农业装备产业技术创新战略联盟 - 联盟简报 - 2012年农业机械科研进展和2013年科研展望

充分发挥农机科技支撑作用持续增强农产品供给保障能力

—— 2012年农业机械科研进展和2013年科研展望

来源：中国农机人（转载、引用请注明来源）

现代农业靠科技，科技应用靠农机。农业机械保障了农业“高产、优质、高效、生态、安全”可持续发展，农机科技为实现粮食产量“九连增”、农民收入增长“九连快”发挥了关键支撑作用，并做出了积极贡献。2012年，我国农机科研受益于国家系列惠农强农富农政策措施的有效落实，受益于国家各项科技计划创新资金大力支持，受益于大学、科研院所和农机企业的紧密联合攻关，在生产急需、战略必备、前沿引领、产业提升的技术和产品领域，取得了显著进展。

一、2012农业机械科研进展

2012年是“十二五”各级科技计划实施的关键一年。中共中央、国务院发布了《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》，把农业科技摆上更加突出的位置，为推动农机科技跨越发展，服务于农业增产、农民增收、农村繁荣注入了强劲动力。“全国科技创新大会”成功召开，再次掀起了科技创新驱动发展、科技与经济紧密结合的新篇章。农机科技紧紧围绕“增产增效、资源节约、环境友好”三型农机需求，强力推动制约发展的核心、共性技术突破，加大力度研制开发关键环节、空白领域重大技术装备，集中力量加快企业技术改造和制造能力建设，提速产品技术升级换代，提升农机工业先进制造技术和持续增强农机供给保障能力。

农机科研得到了国家科技计划的大力支持。2012年，农机行业实施了现代农业生产发展急需的科技支撑计划“现代多功能农机装备制造关键技术研究”重大项目，启动了具有引领作用的863计划“智能化农机技术与装备”重大项目和促进农机关键成套装备及自动化生产线能力的科技支撑计划“农业与食品行业制造与自动化生产线关键技术与示范”重点项目；统筹部署实施了全国农机化科技创新与推广行动，陆续启动了公益性行业科研专项，具体包括：华北棉区棉花全程机械化关键技术及农艺技术研究与示范、植保机械关键技术优化提升与集成示范、水稻机械化精准种植模式与关键技术集成示范、杂交制种技术与关键设备研制与示范、作物品种小区精确种植与收获装备研发与示范、苜蓿饲草料生产机械化关键工艺及装备的研发与示范、大宗果树田间机械化作业关键装备研发与示范、适合西北非耕地园艺作物栽培的温室结构和建造技术研究与产业化示范等；加大支持力度，建设农业部现代农业装备“学科群”重点实验室，进一步实践和创新科技创新的体制和机制；现代农业产业技术体系建设持续支持50个品种的农机与农艺结合、注重实效的科技创新活动。

取得了重大科技创新。完成了“秸秆收集固化成型关键技术及装备”、“现代农机智能装备关键技术研究”和 “大型农业动力与作业装备研制”等项目任务和既定目标，取得了显著性重大技术突破。在农用动力和配套机具技术方面，取得了300马力级动力换挡拖拉机和大型复式配套作业机具的自有知识产权，开始200级动力负荷换挡拖拉机的产业化研发，高地隙动力机械实现产业化；在秸秆收集固化成型技术方面，获得了玉米、稻麦、棉秆等主要农作物秸秆收集的装备技术，并应用于市场；在播种技术方面，获得了种肥气流集中输送技术，奠定了宽幅、大型、高效精量播种机具发展的基础；农机农艺融合，在50个品种的产业链上取得一批实用型成果，增产增效的作业规范、配套合理的农机已经推广，并取得增产丰收的成效。

重大任务的科研工作进一步深入。2012年，在共性基础技术方面，重点开展了农机专业底盘数字化功能设计、关键与复杂零部件精益制造、高效栽插、精密播种与高效分离清选、全自动嫁接育苗、田间机械智能化等技术研究，制约精细农业发展的农机自动导航、智能化控制技术和装置已经配套应用。在重大产品技术方面，重点开展了400马力级重型拖拉机电液控制的无级变速传动系、配套联合作业装备技术研究，为城镇化进一步发展、土地集约化后的规模化农业农机应用储备技术；重点开展了种子智能化干燥及精细选别成套、农产品成套智能分选与节能加工等重大装备技术研究，将提高产前和产后的装备支撑能力；重点开发了旱田高速移栽机械、水田种苗恒量栽插机械、玉米种子定向播种机械、10kg/s通用型多功能谷物联合收割机、3行普及型与6行智能采棉机、倒伏甘蔗联合收获机、加工型番茄联合收获分选装备等，力图填补空白，推动全面农机化技术的发展。

