我国农业装备产业技术发展方向及路径

改革开放40年来，我国农业装备产业不断发展壮大，已形成基本完整的产业体系，现能开发生产14大类，3000多个品种的农业装备，已成为世界农业装备生产大国。  但随着经济全球化的深入发展，未来装备制造业面临着科学技术变革加速、产品与技术中知识含量更加密集、市场竞争全球化、用户需求个性化、资源有限与加强环境保护等时代特征变化，农业装备技术将呈现更加迅猛的发展态势。

为提高我国农业装备的竞争力，目前我国农业装备技术研发，应以基础研发能力的培养和提升为主线，通过自主创新、技术集成，不断开发适应市场需求的产品，不断提高核心竞争力，为农业装备业务持续发展提供有力的支持，同时充分依托我国民族品牌能快速满足国内市场需求的优势才能与国外农业装备巨头在国内农业市场上展开有效的竞争。与此同时还需要及时了解和掌握国内农业装备产业技术发展的方向，提前着手布局和研发准备，才能做到有备无患。

农业装备产业技术发展方向

一、国际农业装备产业技术发展趋势

当今世界各国农业的发展水平和经营模式有着很大的差别，世界先进的农业经营模式可基本划分为三类，一是以美国、巴西、阿根廷为代表的“规模农业”，主要以大规模农业生产和大宗农产品出口为导向；二是以日、韩等国和中国台湾地区为代表的“精细农业”，三是以荷兰、以色列等为代表的“设施农业”。这些国家和地区的农业装备产业技术发展方向基本引领了国际农业装备产业技术的发展趋势。这几种类型在我国都有可借鉴学习和发展的市场。我们应进行深入了解学习并积极进行应用推广，实现多头并进，全面开花结果。

（一）农业装备产业向大型化、多功能、高效率、复式联合作业发展

近年来，以发达国家为代表的国际农业经营规模不断扩大，这一需求拉动农业装备进一步向大功率、大型化方向发展。拖拉机最大功率的持续提高，复式作业和联合作业机具的不断发展，适应保护性耕作要求的免耕深松、灭茬、施肥、精密播种、超低量施药等联合作业机具的开发和推广，正是满足这一需求的结果。

（二）技术向控制智能化、操作自动化发展

随着现代科学技术的迅猛发展，农业装备也向高度自动化、智能化方向发展。电子技术的应用已完成了从监控功能向智能控制的过渡，大型农业装备将广泛采用CPU处理技术、总线控制技术、激光测量技术、北斗/GPS定位导航技术、卫星遥感技术、图像识别技术等，实现农业装备的智能化控制。

（三）技术向注重节约资源、保护环境方向发展

近年来，随着全球工业化程度的发展，资源匮乏和环境污染问题日趋严重，节能减排已成为各国政府和大众非常关注和致力解决的问题，其解决的途径，一是加速能耗高、污染重的老产品的淘汰，二是大力进行节能、减排、环保的新产品的开发推广和应用，农业装备产品向注重节约资源、保护环境方向发展已不可逆转。

