环节作业机械结构原理差异较大，建议在省农业产业技术体系中适当增加农业机械岗位专家数量，实行农机岗位首席专家负责制，下设主要作业环节机械岗位专家，为各个体系生产全程机械化提供技术装备支撑。

3 结语

进入21 世纪以来，在乡村振兴战略和农机技术装备产业转型的背景下，山东农机工业和农业机械化发展迎来了重大发展机遇，多方面居全国领先位置。但是同发达国家相比，农业机械在产业竞争力、研发能力、制造装备水平等方面尚有很大的差距。与此同时，这也反映了山东农机行业缺乏自主创新能力，人才队伍、现代设计方法和科研试验条件建设方面滞后等问题。提出了“十四五”发展的目标和发展方向，为了山东农机行业得到更好的发展，应当制定农机产业发展路线图，进行跨科学协同合作来加快关键核心技术突破，学习借鉴先进的发展经验提升农机产品质量，加强农机智能化、农业智慧化整体解决方案集成示范，完善省级农机科研专项组织管理机制，适当增加农业产业技术体系中农业岗位专家数量，便于解决农机装备复杂性和多样性等问题。