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农机智能化进入爆发奇点 企业纷纷发力

中國工業新聞網 張華 2019-09-03
在日前召開的2019全國農機流通工作會議,中國農業大學教授王國業對我國農機智能裝備的現狀進行了分析,指出我國農機智能裝備的發展已經進入爆發奇點,正迎來全面展開階段。
  配合改革结构 放眼全球市场
  2017年的中央一号文件,以 “农业供给侧结构性改革”为主线,加快科技研发,实施智慧农业工程,推进农业物联网和农业装备智能化;2018年的中央一号文件,致力于 “实施乡村振兴战略”,发展数字农业,推进物联网实验和遥感技术的应用。在国家政策的大力支持下,目前,我国农机智能装备正蓬勃发展,2018年,全国农机深松补贴面积90%以上实现远程智能检測,无人驾驶拖拉机达4000~5000台,总量突破万台。
  不但在国内,目前,全世界范围内,农机智能装备也正发展迅速。据预測,到2020年,智慧农业的潜在市场规模有望由2015年的137亿美元增长至268亿美元,年复合增长率达14.3%。未来10年,全球将有70万~100万台农业机器人,无人驾驶、无人机、农业环境监測、温室大棚生产控制、水肥一体、智慧养殖、无人农场和云平台等等,向更深更广领域发展。农机作业远程监測可实现深松、播种、施肥、收获、深翻、插秧、植保、打捆、旋耕、秸秆还田、耙地、残膜回收、平地等生产全过程综合监管;农机精准作业控制,包括激光平地、卫星平地、变量播种 (施肥)、变量喷雾控制、联合收割机智能測控、圆捆机自动打捆控制等系统。智能新技术的应用将大大提升农业生产效率、提高农产品质量、降低损耗、扩大农业收益。
  集中重点力量 突出体系优势
  王國業介紹道,目前,我國農機智能裝備主要包括無人駕駛、無人機、智能水肥一體化、農業機器人、植物工廠、無人農場這幾大方面。
  其中,无人驾驶拖拉机配备GPS、北斗+惯导,基站、线控转向、制动、换挡、前轮转角传感器、屏显、云端监控等。其省力省时省工、效率高、质量高、成本低,受到用户青睐。目前,国内农机生产企业中,一拖集团于去年下线的超级拖拉机Ⅰ号,是我国发布的首台具备完全自主知识产权无驾驶室纯电动无人驾驶拖拉机。该产品汇集多方智慧,今年年初正式进行田间验证性作业。超级拖拉机Ⅰ号承载着 “电动化、无人化、网联化”三大任务,目前已实现前两项。无人驾驶观光车则能增加旅游乐趣、减少驾乘人员成本。其具备自动导航、自主避障、自动制动、手机APP远程交互、监视、遥控等功能,大大节约劳动力成本、提高经济效益。此外,还包括无人驾驶田间、乡村运输车,无人驾驶割草机、旋耕机,以及无人墒情、作物微环境采集车等等。
  植保无人机。该机体积小、重量轻、运输方便、可垂直起降、飞行操控灵活,对于不同地域、不同地块、不同作物等具有良好的适应性。目前,国内常用的农用植保无人机主要有“天鹰-3” “Z-3”、大疆单旋翼“CAU-WZN10A”与多旋翼 “3WSZ-15”等,仅仅2018年,我国植保无人机的需求量就约在8000架次,作业面积约达到2亿亩次。
  智能水肥一體化技術。該技術能降低成本、提高産量、減少汙染,始于1960年以色列,我國始于1974年。該技術具備高效節水灌溉系統、寬帶無線網絡、農業物聯網和水肥一體化自動控制系統,能避免傳統施肥造成的水肥流失、危害土壤等問題。其采用微灌系統因需施灌,節水達30%~40%,節肥80%;集中作物根區,水肥吸收直接快速,利用率高;解決作物中後期施灌成本高、操作難;實現水肥耦合,養分吸收全面高效。王國業介紹道,冬小麥應用水肥一體化技術後,每畝有效穗數由40萬增加到50多萬,單穗粒數增加4~5粒,粒重增加3~5克。
  農業機器人。能自動感知作物種類和環境變化,自主行走,通過智能算法實現無人自動農田作業。主要包括施肥機器人、大田除草機器人、菜田除草機器人、采摘柑桔機器人、采摘蘑菇機器人、分檢果實機器人、番茄收獲機器人、采摘草莓機器人等等。
  無人農場。該農場的耕種管收農業生産全過程無人化。基于智能農業機械、農業物聯網、全産業鏈雲平台、行業管理行業組織信息平台技術,實現農業生産高效無人作業。
  目前,我國正計劃分級、分期、分步建立無人農場,以智能化促進農業生産提質、增效、降本、綠色、生態、宜人。
  企业纷纷发力 打造智慧农业
  中國一拖于8月6日與華爲技術有限公司簽署全面合作框架協議。根據協議,雙方將在智慧農業、企業信息化、雲服務、無人駕駛和5G創新應用等領域開展全面合作,發揮中國一拖在農業機械研發制造以及華爲在人工智能、雲計算、信息化解決方案的優勢,共同打造智慧農業樣板工程、企業綜合信息管理平台等解決方案,強強聯合推動農業機械行業轉型升級。
  雷沃重工國內首個主從導航收獲機系統進行的糧食收割過程自動化不久前在甘肅金昌大顯身手。這套系統主要由無人駕駛收獲機和無人駕駛運糧車兩部分組成,基于北鬥衛星定位系統,通過無線自組網絡連接無人駕駛收割機與無人駕駛卸糧車,實現主從協調。當無人駕駛收獲機倉滿報警時,會自動發送卸糧命令給無人駕駛卸糧車,無人駕駛卸糧車根據無人收獲機作業路線和卸糧筒長度,智能規劃自身行走路線,並通過轉向和油門控制實現自身和無人駕駛收獲機的相對位置,將橫向誤差控制在10cm以內,縱向誤差控制在20cm以內。無人駕駛收獲機與無人駕駛卸糧車自動配合,完美協同,徹底解放人力。
  近年来,中联重科在智能制造领域不断开拓进取,其农机产品已经初步实现了自动驾驶、自动收割、智能烘干等功能,并建有农业装备物联网平台,可实现农机信息及时反馈等远程控制功能,为人工智能技术应用奠定了基础。2018年7月,中联重科宣布与吴恩达的人工智能公司Landing.AI携手在农业领域展开合作,共同研发基于人工智能 (AI)技术的新产品。

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