（四）制造技术向“数字化”、“自动化”、“集成化”、“网络化”和“智能化”方向发展

“数字化”制造技术是以设计、控制和管理为中心的数字化制造，贯穿、渗透制造全过程的技术；

“自动化”将从一般的自动控制、自动调节、自动补偿等发展到自学习、自组织、自维护、自修复等更高的水平；

“集成化”是将制造技术、信息技术和管理技术等集成的技术；

“网络化”是装备制造业信息化、集成化的必然趋势，是装备制造业企业走向全球化、整体化，实现资源互补和共享的必备手段。

“智能化”使制造过程具有处理大量信息、不完整信息和错误信息的能力，并具有强大的自诊断和修复能力，是数字化、自动化、集成化、网络化有机交融与高度发展的结果。

（五）产品制造向“绿色化”、“快速化”、“节约化”和“高效化”方向发展

农业装备制造过程的“绿色化”要求产品从构思开始，到设计、制造、销售、使用、维修，直到回收、再制造，都要符合环境保护的要求。

“快速化”是对市场快速响应，对生产模块快速重组，具有高度柔性和高度敏捷性的生产模式。

“节约化”要求制造过程遵循节省、节约、节俭的原则。

“高效化”主要指高效、低耗，无污染的生产方式。

二、国内农业装备产业技术发展趋势

在国际农业装备技术进步潮流的影响和加快发展现代农业新要求的推动下，我国农业装备产业的发展领域、理念、目标、模式及重点等都呈现新的发展态势，逐步由农业装备大国向农业装备强国迈进。其发展领域已由田间机械装备向农业生产全过程装备方向发展；由发展粮食生产为主，向农、林、牧、副、渔业生产装备全面发展；由粗加工装备向成套装备方向发展。农业装备技术的发展理念开始逐步由廉价，向性能优、质量高的方向转变；农业装备技术发展的目标由注重增产向增产增收并重、提高效率和降低能耗并重、改善环境与保护生态并重的多目标优化方向发展。农业装备技术创新的模式由选、改、仿逐步向引进消化吸收、集成创新和自主创新转变。产品技术开始由中小型、单一功能，向多品种、多功能、高技术方向发展，并由注重单项技术创新向单项技术突破与以重大产品为中心的成套技术集成创新并重转变。制造技术也开始由单一机械技术向机电液一体化技术的综合运用方向发展。近两年，以农业装备产业的主流大宗产品拖拉机收割机为代表的无人驾驶技术得到了快速发展和应用，种植和植保技术也在向无人驾驶方向发展。

（一）产业与技术发展方向

1、向保障粮食安全增效装备发展

围绕提高农业综合生产能力，确保国家粮食安全为目标，致力于解决制约农业发展的装备技术障碍，提供促进农业结构调整需要的、先进实用的农业装备和技术，全面实现主要农产品生产过程机械化，仍将是长期性发展的战略方向。

2、向保障农业可持续发展的农业装备与设施发展

实施可持续发展战略，建设节约型社会，加强耕地、水、肥等资源的合理开发利用和有效保护，改善农业生态环境，促进农业由资源消耗型向可持续发展型转变，实现经济、生态、与社会发展协调统一，保障农业可持续发展的农业装备技术将是发展的重点。

3、向农业装备自动化、智能化技术发展

农业装备升级换代进程的加速，农业装备自动化、智能化技术，田间信息快速获取技术、数据在线监控与图像自动生成等技术的开发和应用，以及农业装备数字化技术体系的构建，是提升我国农业装备产业技术竞争力的基本要求。

4、向发展大中型农业装备与设施的产品结构发展

农业装备产品在总量增长中优化结构，大中型产品增长加快，小型产品发展减缓，区域性特征明显，产品结构正在逐步优化。土地集中、规模扩大、复式作业、节本增效要求农业装备产品的动力大型化，配套机具比例趋于合理，适合产业带动整体稳步发展的需求。

5、向运用高新技术提升传统农业装备技术水平发展

随着农村劳动力的转移、农业经营规模的扩大、人民生活质量的提高，以及农业服务组织的发展和市场竞争的加剧，对先进适用、高科技含量和大型农业装备的需求将不断增加，用信息化等高技术改造和提升传统农业装备技术已成为不可逆转的发展趋势。

（二）产业和技术发展的驱动因素   

1、市场和用户需求的驱动

随着农业装备产品结构调整和利益驱动，对大型、高效、成套及智能化产品的需求越来越大，主要表现在田间作业机械由中小型向大中型调整，由单项作业机械为主向复合式作业机械调整；由单纯田间作业机械为主向农业生产全过程所需机械调整；由中低档次产品为主向高档、高效、高科技含量产品的转变。总之，对农业装备的需求向“大、高、精、智”方向发展。

