智能制造提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平探析

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摘要：智能制造應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有重要作用，可以在提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率的同時(shí)降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，降低人力成本，提升市場競爭力，提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。筆者結(jié)合實(shí)際情況，深入探討智能制造在農(nóng)業(yè)機(jī)械化建設(shè)過程中所具有的重要價(jià)值，分析了智能制造在提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平方面存在的不足，并提出相應(yīng)解決措施，以提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；智能制造：全生命周期

1智能制造應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械化中的重要性

在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)機(jī)械化水平的提升更加關(guān)注，制定了很多鼓勵(lì)意見及指導(dǎo)措施。鼓勵(lì)擴(kuò)大機(jī)械化的生產(chǎn)，鼓勵(lì)引進(jìn)高度智能化的機(jī)械，鼓勵(lì)實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的智能化管理等。例如，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的無人播種機(jī)器以及自動(dòng)化收割機(jī)等儀器設(shè)備，在優(yōu)化生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)和流程時(shí)使用智能化管理軟件，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本得到進(jìn)一步控制，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到保障，最終促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展[1]。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化的生產(chǎn)過程中，通過將智能化工具作為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的管理輔助，能夠更好地控制農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的損耗和成本問題，延長使用周期，在實(shí)踐的過程中獲得良好的效果，讓農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化產(chǎn)生更多的認(rèn)可，使農(nóng)民有更高的積極性，共同配合參與到農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)過程中，讓先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備功能得到更好發(fā)揮，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)不斷升級(jí)。

2智能制造在農(nóng)業(yè)機(jī)械化中的應(yīng)用與不足

2.1智能制造應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械整體作業(yè)環(huán)節(jié)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，不管是在播種、培育環(huán)節(jié)還是在收割環(huán)節(jié)，要實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的目標(biāo)，都需要發(fā)揮農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的重要作用。在南方一些平原地區(qū)和東北等主要糧食產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)備實(shí)現(xiàn)了廣泛的推廣應(yīng)用，通過使用與先進(jìn)的智能制造高度融合的農(nóng)業(yè)機(jī)械，這些地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平得到提高，農(nóng)民的勞動(dòng)效率得到提高，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障。例如，在農(nóng)作物種植環(huán)節(jié)，嵌入農(nóng)作物播種檢測技術(shù)軟件的農(nóng)業(yè)機(jī)械，在耕種過程中可以對農(nóng)作物的均勻性進(jìn)行合理控制，也可以對種子的深度進(jìn)行控制，保證每株農(nóng)作物健康生長所需要的空間，也為農(nóng)業(yè)從業(yè)人員對農(nóng)作物的管理和控制提供便利[2]。我國幅員遼闊，不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不同，氣候條件及地理環(huán)境也都各不相同。北方地區(qū)在春秋開展農(nóng)作物的耕種收割活動(dòng)，耕地零碎且多為山區(qū)旱地，不適宜大型機(jī)械。通過對農(nóng)作物的分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，不管是農(nóng)作物的種植環(huán)節(jié)還是收割環(huán)節(jié)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化都沒有得到完全的推廣和落實(shí)。在耕種工作中，很多比較復(fù)雜的流程及煩瑣的工序仍需采取人工處理的方式來完成，尤其是在農(nóng)村地區(qū)。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中，如果農(nóng)村地區(qū)沒有進(jìn)行深入細(xì)致的改革，會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化腳步受到阻礙。為了避免這些問題，就需要在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中推廣高度智能化的機(jī)械。例如，更加適合農(nóng)村地理?xiàng)l件的定制化小型自動(dòng)化播種機(jī)和收割機(jī)，靈敏度更高，爬坡能力更強(qiáng)，在廣大農(nóng)村地區(qū)推廣這種定制化小型農(nóng)業(yè)機(jī)械，可有效降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，幫助農(nóng)民對農(nóng)產(chǎn)品的成本和質(zhì)量進(jìn)行控制，從而獲得更多的收益。

