《電子技術(shù)應(yīng)用》
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“中國芯”為中國農(nóng)業(yè)注入新動力

2017-10-13
關(guān)鍵詞: 中國芯 自動化 智能 融合

國家農(nóng)業(yè)部專家一行來到距北京千里之外的濟(jì)南章丘調(diào)研,。在當(dāng)前國內(nèi)玉米全程機(jī)械化技術(shù)尚未完全成熟,、“關(guān)鍵芯”缺失的背景下,他們此行的目的只為一睹國產(chǎn)玉米機(jī)械化作業(yè)頂級裝備“陣容”:

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在黃淮海玉米全程機(jī)械化技術(shù)裝備演示會現(xiàn)場,安裝了“中國芯”的玉米高速精密播種機(jī)可比肩世界頂級裝備,,實(shí)現(xiàn)了智能化作業(yè);填補(bǔ)國內(nèi)空白的玉米穗莖兼收打捆一體聯(lián)合收獲機(jī)把穗莖吞下,,吐出一個個方形草捆……山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院(下稱山東省農(nóng)機(jī)院)與相關(guān)企業(yè)通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合推出的這些裝備,,涵蓋了玉米生產(chǎn)的耕、種,、管,、收到烘干、青貯等環(huán)節(jié),,不僅展示了我國在玉米生產(chǎn)全程機(jī)械化科技創(chuàng)新上取得的重大成就,,也引領(lǐng)著我國玉米機(jī)械的發(fā)展方向。

對在農(nóng)機(jī)行業(yè)已耕耘了半個多世紀(jì)的山東省農(nóng)機(jī)院而言,,能拿出來進(jìn)行展示的不僅僅這些,。特別是近五年,該院一次次沖擊農(nóng)業(yè)機(jī)械科技制高點(diǎn),,研制的我國首臺高效精準(zhǔn)大蒜播種機(jī)結(jié)束了國內(nèi)長期以來大蒜無法實(shí)施機(jī)械化播種的歷史,;設(shè)計的利用作物秸稈和畜禽糞便自動化生產(chǎn)有機(jī)肥的工藝裝備,填補(bǔ)了國內(nèi)生物技術(shù)處理蔬菜秸稈的空白,;研發(fā)的葡萄開溝,、剪枝、埋藤,、噴藥等系列“葡萄園機(jī)械化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備”,,滿足了葡萄生產(chǎn)主要環(huán)節(jié)機(jī)械化作業(yè)要求,填補(bǔ)國內(nèi)空白……僅僅在2016年,,該院就斬獲了中國農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎一項(xiàng),,山東省機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎一等獎一項(xiàng)、二等獎五項(xiàng),、三等獎十三項(xiàng),;拿下第六屆山東省裝備制造業(yè)計算機(jī)三維設(shè)計大賽一等獎兩項(xiàng)、三等獎九項(xiàng),。

這個農(nóng)業(yè)機(jī)械“老兵”何以能煥發(fā)出如此青春激昂的活力,?山東省農(nóng)機(jī)院理事長兼黨委書記范本榮研究員一語道破謎底:我們始終堅持把科技創(chuàng)新和市場需求放在第一位,兩者緊密結(jié)合,,互相促進(jìn),。科研是我們的“飯碗”,市場是我們的“食糧”,。以科研為基礎(chǔ),,努力把自主創(chuàng)新技術(shù)做到行業(yè)領(lǐng)先;以市場需求為導(dǎo)向,,不斷推出打破制約現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展瓶頸的“拳頭產(chǎn)品”,。

自主研發(fā) 為農(nóng)機(jī)裝上“中國芯”

一臺播種機(jī)能否對不同形狀、不同尺寸的種子進(jìn)行精確定量播種取決于排種器,。作為核心部件,,排種器始終是精密播種技術(shù)的重要研究方向,研發(fā)成本占到整機(jī)的60%,,而這項(xiàng)核心技術(shù)一直被歐美農(nóng)機(jī)巨頭企業(yè)所掌控,。

