國內(nèi)外無人化農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況

2020-08-05 09:24:28 來源：農(nóng)機化司閱讀量：22978 評論

導讀：農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)機化司與農(nóng)機鑒定總站、推廣總站圍繞無人化農(nóng)業(yè)開展專題調(diào)研，形成了《國內(nèi)外無人化農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況》，現(xiàn)予刊發(fā)，供各地參考。

　　【農(nóng)機網(wǎng) 市場行情】編者按：無人化農(nóng)業(yè)將機械化與信息化技術(shù)深度融合，以全過程智能化管理、精準化作業(yè)為核心，通過大數(shù)據(jù)指導生產(chǎn)運行，不斷提高土水肥種藥及人力資源利用效率，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個重要發(fā)展方向。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)機化司與農(nóng)機鑒定總站、推廣總站圍繞無人化農(nóng)業(yè)開展專題調(diào)研，形成了《國內(nèi)外無人化農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況》，現(xiàn)予刊發(fā)，供各地參考。

　　國內(nèi)外無人化農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況

　　近年來，數(shù)字化、自動化、智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用步伐加快，機械化生產(chǎn)與信息化技術(shù)深度融合，初步形成了無人化農(nóng)業(yè)概念，引發(fā)社會廣泛關(guān)注。無人化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)包括生產(chǎn)信息采集設(shè)施、生產(chǎn)作業(yè)裝備和生產(chǎn)管理平臺等三大組成部分，以全過程智能化管理、精準化作業(yè)為核心，通過大數(shù)據(jù)指導生產(chǎn)運行，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)本、高效、精準、綠色，形成類似于無人工廠的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個重要發(fā)展方向?？傮w上看，發(fā)達國家無人化農(nóng)業(yè)研發(fā)起步早，在一些領(lǐng)域和環(huán)節(jié)雖有推廣，但應(yīng)用還不廣泛。我國在這方面起步較晚，發(fā)展速度較快。

　　一、無人化大田種植：大田種植作業(yè)工況條件復雜，實現(xiàn)無人化作業(yè)難度較大。北美、西歐具備基礎(chǔ)但需求不緊迫，日韓處于萌芽階段，我國正逐步興起。

　　北美、西歐、澳洲等地發(fā)達國家已經(jīng)開始應(yīng)用自動化裝備開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，具備了較為廣泛的技術(shù)和裝備基礎(chǔ)，但對發(fā)展無人化農(nóng)業(yè)還沒有明顯需求。美國大中型農(nóng)場都應(yīng)用自動導航駕駛系統(tǒng)來實現(xiàn)拖拉機、聯(lián)合收割機等自動化作業(yè)，預計2019年美國農(nóng)機自動導航駕駛系統(tǒng)普及率將達到90%。在產(chǎn)品創(chuàng)新方面，約翰迪爾、凱斯紐荷蘭在2016年分別都推出了無人化概念拖拉機及配套農(nóng)具，這種拖拉機配備多方位感應(yīng)和探測裝置，能夠偵測并避開障礙物，具備遠程配置、監(jiān)測及操作功能，在生產(chǎn)平臺的管理和調(diào)度下可實現(xiàn)全天候無人作業(yè)，不過目前并未商業(yè)化應(yīng)用。

　　日本、韓國等生產(chǎn)規(guī)模較小的國家和地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受勞動力因素制約，剛開始推廣應(yīng)用自動化農(nóng)機產(chǎn)品，無人化農(nóng)機裝備尚處萌芽階段。日本主要農(nóng)機企業(yè)基于“1個機手、2臺機器”設(shè)想，推出了帶有高精度衛(wèi)星定位導航功能和遙控功能的自動化農(nóng)機產(chǎn)品。2018年6月以來，久保田公司先后上市了帶有自動駕駛功能的水稻收獲機、拖拉機，以減輕機手長時間作業(yè)體力負擔、提高農(nóng)機作業(yè)精度。井關(guān)、洋馬等企業(yè)也在計劃上市類似產(chǎn)品，擴大相關(guān)技術(shù)推廣應(yīng)用規(guī)模。