1.1市场需求的推动

a农业动力需求两极分化

随着农业结构调整的深化和土地流转新政的出台，用户对农业动力的需求也发生了很大变化。一方面由于推广复式作业和提高工作效率的需要，市场对大中马力农业产品的需求越来越强烈。另一方面随着精细农业的发展，一些小型的专用农业装备产品也越来越受到用户的欢迎。

b加快推进粮食作物生产全程机械化的需求

在小麦基本实现全程机械化的基础上，粮食生产机械化的需求将主要表现在水稻生产工厂化育秧、高速插秧和联合收获，以及适应多个地区、不同行距的玉米联合收获。经济作物生产机械化需求将主要集中在种植、管理和收获等关键环节，如棉花机械化播种和收获，薯类、茎类作物、油料作物和糖类作物的机械化种植和收获。

c促进农业可持续发展技术的需求

主要包括保护性耕作技术、农作物秸秆资源综合利用技术以及节水灌溉、化肥深施、精量半精量播种、高效植保、农产品安全生产与加工装备等技术。

1.2用户需求的推动

a绿色、节能、环保的需求

由于燃油价格的不断提高，燃油税的征收和排放法规的实施，导致用户对节能、环保产品的要求更加迫切，这一要求将直接主导我国未来的农业产品发展方向。

b多功能、高性能、高效率、高可靠性、高适应性的需求

用户对农业产品的核心需求是使用效益的最大化，所以高性能、高效率、高可靠性、一机多用以及对作物和配套机具的高适应性是对产品的必然需求。

c优化人机工程的需求

随着用户对产品要求的提高，对产品的驾乘安全性、舒适性、操纵和维护的方便性、快捷性等更加关注，优化产品的人机工程显得非常迫切。

1.3竞争的驱动

在市场需求拉动下，国外企业纷纷以不同形式进入中国市场，一方面加大了竞争的力度，另一方面，竞争的加剧客观上也促进了我国农业装备技术的进步，提高了我国农业装备技术创新的理念和意识，科技创新投入的力度不断加大。

1.4政策法规的驱动

近年来国家出台了一系列农业装备产品的法律法规，如“农业机械化促进法”，“农业机械产品修理、更换、退货责任规定”和多项强制性产品标准。

在国际贸易方面，法规成为取代关税的新壁垒，是发达国家实行贸易保护的主要手段，如欧盟CE指令、美国EPA排放法规等。

（三）国内农业装备技术发展存在主要问题和差距

1、存在问题：

a发展缓慢、自主创新能力弱

农业装备制造业集中度低、产品种类少，功能单一，且同质化严重。同时，中小型低端产品产能过剩，造成恶性竞争，高技术含量的大中型产品的开发和生产能力薄弱，资金和创新资源投入还明显不足，持续发展的能力较差。其主要原因在于自主创新能力不足，缺乏技术推动力。

b研发设计制造技术手段低

我国农业装备行业缺少对各类产品技术的应用机理、设计理论的基础研究。开发、设计、制造技术手段落后。重大产品开发尚停留在试验设计阶段，新产品开发周期长，产品可靠性考核仍以田间试验为主，严重制约了产品技术的发展。

c产品发展不平衡

产品结构依然存在“三多三少”，即动力机械多、配套农具少；小型机具多、大中型机具少；低档次机具多、高性能机具少。区域发展表现为“三快三慢”，即平原地区快、丘陵山区慢，东部和北方快、西部和南方慢，旱地快、水田慢。

2、存在的差距：

世界主要发达国家农业装备产业的发展已经满足了农业生产全程机械化的需要，农业装备的智能化、信息化以及先进制造技术和产品设计技术得到广泛应用。相比之下，我国的主要差距在于：

a、机械技术与机电液一体化技术综合应用水平的差距；

b、半自动与全自动、遥控、信息化技术水平的差距；

c小型、单一功能与大型、联合与复式作业水平的差距；

d几乎单一材料与金属、塑料、橡胶以及特殊材料应用的差距等。

总之我国农业装备发展水平与发达国家还有很大差距，要在3-5年实现耕种收综合机械化水平达到65％的目标，任重道远，进入高级阶段实现“人减机增”是中级阶段的发展要务。