（一）先进制造与智能化共性技术

1、数字化设计与制造工艺技术

重点突破基于知识工程的通用底盘数字化快速设计方法，典型载荷谱、环境谱和可靠性设计技术，底盘通用零部件的虚拟装配、虚拟试验和可靠性评价技术，农机关键部件新型材料多元多相强化技术，复杂部件整体化无模快速精益制造技术以及精确控制热处理技术等关键技术难点，强化农机装备通用部件数字化功能设计和制造工艺先进控制技术研究，提升农机装备先进制造能力，提升产业素质，为振兴农机装备制造业提供技术支撑。

2、智能控制关键技术

重点突破网络差分、多源信息融合、协同导航作业技术,土壤养分及作物营养激光光谱分析方法、可见光与近红外光谱杂草识别方法以及实时检测与智能控制一体化技术,水田作业的适应性技术、反馈式控制技术,农田环境下作物苗草、茶、果实信息获取及机器人视觉伺服控制技术,农田超低空自动跟踪仿形无人机飞行精确控制、施药作业适应航迹规划,复杂环境机器人运动规划与机械臂避障控制技术,农业机器人多传感器融合、多作业载荷集成控制技术等技术难点，以智能化技术为引领的田间作业智能控制关键技术装备及农业机械人等智能装备，提升国产农机装备技术档次。

3、高效栽插、精密播种与高效分离清选技术

针对具有显著增产效果的移栽作业高速、准确与精量播种以及大型高效、多功能联合收获与智能控制技术发展要求，重点开展了超级稻少量精播成毯育秧与精准插秧、低损伤稻芽谷排种器与精量穴直播垄植深肥润灌栽培技术以及玉米种子定向播种技术研究，破解大型联合收获机械宽幅割台微地貌仿形、大喂入量脱粒分离清选以及大型自走式农机自动化驾驶与作业工况智能控制技术难题，显著提高大田作物生产装备水平。

4、全自动嫁接育苗关键技术

系统部署了嫁接苗生产过程播种、育苗、栽植、供苗、嫁接以及管理成套自动化技术装备协同技术研究，开发了瓜科、茄科和瓜茄三类高速自动嫁接成套装备，为实现嫁接苗全程生产自动化提供技术支撑，推进实现系列化的嫁接装备开发。

（二）农业机械重大装备研制

1、农业动力机械及配套作用机具

集成研制了300马力级拖拉机，400马力级拖拉机CVT、电液综合控制、闭心负载传感液压系统等关键技术研究取得重要进展。

（1）220.5kW（300马力）拖拉机填补国内空白。突破了300马力级拖拉机电控发动机及附件的匹配技术、电液控制的负载换挡技术、负载传感的液压提升控制技术、动力换挡与湿式离合器匹配技术、电控动力输出技术、CAN BUS总线技术，集成研制了300马力拖拉机，排放指标达到非道路欧ⅢA，技术性能指标接近国外同类产品水平，有效地推动拖拉机行业技术进步，缩小与国外产品的技术差距。

（2）294.1kW（400马力）级拖拉机方面，重点开展了400马力级动力平台电液控制的无级变速传动系（CVT）、重载大传动比行星传动、基于CAN BUS总线的数字仪表技术等拖拉机技术研究，以及配套的种肥集中输送与分层施播、精确播种、变量施肥、宽幅折叠、液压仿形、脱附减阻、工作部件耐磨材料及工艺等大型、多功能配套农机具关键技术。

2、粮食作物与典型经济作物收获装备

（1）大型谷物联合收获装备。重点突破了植株切割、输送、喂入割台技术，秸秆切碎、压实成型与裹包等技术难点，开发了大型收获机静液压驱动底盘、大喂入量脱粒分离、高效清选与智能监测及整机作业质量检测系统，装备6公斤/秒喂入量以上小麦联合收割机，直接脱粒玉米联合收割机开展了田间性能试验。