2.2智能制造應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的全生命周期管理

當(dāng)前，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平比以前已經(jīng)有了明顯的提高，但是和發(fā)達(dá)國家相比，仍然存在極為明顯的差距。主要體現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家的農(nóng)業(yè)機(jī)械整個(gè)生命周期都被智能制造所優(yōu)化，前期定制化程度高，農(nóng)業(yè)機(jī)械對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的貼合度高；中期對農(nóng)業(yè)設(shè)備的追蹤程度高，保證維修及時(shí)又精準(zhǔn)；后期報(bào)廢回收再利用減少環(huán)境污染，降低使用者的成本。我國部分地區(qū)目前使用的農(nóng)業(yè)機(jī)械，前期定制由于對于農(nóng)情信息收集不足，生產(chǎn)制造企業(yè)及用戶之間溝通不流暢，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械對實(shí)際生產(chǎn)的貼合度不高；使用前期培訓(xùn)不足，導(dǎo)致因錯(cuò)誤操作引起不必要的損耗；中期追蹤及維修不及時(shí)；后期幾乎沒有回收服務(wù)。農(nóng)業(yè)機(jī)械的全生命周期管理是提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的重要環(huán)節(jié)，而目前的困境主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中缺乏專業(yè)的智能制造人才造成的。智能制造要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的全生命周期管理中，就要求有既懂智能制造又懂農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的復(fù)合型人才，他們對于先進(jìn)的智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)以及設(shè)備的操作方式有著全面的掌握，同時(shí)也對農(nóng)情信息有著充分的了解。但是農(nóng)村地區(qū)的年輕人群體相對來說比較缺乏，接受高等教育的年輕人一般選擇脫離農(nóng)村定居城市，較低學(xué)歷的年輕人一般選擇外出務(wù)工，留下的一般是年紀(jì)比較大的老年人還有一些留守兒童。這些群體的受教育水平有限，理解能力和實(shí)踐能力也相對較差，甚至一些落后地區(qū)的村民對于先進(jìn)的技術(shù)以及新的思想存在極為明顯的排斥心理。農(nóng)村地區(qū)為技術(shù)人員設(shè)置的崗位缺乏吸引力，導(dǎo)致相關(guān)方面的專業(yè)人才不愿意從事這些崗位，即便有剛畢業(yè)的大學(xué)生愿意從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及種植和管理的工作，但他們?nèi)狈ο鄳?yīng)的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械全生命周期管理基本理論與農(nóng)作物實(shí)際生產(chǎn)情況的有機(jī)結(jié)合，因此無法真正地發(fā)揮智能制造在農(nóng)業(yè)機(jī)械全生命周期管理中的作用[3]。

2.3高度智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械價(jià)格偏高

在實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)及規(guī)模化生產(chǎn)的地區(qū)，農(nóng)民對于高度智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械有著更大的需求，但高度智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械開發(fā)設(shè)計(jì)周期較長，在制造過程中也會(huì)存在更多困難，因此，這類農(nóng)業(yè)機(jī)械整體的售價(jià)相對來說比較高。落后地區(qū)的農(nóng)民本身經(jīng)濟(jì)收入比較匱乏，為了避免承擔(dān)購買高度智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，他們依然會(huì)采取傳統(tǒng)的收割以及種植方式，難以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，難以提高農(nóng)民的勞動(dòng)效率，也不利于先進(jìn)智能制造在農(nóng)業(yè)機(jī)械化過程中的推廣，無法發(fā)揮智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械的價(jià)值[4]。政府部門對于高度智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械的宣傳和推廣力度不足，導(dǎo)致農(nóng)民群眾對農(nóng)業(yè)機(jī)械化的接受度不高。農(nóng)民認(rèn)識(shí)不到智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械的價(jià)值，短期看采用智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械確實(shí)提高了生產(chǎn)成本，在一定程度上加重了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，但長期看生產(chǎn)成本呈不斷下降趨勢，而生產(chǎn)效率呈不斷提高趨勢，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量也呈不斷提高趨勢，最終必將獲得可觀的經(jīng)濟(jì)收益。