国内农业装备产业技术发展方向及路径

一、我国农业装备产品技术发展方向  

农业装备产业的发展应坚持立足国内，实现全球化的方向，走以内涵式增长为基础的业务发展道路，实现从规模增长到能力增长（质量增长）的转变。

产品技术研发坚持“自主创新”、“自主知识产权”和“技术导向与市场导向并行”的原则，持续创造产品技术的核心竞争力，满足国内和海外两个市场的产品需求。

产品技术研发业务的主要发展方向：

一是业务能力和水平的提升，即通过研发团队、研发管理和研发手段水平的提高，形成研发业务的核心竞争力，提升我国农业装备产业整体研发水平，提升国际竞争力。

二是通过核心技术的突破，即通过自主创新、产学研合作、国际技术合作等多种途径，有效整合技术资源，实现核心技术的突破，形成核心技术竞争优势。

农业装备产品技术发展方向有三方面的内容。

（一）、长期发展方向

按照产业发展要求，我国农业装备产业在现有产品发展的基础上，经过充分准备，应拓展到田间管理机械、收获后处理机械、农产品初加工机械、排灌机械、畜牧水产养殖机械、动力机械、农村可再生资源利用设备和实施农业设备等农业生产全过程的机械装备上来。

（二）、近中期发展方向

近中期发展包括两个方面：

一是对现有国内比较成熟的轮式拖拉机、收获机械、耕整机械、种植机械、农田基本建设机械等产品进行产品线扩充，拓展产品覆盖面，同步提升关键核心技术。

二是产品技术拓展到种植施肥机械、牧草收获机械、农用搬运机械、动力机械、农田基本建设机械等强相关农业装备产品。

（三）、关键共性产品技术发展方向

包含8个方向

1产品可靠性技术；

2产品安全技术；

3产品智能化技术；

4节能减排技术；

5减振降噪技术；

6电液控制技术；

7传动驱动技术；

8系统匹配技术。

二、现有农业装备主要产品技术发展方向：

（一）、拖拉机产品

1产品发展方向

拖拉机产品以大型、高端机型为主要发展方向，国内平台产品系列拓展，功率覆盖拓展到257.25kW（350hp）以上。

产品技术由机械换技术包括滑移齿轮、啮合套、同步器技术向动力换挡、CVT无级变速技术技术转换。

重点技术发展方向

(1)动力换挡变速箱技术；

(2)CVT无级变速技术；

(3)湿式离合器技术； 

(4)CANBUS总线的整机VCU技术和传动系CPU控制技术；

(5)故障自动诊断技术；

(6)闭心负荷传感电控液压提升技术；

(7半浮和全浮前驱动桥技术；

(8)悬浮式静音驾驶室技术。

(9)减振降噪技术和节能减排技术

(10)无人驾驶作业技术。

（二）、收获机械产品

在现有成熟谷物收获机械技术和玉米收获机械技术的基础上向饲料作物收获技术、茎杆收集处理技术，并逐步向棉麻作物收获技术、根茎作物收获技术、果实收获技术、蔬菜收获技术、花卉采收技术和茎叶采收技术等农业装备技术的方向快速发展。

重点技术完善和发展方向

(1)纵轴流脱粒分离技术；

(2)高效、低损脱粒分离技术；

(3)低破碎柔性脱粒技术；

(4)清选损失监控与自动调整技术；

(5)静液压驱动技术；

(6)坡地作业自适应技术；

(7)茎杆回收处理技术；

(8)产品适应性拓宽技术。

(9)玉米不分行收获技术；

(10)玉米多行距适应性技术；

(11)玉米低破碎苞叶剥除技术；

(12)玉米柔性清杂技术；

(13)玉米茎秆回收处理技术和茎秆定向、定量铺放回收技术。

(14)无人驾驶作业技术。

（来源：《农业机械》2019.8

作者：李金良 倪国庆 朱金光 王乐刚 何松 吴宗江 张延成 赵光军 王岩亮 张明源 郭永梅）