“由于核心技術(shù)的缺失,我國生產(chǎn)的排種器在高速作業(yè)條件下,,排種精確性及工作穩(wěn)定性都與國外裝備差距很大,,導(dǎo)致現(xiàn)有國產(chǎn)高效播種機(jī)只能依賴進(jìn)口排種器來滿足需求?!?作為該院排種技術(shù)研究團(tuán)隊的帶頭人,,史嵩博士深有感觸。

為支持史嵩等團(tuán)隊的研發(fā)工作,,該院先后投入上千萬元建設(shè)了國內(nèi)一流的實(shí)驗(yàn)室,,并購買大量先進(jìn)儀器設(shè)備供這些年輕人施展才華。史嵩團(tuán)隊以提高排種器性能作為研究的切入點(diǎn),,在經(jīng)過幾千次試驗(yàn)之后獲得成功,。“我們?nèi)∠藗鹘y(tǒng)氣力式排種器復(fù)雜的種子攪拌裝置,,并采用智能驅(qū)動與控制技術(shù),,突破了‘?dāng)_動高效充種’‘雙側(cè)浮動清種’‘柔性密封潤滑’等多項(xiàng)核心技術(shù)?!睋?jù)史嵩介紹,,該排種器臺架試驗(yàn)驗(yàn)證作業(yè)速度可達(dá)12km/h,相應(yīng)粒距合格指數(shù)高達(dá)97%,,可逐步實(shí)現(xiàn)對國外產(chǎn)品的替代,。

人才是創(chuàng)新的根基,誰擁有一流的創(chuàng)新人才,,誰就擁有了科技創(chuàng)新的優(yōu)勢和主導(dǎo)權(quán),。山東省農(nóng)機(jī)院的決策層深諳此道。其實(shí),,國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效排種器的問世,,就得益于“拔尖人才+高端平臺”的有效組合,。半個多世紀(jì)來,類似的“中國首創(chuàng)”科技成果,,在山東省農(nóng)機(jī)院誕生了不下幾十項(xiàng),。雄厚的科研實(shí)力,良好的創(chuàng)新環(huán)境,,助推其跨越到國內(nèi)地方農(nóng)機(jī)院所的前列,,成為真正的“領(lǐng)跑者”,。

加強(qiáng)應(yīng)用研究 突破智能農(nóng)機(jī)傳感技術(shù)

精準(zhǔn)化生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢,,但當(dāng)前糧食作物生產(chǎn)中粗放式管理仍是難以祛除的“通病”?!霸跈C(jī)械化施肥過程中,,施多少、施的位置,、深度,、層次上都缺少精準(zhǔn)控制,導(dǎo)致肥料利用率不高,。機(jī)械化播種,、機(jī)械化灌溉等也都面臨類似的難題,如何做到‘恰到好處’,?”智能化技術(shù)研究團(tuán)隊孫宜田主任告訴記者:“我們找到了‘良藥’,,那就是要靠智能化來解決?!睋?jù)介紹,,2013年該院便組建了智能化研究團(tuán)隊,成為國內(nèi)較早進(jìn)入農(nóng)機(jī)智能化領(lǐng)域的院所之一,。

讓農(nóng)機(jī)裝備感知環(huán)境,,像擁有人的大腦一樣充滿“智慧”的播種、施肥,、灌溉,、噴藥,這是孫宜田團(tuán)隊的大膽設(shè)想,。他們通過潛心鉆研,,最終給農(nóng)機(jī)具裝上了自主研發(fā)的傳感器,使其隨時探知地上地下發(fā)生的情況,,并將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)讲僮鞫?,接受操作人員的“發(fā)號施令”。因核心技術(shù)突出,,該團(tuán)隊研發(fā)的玉米播種作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng),、玉米收獲機(jī)對行和仿形控制系統(tǒng)曾摘得山東省機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步一等獎桂冠,。

“手握金剛鉆,敢攬瓷器活,?!边@幾年,該院智能化研究團(tuán)隊?wèi){借良好的科研基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力,,先后承擔(dān)了國家科技支撐計劃課題“大型氣力式玉米精密播種施肥機(jī)種肥監(jiān)控系統(tǒng)的研制”和多項(xiàng)省級課題,,聯(lián)合相關(guān)農(nóng)機(jī)龍頭企業(yè)研發(fā)出“智能高速氣力式玉米免耕精密播種施肥機(jī)”“智能噴桿噴霧機(jī)”“智能玉米收獲機(jī)”等多項(xiàng)國際先進(jìn)或國內(nèi)領(lǐng)先的科技成果。智能化技術(shù)的推廣和使用必將帶來一場新的“農(nóng)業(yè)革命”,,山東省農(nóng)機(jī)院已經(jīng)站在了前進(jìn)的潮頭,。

