浅谈农业机械智能化应用发展现状与展望

李昊轩

（山西省农业机械发展中心，山西 太原 030002）

农业机械设备设计环节是生产农业机械设备的先导因素。在智能化高速发展的背景下，如果在农业机械产品设计环节还固步于单一依靠传感技术或者是控制系统等传统机械设计理念来进行操作，就很难适应市场需求。农业机械设备设计要对市场需求和与农业机械设备相契合度智能化发展现状进行分析，开展智能化农业机械设备的设计应用和推广。智能化农业机械设备必须要根据目前各种不同类型的农业机械在实践中的应用优势及特点，对各类机械设计情况进行综合分析，对其展开有针对性的信息和需求的收集以及再处理，重点是对各种不同类型的传感器、数据处理平台进行设计和适配应用，实现预期智能化设计效果，为农业机械机具生产后续各环节工作的有序开展打下良好基础，使其适用、应用范围得到有效扩展，真正实现农业机械作业节本增效，推动农业机械作业稳定、可持续发展。

1 农业机械智能化发展现状

1.1 农机智能化发展背景

农机购置补贴政策是国家强农惠农政策的重要举措，自2004年实施至今，实施效益突出，指导助推作用明显，农业机械数量持续增长，农机化水平不断提高。近年来，随着农业机械保有量的提高和精准农业的发展，农机产品需求结构逐渐出现转变，科技精准化的智能化农业机械设备的需求在不断增加。现阶段，东北、新疆等地的大型农业合作社、农垦集团等已经走在了智能化农业机械前端，河南、河北等部分省份已将植保无人机纳入农机购置补贴范围；尤其是在小麦、水稻主产区，农业机械设备的智能化发展已经逐渐成为重要的发展趋势，整体应用效果相对比较良好，有利于保证小麦及水稻产量和质量的提升。

1.2 农业机械设备的生产现状

现阶段，我国已成为农业机械设备的生产国之一，与发达国家之间虽然存在差距，但是差距一直在不断缩小，整体发展成效比较明显。目前我国自主研发农业机械设备的效率以及能力得到有效提升，适用于我国农业生产，价格也相对合理。目前我国农业机械生产技术逐渐朝着智能化、自主化的趋势转变和发展，东方红等大型的农业机械设备制造商研发投产的农业机械智能化设备数量一直在增加，新兴的农机智能化企业也有突出表现，深圳市大疆创新科技有限公司、广州极飞科技股份有限公司等新兴企业已走在了世界前列，发挥了农业机械智能化设备以及技术的应用优势及特点。

2 农业机械智能化的应用特点

2.1 对用户需求的精准了解

智能化设计是农业机械制造发展中非常重要的一部分，同时也是未来的主要发展趋势，其最为明显的优势及特点就是可以尽量满足不同用户提出的个性化需求。智能化技术在投入应用时，通过信息采集建立数据库，结合数据库中的内容对用户的信息内容进行客观合理的分析，随后突出优势及特点提出针对性可行性的作业方案。如智能化技术可以高效地应用在农业机械设备生产中，对设计方案进行合理编制和落实，可以满足用户的个性化需求。

2.2 任务的合理分配

农业机械装置在机械部件设置和具体应用中，涉及到的母系统以及子系统相对较多，而农业作业环境差别较大，通过对智能化设计技术在其中的合理利用，可以针对系统之间的关系进行适当的调整和优化，这样才能最大限度保证和满足目前农业生产中的个性化需求[1]。在设计环节，如果在相同的时间段内出现较多的任务，单纯依靠母系统设计很有可能会导致数据出现严重偏差。如果针对子系统以及母系统展开合理的任务分配，那么对于不同的系统来说，可以体现出的优势特点及功能作用也具有明显的不同，可以避免出现任务交叉等问题。

2.3 各类数据知识库的合理归类

针对农业机械装置进行设计时，会涉及到的影响因素普遍较多，尤其是各种不同类型的数据在实践中的应用需要引起足够的关注和重视。传统设计工作在具体开展中，数据数量普遍较多，很有可能会对项目的开展造成严重限制和影响。通过对智能化设计技术的合理利用，可以实现对各种不同类型数据信息的精准分类，以此来保证设计工作的有序开展。

3 农业机械智能化的应用作用

3.1 有利于带动农业经济发展

现阶段我国的农业主产区主要分布在东北平原、华北平原、长江中下游平原和四川盆地，其余均为零星分散地块和山区丘陵地块，这也是我国农业生产活动分布的主要特点。农业生产活动在开展过程中，由于受地理环境、农业生产水平等诸多条件和因素的限制影响，我国大部分地区农业生产效益并不是很高。农业机械智能化技术在实践中的普及，可以实现对该问题的妥善有效破解。通过农业机械生产设备智能化以及农业现代生产技术在实践中的共同发力，对丘陵山区地块及部分零散区域的农业耕地流失和丢荒弃耕现象也能得到及时控制。智能化农业机械设备在实践中的合理利用，可以促使农业耕地的高效利用，也可以对农业产业开支进行有效管理和控制，有利于推动农业的转型和升级，减少体力型人力资源的投入，提高农业经济建设和发展速度。