3智能制造促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平提升的路徑

3.1智能制造培育現(xiàn)代化新農(nóng)民

2017年10月18日，習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中提出鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，指出農(nóng)業(yè)農(nóng)村農(nóng)民問題是關(guān)系國計(jì)民生的根本性問題，必須始終把解決好“三農(nóng)”問題作為全黨工作的重中之重[4]?！叭r(nóng)”問題中的核心問題就是農(nóng)民問題，人的因素是一切因素中最關(guān)鍵的部分。因此，要實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，就要培育現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)人才隊(duì)伍?，F(xiàn)代化新農(nóng)民的培育，要從農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)智能化管理、農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化管理和農(nóng)業(yè)技術(shù)智能化推廣三個(gè)維度來進(jìn)行。當(dāng)前疫情防控形勢之下，我們可以看到一個(gè)現(xiàn)象就是有一部分年輕人回流鄉(xiāng)村，利用現(xiàn)代智能化的設(shè)備與技術(shù)傳播鄉(xiāng)村生活、營銷農(nóng)產(chǎn)品發(fā)家致富。這一現(xiàn)象對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)良好的推廣，也是建設(shè)現(xiàn)代新農(nóng)業(yè)的良好開端，就是要利用可觀的經(jīng)濟(jì)收益吸引更多年輕人投入農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，吸引他們?nèi)マr(nóng)村創(chuàng)業(yè)，扎根基層，推動(dòng)新時(shí)代鄉(xiāng)村振興。振興鄉(xiāng)村，不能就鄉(xiāng)村論鄉(xiāng)村，要強(qiáng)化以工補(bǔ)農(nóng)、以城帶鄉(xiāng)，加快形成工農(nóng)互促、城鄉(xiāng)互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā)展、共同繁榮的新型工農(nóng)城鄉(xiāng)關(guān)系[5]。根據(jù)當(dāng)前農(nóng)機(jī)化轉(zhuǎn)型升級(jí)新形勢、新要求，結(jié)合各地區(qū)不同農(nóng)業(yè)特點(diǎn)，利用智能制造技術(shù)搭建農(nóng)業(yè)機(jī)械大數(shù)據(jù)平臺(tái)，因地制宜對農(nóng)民進(jìn)行培訓(xùn)。整合各種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理的學(xué)習(xí)資源，整合各類機(jī)械專家和技術(shù)團(tuán)隊(duì)等人才資源，通過“云共享、云培訓(xùn)、云學(xué)習(xí)”的模式實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)化人才培訓(xùn)，通過智能制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建一種全新的農(nóng)業(yè)模式，使農(nóng)民這種古老而傳統(tǒng)的職業(yè)煥發(fā)生機(jī)。