產(chǎn)學(xué)研推合作 讓農(nóng)民真正受益

收獲了玉米,秸稈怎么辦,?焚燒會嚴(yán)重污染環(huán)境,,還田雖方便,但過量還田會造成種子發(fā)芽率下降,、扎根不牢,、與幼苗爭奪養(yǎng)分。秸稈處理成了農(nóng)民頭疼的大事,。

“農(nóng)民遇到的難題,,就是我們科研攻關(guān)的精準(zhǔn)方向”。該院收獲技術(shù)研究團(tuán)隊周進(jìn)主任和同事以實(shí)際需求入手,,研發(fā)設(shè)計出了玉米穗莖兼收與秸稈打捆一體機(jī),,為玉米秸稈回收綜合利用找到了新的出路。青貯技術(shù)研究團(tuán)隊開發(fā)出一種集切割,、粉碎,、收集于一體的青飼料收獲機(jī),為玉米秸稈的回收提供了較為完備的解決方案,。經(jīng)過兩年的推廣應(yīng)用驗(yàn)證,,該產(chǎn)品在收獲青貯玉米、甜高粱中發(fā)揮出巨大威力,,加之與打捆機(jī),、裹包青貯機(jī)配套聯(lián)合應(yīng)用,大幅度提高了工作效率和降低了生產(chǎn)成本,。

創(chuàng)新必須落實(shí)到創(chuàng)造新的增長點(diǎn)上,,如何生產(chǎn)、推廣,、應(yīng)用使企業(yè)和農(nóng)民真正受益,?該院采用的產(chǎn)學(xué)研推合作模式,讓這一問題迎刃而解,。

“長期以來,,院企合作給我們的科研帶來了很多的促進(jìn),,如研發(fā)的成果更接地氣,走向市場的步伐更快,,同時經(jīng)費(fèi)供應(yīng)更及時,、充裕?!?該院副院長焦偉向記者舉了幾個成功案例:2011年與山東國豐聯(lián)合研制的4YZX-2玉米收獲機(jī)銷售達(dá)到3千多臺,;和山東大華機(jī)械聯(lián)合研發(fā)的拳頭產(chǎn)品高速精密玉米播種機(jī),可一次性完成精量單粒播種,、擠壓覆土,、深松、分層施肥等多道工序,,可逐步替代進(jìn)口,;與五征集團(tuán)聯(lián)合研制的青飼料收獲打捆機(jī)將切割,、粉碎,、收集融合為一體,滿足了糧改飼用戶對青貯玉米收割的時效性要求,。此外,,大蒜播種機(jī)、收獲機(jī)等分別與山東瑪麗亞公司,、山東華源萊動內(nèi)燃機(jī)有限公司合作形成產(chǎn)品上市,。

“當(dāng)前,我國農(nóng)機(jī)工業(yè)和農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展的歷史新階段,,我們也面臨著科技創(chuàng)新與快速發(fā)展的新機(jī)遇,、新挑戰(zhàn)。我們將發(fā)揮自身優(yōu)勢,,整合科研力量,,圍繞轉(zhuǎn)方式調(diào)結(jié)構(gòu),以解決全程機(jī)械化技術(shù)裝備關(guān)鍵重大科技問題為主線,,推動科技成果快速轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,,全面構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程機(jī)械化模式,努力以科技創(chuàng)新引領(lǐng)新舊動能轉(zhuǎn)換,,推動農(nóng)業(yè)‘新六產(chǎn)’發(fā)展,,為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化貢獻(xiàn)我們的智慧和力量!”理事長兼黨委書記范本榮擲地有聲的語言里透露出山東省農(nóng)機(jī)院闊步發(fā)展的雄心與壯志,。(科技日報)


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