農業機械自動化發展現狀及應對措施

孫建業

(高唐縣農機綜合服務中心，山東 高唐 252800)

0 引言

隨著人口老齡化和農村勞動力城鎮化轉移的加劇，農業生產活動與農村勞動力需求之間的矛盾日益突出，農業機械自動化為提高農業生產活動效率，降低農業生產成本起到關鍵作用，近年來，大量科學技術與農業機械的融合發展，使我國農業機械朝著自動化的方向快速發展，對于提升我國農業生產水平，加快農業現代化進程具有重要意義。

1 農業機械自動化發展的意義

1.1 提升農業生產效率

農業自動化技術是在農業機械化基礎上實現的，其通過將現代控制理論對傳統農業機械技術進行改造升級，使得傳統農業機械具有一定范圍內的自動化性能，因此，農業機械自動化技術的發展與應用能有效提升農業生產的效率。通過人機交互界面，操作者對作業內容進行設定，設備根據傳感器及時感知外部環境，進而調整農業機械的作業狀態。如全自動藍莓采摘機，由于成熟藍莓果實易損壞，傳統的果實采摘技術不能直接應用到藍莓的采摘過程中，通過設置傳感器，使得機械設備擁有對外部信息進行感知和判斷的能力，通過機器視覺，對成熟果實進行定位與采摘，進而提升了藍莓采摘的效率。

1.2 降低農業生產成本

近年來，隨著人們對于美好生活的追求與實現，農業生產過程中的經濟收入成為農業工作者的重點關注因素。人們追求在保證農業產出一定的情況下，減少農業生產成本，提升農業生產的經濟效益[1]。自動化技術在農業機械中的應用與發展，為提高農業生產的經濟效益提供了新的技術手段。如旋耕機的全自動土地翻耕功能，通過搭載衛星定位和自動駕駛技術的自動化旋耕機，人們將田地邊界數據、具體翻耕參數等進行設定，減少了農戶在整個生產活動中的參與，降低農業生產的人工占用成本和時間成本，進而提高了農業生產活動的產出投入比。

1.3 保證農業生產質量

農業生產質量直接影響到作物給農戶帶來的經濟效益，自動化技術的應用能有效保證農業生產質量。通常情況下，可根據農業生產的階段和具體工作，將農業生產活動分為翻耕、耕種、植保和收割4個階段。相對于其他產業，農業生產過程對于上游工序的要求較為嚴苛，必須保證每一環節的生產活動高質量完成，才能保證最終農業生產活動的效果。但由于傳統農業生產活動通常是由工人手工完成，大家對于工作效果沒有統一的標準，這也導致后續工序的參差不齊，不利于最終農業生產的管理。采用自動化技術，保證每一環節內各項活動均有統一的執行標準，因此自動化技術在農業機械中的應用，保證了后續農業生產的質量。

2 發展現狀

2.1 自動化技術應用廣泛但不深入

綜合我國農業現階段的發展情況，自動化技術在我國農業生產過程中的應用相對較為廣泛，常見的自動化農業機械設備有聯合收割機、插秧機、拖拉機、施肥播種機、噴霧機等。雖然我國自動化技術應用較為廣泛，但是可以發現，農業機械設備的自動化程度相對較低，而且大多僅限于農業設備的動力或者服務系統中，并未參與到農業自動化生產過程中，即現階段的農業自動化設備還只是給操作者提供較為便捷的操作支持，并未涉及到自主決策、減少人員參與的先進自動化技術應用。

2.2 自主研發動力不足

農業機械自動化技術自主研發動力和能力不足是現階段我國農業機械自動化技術發展的另一特點[2]，受限于研究經費、設備資源、實驗場景的因素限制，我國農業機械自動化技術的自主研發能力相對較弱，同時，行業之間壁壘嚴重。如在校師生通過申請政府項目，有針對性地對某一領域內容進行重點研究，但并未將研究成果進行有效轉化。另一方面，農業機械相關的企業中，老員工占據著研發部門中的重要崗位卻未進行有效的信息更新，思維邏輯和技術能力還停留在過去，并不能及時根據市場進行調整，導致我國農業機械自動化技術研發動力不足。

2.3 設備推廣難度大

影響自動化農業機械設備的推廣因素有兩個，分別為農戶對新事物的接受能力和相關政府部門對于新型農業機械的財政補貼。其中，農戶對于新事物的接受能力是指農業工作者對于新型設備的操作能力和對于新型設備的購買意向，這要求農業自動化機械設備在設計時要充分考慮農戶對于設備的功能需求，并將操作的復雜程度與農戶的知識文化水平進行關聯分析，從農戶的角度出發，保證農戶購買的主動性。另一方面，政府部門關于新型自動化設備的補貼力度也直接影響到農戶對于新型設備的購買意向。

3 發展前景及對策

根據相關工作經驗及上述關于我國農業機械自動化發展現狀，從學科協同化、設備智能化和綠色生態化三個方面對于我國農業機械自動化技術的發展前景和發展對策做出分析。

3.1 產學研多方聯合促進農業機械多學科協同化發展

協同化發展是我國農業機械自動化水平進一步提升的主要途徑[3]，現階段的農業機械設備中，主要是通過燃油系統提供動力源，通過控制系統對各項動力進行分配和轉化，最后通過機械系統去執行具體的作業內容，該作業方式是通過不同系統對作業內容進行劃分，最后實現預期作業目標。該方法存在的問題為系統過分獨立，無替補方案，一旦某一系統出現故障，即導致整個機械設備的失效，因此下一階段，應大力發展多系統多學科的協同發展模式，將產業、教育、研究機構等多方資源進行聯合，尋求一種多方互補的伺服服務機制，減少過程中的不確定因素，進而在提升農業機械自動化水平的同時保證設備運行的穩定性。

3.2 加大政府高新技術產業引進力度，推動農業機械智能化發展

自動化是我國農業機械朝向智能化發展的必經階段。打破行業壁壘，增加相關產業的信息交流和資源共享，是實現農業機械設備自動化快速發展的有效途徑。現階段，隨著人們對于知識產權的保護意識越來越強，行業間的信息交流也越來越難，通過政府參與，建設公平公正的信息共享機制，將現階段各項智能技術選擇性地應用到農業機械的自動化設計中，進而提高我國農業機械的智能化水平。

3.3 優化農業機械結構設計，引導農業機械綠色生態化發展

我國國民經濟發展的主要矛盾發生改變，要求現階段產業的發展必須將生態環保等因素作為行業發展的基本原則，農業機械綠色生態化是我國農業機械發展必然趨勢。優化農業機械結構設計，引導農業機械綠色生態化發展可以從農機設計、制造和使用過程三個階段進行說明。首先，通過精簡農業機械結構，從價值工程方面進行分析，找出產生能源浪費的部件進行相關功能替代，進而從根源上減少農業機械能源的浪費。其次，在制造過程中的綠色環保，根據不同的部件功能特點，選用不同類型的材料，在保證各項功能的同時，減少材料的浪費。最后，使用過程，通過對使用方法的規范化和標準化，保證農業機械的正常功能，減少不必要的故障和損壞，進而提高農業機械的生產效率，減少故障和維護成本。

4 結語

農業機械自動化技術的發展為我國農業現代化水平的提升做出巨大貢獻，綜合現階段我國農業機械自動化發展現狀和預測未來農業機械的發展方向并及時制定相應的對策和發展建議對于保證農業機械自動化水平快速提升具有重要意義。

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