3.2智能制造打通農(nóng)業(yè)機(jī)械全周期管理流程

利用智能制造相關(guān)技術(shù)搭建農(nóng)業(yè)機(jī)械大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多階段農(nóng)機(jī)串聯(lián)化管理，降低能耗、節(jié)約成本，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色低碳發(fā)展[6]。智能制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)可以從以下四個(gè)方面推進(jìn)。3.2.1農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)端。智能制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)針對每個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)特征進(jìn)行智能化的信息采集和分析，作為該地區(qū)農(nóng)機(jī)定制的依據(jù)，提高農(nóng)機(jī)與地域的貼合度，保障因地制機(jī)。將智能制造、農(nóng)業(yè)機(jī)械化、地區(qū)農(nóng)業(yè)特色化充分結(jié)合起來，發(fā)展地區(qū)特色農(nóng)機(jī)，比如在山區(qū)果林農(nóng)業(yè)就需要機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、底盤重心低、安全性高的農(nóng)業(yè)機(jī)械。在前期的農(nóng)情數(shù)據(jù)采集過程中，可以通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)定制地區(qū)特色農(nóng)機(jī)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。此外，智能制造在農(nóng)機(jī)生產(chǎn)廠商的廣泛應(yīng)用可以提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)能，工廠通過構(gòu)建廠區(qū)智能化無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、統(tǒng)計(jì)、工藝、質(zhì)量、庫存等管理數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，提高各部門聯(lián)絡(luò)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性；通過采用數(shù)字化生產(chǎn)車間、機(jī)器人焊接技術(shù)等，縮短制造時(shí)間，提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的品質(zhì)，提高工作效率，提升企業(yè)管理水平[7]。3.2.2農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)營端。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部位加上控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握和傳遞設(shè)備狀態(tài)定位、運(yùn)行概況、巡檢情況、維修情況，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)管理的遠(yuǎn)程監(jiān)測、智能感應(yīng)和軌跡記錄，提高農(nóng)機(jī)運(yùn)營效率和作業(yè)產(chǎn)能。例如，智能化無人駕駛拖拉機(jī)在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航下，按照事先設(shè)定好的路進(jìn)行鋪膜、耕地、播種等各項(xiàng)作業(yè)，并根據(jù)環(huán)境對作業(yè)程序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，能有效節(jié)約春耕人力、物力[8-9]。此外，目前發(fā)展較好的地區(qū)采用無人自動(dòng)犁田機(jī)、無人插秧機(jī)和無人噴灑農(nóng)藥機(jī)等新智能設(shè)備，為提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)提供了有利條件，大大降低了棚農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了勞動(dòng)時(shí)間，提高了經(jīng)濟(jì)價(jià)值，起到了示范帶動(dòng)作用[10]。3.2.3農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備維護(hù)端。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)營情況在大數(shù)據(jù)平臺(tái)上可以實(shí)時(shí)追蹤，在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備維護(hù)端，實(shí)現(xiàn)一機(jī)一冊的實(shí)時(shí)跟蹤管理，落實(shí)機(jī)械設(shè)備維護(hù)責(zé)任。在巡檢過程中，通過編制巡檢程序、巡檢記錄、報(bào)修維修單、設(shè)備保養(yǎng)單等具體信息數(shù)據(jù)圖表，將農(nóng)機(jī)設(shè)備維護(hù)分步驟細(xì)化流程，對不同類型、不同功能的農(nóng)機(jī)進(jìn)行專業(yè)化維保。在維保過程中遇到相關(guān)疑難問題，也可以通過云平臺(tái)大數(shù)據(jù)連線專家技術(shù)團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)有針對性的處理。根據(jù)農(nóng)機(jī)設(shè)備維保日志，落實(shí)養(yǎng)護(hù)責(zé)任實(shí)體，對頻繁出現(xiàn)的農(nóng)機(jī)設(shè)備問題，也可以通過智能制造渠道進(jìn)行記錄，反饋給生產(chǎn)廠商，促進(jìn)農(nóng)機(jī)設(shè)備生產(chǎn)的優(yōu)化升級(jí)。3.2.4農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備報(bào)廢端。一個(gè)完整的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備全周期管理流程，必然包含著生產(chǎn)、運(yùn)營、維護(hù)、報(bào)廢的過程。不同時(shí)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需要的農(nóng)業(yè)機(jī)械必然是不相同的，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷革新?lián)Q代，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的淘汰也是一個(gè)合理的過程。我國作為一個(gè)發(fā)展不平衡的發(fā)展中國家，可以把東部地區(qū)淘汰的相關(guān)農(nóng)機(jī)設(shè)備有序向中西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，一方面為東部地區(qū)農(nóng)業(yè)升級(jí)騰挪空間，另一方面也使中西部地區(qū)農(nóng)民獲得價(jià)格相對低廉的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備。智能制造平臺(tái)在收集分析需求信息的過程中，可以合理地對不同發(fā)展階段地區(qū)的農(nóng)機(jī)需求進(jìn)行協(xié)調(diào)配置。

3.3智能制造助力拓寬農(nóng)業(yè)機(jī)械資金渠道

我國是一個(gè)發(fā)展中大國，當(dāng)前社會(huì)基本矛盾是人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾，這就決定了我國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域的資金分配不平衡不充分的特征。政府部門應(yīng)該完善農(nóng)業(yè)機(jī)械補(bǔ)貼體系，尤其加大對高度智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械的扶持力度，加大對經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的貧困農(nóng)戶的補(bǔ)貼力度，為農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化提供支撐。此外，發(fā)展農(nóng)業(yè)合作社在智能制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行融資，讓資金富裕的工廠、農(nóng)機(jī)設(shè)備買家或者專家團(tuán)隊(duì)的閑置資金進(jìn)入相對匱乏的地區(qū)，在把資本、土地、設(shè)備等生產(chǎn)要素融合的過程中可以發(fā)揮更精準(zhǔn)、更廣闊的作用。

4結(jié)語

綜上所述，在我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的過程中，智能制造的應(yīng)用極為廣泛，尤其是在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造的過程中占據(jù)了較高的地位。智能制造的應(yīng)用，不但能夠提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化建設(shè)水平，也能夠保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，這就要求有關(guān)方面提高重視程度，繼續(xù)發(fā)揮智能制造的重要價(jià)值，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

作者:杜書瑤 單位:運(yùn)城職業(yè)技術(shù)大學(xué)