3.2 有利于转换就业缺口

随着我国城镇化建设进程的高速发展，外出务工和转移就业已成为农民增加收入的主要手段，农村人口老龄化、青壮年劳动力短缺等问题突出，“谁来种地”“怎么种地”是我国必将面临和必须回答的问题。随着农业机械智能化建设和发展速度的不断加快，农业生产逐渐朝着规模化趋势转变和发展。通过对机械化农业生产技术的合理利用，不仅能够促使农业生产规模得到有效扩充，而且能够保证农业生产质量得到提升，促使农业生产收入水平得到有效增加，逐渐缩小农业生产以及工业生产的收入比例。对于城市就业困难的人员来说，可以提供全新的就业途径，这样能够保证人民群众日常生活水平得到提升，尤其是积极鼓励农业人才回到农村就业。要对机械化设备使用人才提出更高的要求，特别是收割机以及粉碎机等各种不同类型的大型机械设备逐渐进入到农业生产现场，要围绕现有诸多设备的演化进行准确合理的操作，保证整个技术操作水平得到提升，满足市场设备提出的个性化需求，这样才能够将技术性人才在农业生产中的作用和价值充分发挥出来。中国工程院李德毅院士提出，黄牛退休、铁牛耕地、农民进城、专家种田。在机械智能化发展背景下，农业生产对智能化农机作业具有刚性需求，更有可期的商业价值，农业机械智能化的建设和发展，能够吸引更多具有一定技术水平的青年人从事农业生产，农业生产也将逐渐成为年轻人高收益工作的选择之一。

4 农业机械智能化的发展策略及展望

4.1 农业机械智能化的发展策略

4.1.1 加强研发和推广宣传力度

随着农业机械智能化发展需求的持续提升和我国信息化技术的高速发展，在农机购置补贴、农机深松补贴等国家惠农相关政策的大力支持下，我国智能化农业机械装备行业蓬勃发展。我国雷沃重工、中联重科、中国一拖等巨头农机企业纷纷发力，广州极飞科技股份有限公司等新兴智能农机企业在无人植保机等领域更是颇有建树。但是与国外优秀的农机企业相比，国内农机企业的发展依然存在力量薄弱、分散等问题，农机智能化自主创新能力不强，核心技术亟待突破。国家农业机械制造商必须要加强农机智能化的研发力度，政府以及相关部门要对相关项目研发提供一定的财政支持。农业机械公司应合理利用政府给出的激励措施，保证农业机械自主研发水平得到有效提升。农业机械制造商要有长远的战略眼光，增加研发创新经费，重视智能化人才的引进和培养力度，提高科研人员的薪资水平和福利待遇等，为科研技术人员提供良好的科研环境。这样才能保持发展的原动力，保证我国农业机械研发水平得到提升，为农业机械智能化设计技术的长效稳定发展打下良好的基础。

农业机械智能化具有高效以及便捷等生产特点，对于现代农业建设的实施具有非常重要的影响和作用[3]。智能化农业机械设备的推广应用是现代农业建设的重要组成部分，在一定程度上成为了现代农业建设的风向标。各地将农业机械智能化发展以及落实作为实施重点，对农业机械智能化指导机制进行科学合理的构建和落实，促使普通群众可以看到农业机械智能化的生产价值，这样才能对农业机械智能化相关建设要求等给予足够的关注。具体到田间地头，需要政府有关部门、智能化农机生产厂商共同全面有序地开展引导和宣传工作。农民在接触智能化农机设备的基础上，积极主动接受农业机械智能化理念，同时将该理念真正有效落到实处，对农业机械智能化服务机制进行科学合理的构建和落实，对大型耕地设备进行合理利用，与农村地区相关单位之间建立密切联系，这样才能为当地群众提供可靠的农业机械智能化服务作为支持，促使其能够真正感受到农业机械智能化在生产时带来的一系列优势特点。