（2）棉花、加工番茄、甘蔗、花生等经济作物收获技术装备

大型采棉机重点突破了采棉指、座管制造工艺与采棉指延寿技术，采棉机多点液压驱动底盘、棉花射流输送均匀分配、成模与卸模等技术；加工番茄收获机重点突破了果实成熟度色选分级、气流去杂、震动去土、果实收集、枝叶果实自动分离等技术；甘蔗收获机重点突破了倒伏甘蔗收获工艺技术等关键技术难点。

3、丘陵山地林果经济型作业与规模化农业生产技术装备

重点突破了高含杂物料旋风分离清选技术、作物联合收获机械轻量化技术、山地货运技术、小型履带多功能底盘的爬坡与稳定性技术，开发了高强度短程脱粒分离装置、旋风分离清选装置、丘陵地带果园采运系统，研制的与手扶拖拉机配套的小麦联合收割机已经实现批量销售，丘陵山地果园运输索道等开展示范。

4、瓜菜田间生产智能化装备

重点研究了瓜类、甘蓝类蔬菜物理机械特性，填补相关研究空白，为集中攻克健康苗识别与剔除、高频移栽、自动化植保以及高效低损收获技术奠定基础。同时，开创性地研究环境多变条件下田间瓜果光谱信息的快速无损感知和有效提取技术，拓展恒定环境下的无损检测技术应用范围，填补田间环境下的成熟度快速检测空白。

5、农作物种子干燥及精细选别成套装备

瞄准小麦、玉米、水稻等大田种子、蔬菜种子，重点研究了脱水干燥、特征选别、表面抛光、包衣丸化、质量检测、生产线智能控制等关键技术，开展了大型智能化玉米种子果穗、小麦与水稻和蔬菜籽粒干燥装备、大型智能化种子物理特性选别加工装备、环保包衣丸化装备研究。

6、大宗优势农产品成套分选装备

以保障农产品品质、提高商品性为出发点，研究了瓜类、块根块茎类大型在线内在品质检测技术，与外部品质检测技术融合，开发了瓜类、薯类等为代表的成套分选设备；研究了稻麦等光电分选技术，开发了表面质量分选、毒素识别与分选等设备，实现工业化批量制造，应用于大型稻米加工厂和大型面粉加工厂。

二、2013年农机科研工作重点

2013年农业机械科技工作应继续按照“拓展领域、增加品种、完善功能、提升水平”的发展思路，将坚持自主创新，以引领产业发展为导向，以发展增产增效、资源节约、环境友好型装备技术为核心，以农林动力与田间作业机械、设施农业装备、养殖业装备为重点，统筹基础研究、技术开发、先进制造与集成应用，重点发展节能环保、多功能、智能化装备技术。

坚持先进制造与生物、信息技术融合，重点开展农业机器与种养系统融合互作机制、现代多功能农机装备制造关键技术、智能化农机技术、现代节能高效设施园艺装备技术、现代畜牧业福利养殖设施与装备技术、农产品产地商品化处理装备关键技术等研究。

坚持农机与农艺融合，重点开展主要粮食作物农机农艺融合的全程机械化生产技术集成研究与示范，全面提升高产农田创建工程装备、高效精量植保机械应用水平，试验扩大棉花、油菜、花生、马铃薯、甘蔗等经济作物播种、收获机械化能力，优化推动畜牧业、林果业、设施农业机械化技术发展，支撑主要农作物耕种收综合机械化水平达到目标要求。

坚持重点产品技术突破与先进制造融合，重点开展先进制造与智能化技术、高性能拖拉机与多功能作业机具、零部件等一批农业装备制造核心关键技术，开发轻便作业、水肥药精确施用、环控农业、产地商品化处理及现代畜牧业福利养殖等一批专用装备，取得一批自主知识产权专利和标准，建立一批集成技术应用制造基地。

实践和创新协同创新机制，进一步完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的农业装备创新体系，建立国家、省部级科技创新协同机制，支持区域性实用技术、前沿储备技术、零部件专用制造技术协同创新。