　　我國大田種植自動化農(nóng)機裝備在技術(shù)創(chuàng)新、制造水平和產(chǎn)品可靠性等方面與發(fā)達國家有一定的差距，在裝備質(zhì)量、機具種類、智能化水平上發(fā)展升級趨勢加快?？傮w來看，我國農(nóng)機自動導航駕駛系統(tǒng)已經(jīng)在大田種植中開始規(guī)模化推廣應(yīng)用，裝配方式由購買后自行加裝向出廠前標配發(fā)展，受技術(shù)成熟度、決策模型精度、機具質(zhì)量和使用成本等方面制約，我國自動化農(nóng)機正處于單機自動化作業(yè)向多機協(xié)同智能化作業(yè)發(fā)展的階段，無人化農(nóng)機應(yīng)用逐漸興起。

　　近兩年，我國無人化農(nóng)機創(chuàng)新產(chǎn)品相繼面市。“東方紅”“歐豹”無人駕駛拖拉機、“谷神”無人駕駛聯(lián)合收割機已開展試驗和作業(yè)示范，還實現(xiàn)了收割機與運糧車的主從導航無人駕駛；“豐疆”高速無人駕駛插秧機實現(xiàn)了水田原地掉頭對行、秧盤自動提升等功能，已在多地投入水稻插秧生產(chǎn)實踐。黑龍江、新疆、江蘇、山東等多個糧棉主產(chǎn)省份相繼開展了全過程無人化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)試驗。以新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團為例，其數(shù)字農(nóng)業(yè)試點建設(shè)項目已經(jīng)形成了棉花耕、種、管、收全程數(shù)字化生產(chǎn)管理模式，應(yīng)用農(nóng)機自動駕駛裝備和無人化農(nóng)機取得了顯著效果，降低了農(nóng)機作業(yè)駕駛難度和勞動強度，提升了作業(yè)效率，即使是新手駕駛員也能和老機手一樣作業(yè)又快又好。當?shù)孛藁ǚN植全部使用衛(wèi)星導航自動駕駛技術(shù)，在夜間或能見度較差的天氣作業(yè)也可做到準確對行，整個作業(yè)季每臺機具較手動駕駛平均多播種1000畝，原先人工駕駛播種10行的地塊采用自動駕駛可播種11行，土地利用率可提高0.5%—2.5%，棉花精準施肥能夠節(jié)肥15%、單產(chǎn)增加5%左右。

　　值得注意的是，在無人化大田種植領(lǐng)域，我國植保無人飛機發(fā)展受到世界關(guān)注。近年來，農(nóng)用無人飛機應(yīng)用普及較快，可搭載植保、影像獲取、播種等多種裝置完成不同作業(yè)，主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)航空植保領(lǐng)域。上，美國、日本的航空植保技術(shù)較為發(fā)達。日本應(yīng)用油動單旋翼機型較早，在作業(yè)管理、發(fā)動機技術(shù)等方面處于。美國農(nóng)用飛機以有人駕駛固定翼飛機為主，能夠?qū)崿F(xiàn)高效作業(yè)，無人飛機方面研究也比較多，但受安全限制在農(nóng)業(yè)植保中鮮有應(yīng)用。

　　我國植保無人飛機在裝備總量、作業(yè)面積上已經(jīng)發(fā)展到第一，還在不斷發(fā)展，飛控技術(shù)世界，但在噴施藥裝備和專用藥劑的研究方面還需加強。目前全國植保無人飛機保有量超過4萬臺，2019年作業(yè)面積達1.3億畝，大疆、極飛等品牌的電動多旋翼機型能夠精準導航、主動避障、定量施藥，已經(jīng)能夠相對穩(wěn)定、安全開展規(guī)?；鳂I(yè)服務(wù)。

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