4.1.2 确定农业管理新思路

大规模以及集体化机械设备的投入使用以及开发等可以被看作是农业机械现代化的重要基础，要想从根本上实现个体作业逐渐朝集约化作业的趋势转变和发展，保证农业机械智能化规模以及推进速度得到有效提升，相关农业管理单位需要与地区之间建立密切联系，对农业机械现代化管理格局进行科学合理的构建和落实，这样才能从源头处实现对现有诸多问题的妥善处理[4]。相关单位可以将农业机械设备的投放作为出发点，促使农业机械智能化整体执行力度得到提升，对符合要求的农业机械现代化管理机制进行构建和落实，针对市场中的农机设备销售单位以及制造单位等进行质量抽检和可靠性、实用性试验。从生产以及销售等各方面，保证农机设备质量管控工作的有效推进，避免在硬件设备等各方面出现一系列矛盾冲突。结合各地方农业生产水平，对机械智能化服务单位进行构建，保证农产品加工以及农副产品回收等经营管理工作全面有序开展，这样不仅能够保证农产品经济价值得到有效提升，而且能够实现对农业生产废料的及时有效处理，为地方生态环境保护提供保证。

4.2 农业机械智能化的发展前景

4.2.1 智能化农业机械技术的应用

满足发展需求，我国农业机械设备的发展，会依赖于智能化技术[5]。信息技术的应用，有利于保证农业机械智能化设计水平得到有效提升，尽可能降低农业领域的生产成本投入。人工智能、大数据、物联网等前沿科技技术与农业机械存在天然的技术联系和应用发展前景，不断推进关键核心部件及农业机器人、植保无人机等智能化农机装备的创新，将成为农业机械设备的智能化水平得到有效提升的关键所在。

4.2.2 大型复合智能化农机设备具有发展使命

“十三五”期间，我国雷沃重工、中联重科、中国一拖等大型农机生产企业在大型智能化农机设备研发中不懈努力，取得了丰硕的发展成果。在2022年2月22日中共中央、国务院发布的2022年中央一号文件中，明确提出推广大型复合智能化农机，重点支持粮食烘干、履带式作业、玉米大豆带状复合种植、油菜籽收获等农业机械。这为我国农机大型企业指明了发展道路。我国农机大型企业需将农机制造业与信息化深度融合，在加强自主研发、行业融合、关键部件攻坚的基础上，走出一条具有我国特色的大型复合智能化农机发展之路，以期实现我国平原地区主要粮食作物产区全面普及以导航技术为主、具备自动作业能力的大型智能农机装备成为作业主力，建设集中连片的大型智慧农场。

4.2.3 植保无人机保持高位发展

自2019 年以来，我国植保无人机经过快速发展，技术逐渐趋于成熟和完善，为植保无人机发展奠定了良好的基础。2019年—2022年，我国农机购置补贴在河北、河南、广州等省份开展植保无人机补贴试点工作，植保无人机购机补贴范围扩大，补贴资金明显增加。国家对植保无人机相关扶持政策无疑为植保无人机生产企业注入了一剂“助推针”，植保无人机迎来了行业洗牌、配套技术持续突破的双重良性竞争，使得其产业链发展更加延申。目前我国植保无人飞机的保有量、作业面积已经居于世界首位，飞控技术也处于世界领先地位，且处于发展上升期。深圳大疆、广州极飞、厦门天源欧瑞这些公司的植保无人机得到广泛认可，深受国内外客户的一致好评。植保无人机的诸多优势特性加速凸显，植保无人机生产企业需更加重视人工智能、大数据等现代信息技术在植保无人机发展中的深度融合，实现农业生产过程中的精准管理和智能控制，继续保持高位运行。

4.2.4 智能施肥以及灌溉设备的生态作用

生态农业是现代农业发展的一个重要组成部分。目前我国大部分农村地区现有的农业智能设备普及范围并不是很广，由于我国缺水问题越来越严重，在未来的农业生产发展过程中，必须要保证用水效率得到有效提升。结合目前农业生产现状，在传统灌溉模式的基础上，可以引进和利用先进的滴灌以及喷灌方式，有利于保证灌溉效率以及质量得到有效提升。现阶段农业机械智能化设计衔接、计算机技术以及传感器技术相互之间的高效结合，有利于为作物的生长提供保证，同时还可以对土壤的湿度等情况进行客观合理的分析，对土壤中是否需要浇水进行确定。智能施肥系统的原理以及智能灌溉原理基本一致，两者都可以保证施肥以及灌溉效率和水平得到提升，避免给农业生产带来不良影响。

5 结语

未来的国际国内农机装备行业的竞争不再是规模化竞争，而是智能化的竞争和科技运用能力的竞争。我国智能化农业机械的发展对于增强我国农业综合竞争力至关重要，可谓前途广阔，大有可为。但是路漫漫其修远兮，智能化农业机械生产企业应紧紧抓住我国从农机大国向农机强国转变的重大战略机遇期，把握好政策导向，寻求政策支持，实现新的突破，为我国农业现代化发展提供关键助力。