淺談吉林省農業機械發展短板*

趙新天 ， 王海龍 ， 王 瑩 ， 韓國靖 ， 黃先鵬

（1.吉林省農業機械研究院，吉林 長春 130022；2.通化鋼鐵股份有限公司，吉林 通化 134003）

吉林省既是農業經濟產出省區，也是全國重要的商品糧生產基地、家畜養殖培育基地。近年來，吉林省糧食總產量穩定遞增，為經濟發展和國家糧食安全作出了巨大的貢獻。與我國平均水平相比，吉林省農村人均耕地較多，而且降雨和光照情況好、雨熱同季、無霜期較短，屬典型的旱作農業[1]。吉林省也是我國農業機械化發展較快、農業基礎情況較好的區域之一。2011年至今，吉林省各農機化主管部門根據國家農機化管理委員會和全國農業農村工作委員會的統一部署要求，圍繞著改變農業生產模式、推動糧食增產、提升農村生產綜合能力、積極推進國家農村信息化工程這幾個核心目標，扎實工作，奮力探索創新發展，在“十二五”的開局之年取得飛躍式增長，出現了農機化建設全方位高速推進的新局面[2]。農業機械是中國現代農業的一個主要部分，對進一步提高勞動生產率、擴大農民收入和推動社會經濟建設都起到了重要作用。因此，把握農業機械化的發展動態，發現農機發展短板，是推動農村經濟不斷發展的關鍵。

1 農業機械加工工藝與材料落后

國內農業機械的部件制造精度普遍較低，零部件精度達不到要求，導致部件之間的配合不順暢，影響整機的作業效果，造成可靠性差、故障率高、質量不穩定等問題。例如，吉林省農業機械研究院研制的八行集排氣力式播種機，機具中的排種輥筒是由1 mm的不銹鋼板卷制而成的，國內制造企業卷制的輥筒相對于國外進口的輥筒，在圓度上會有所偏差。由于精度不夠，排種輥筒轉動時會與機具其他部件產生刮碰與摩擦，播種機工作時會使輥筒轉動不順暢，增大了排種電機的轉動阻力，從而導致排種器排種效果不理想，種子的均勻性差，影響播種機的作業質量。

國內耕地區域比較分散、地區環境差異較大，所以各個地域種植方式都有所不同，從而導致農業機械產品種類較多。在機械部件的加工方面很難形成大規模的工業生產，對加工工藝方面的提升有所影響，不少加工設備的精度、生產工人的經驗以及工廠的管理制度等都有待進一步提升。

加工材料方面，目前我國普遍存在材料質量不可靠，鋼材、標準件等的型號尺寸有偏差的現象，核心工藝材料缺少研發。例如，目前國內的免耕播種機應用比較廣泛，但無論是重型免耕播種機還是輕型免耕播種機的排種器、開溝圓盤、波紋刀等部件大部分是國外進口產品，國內的入土圓盤的耐久性、韌性等指標與國外仍有較大差距，究其原因就是材料與工藝上的差距。

2 農機科研水平有待提高

我國農業機械發展較晚，現正處于發展中階段，能發展的空間依然很大。因此，需要重視并提高農業機械方面的科研能力。目前國內科研成果轉化率低，在農機裝備創新方面，缺乏連續性，科技創新和成果轉化有時存在脫節，“重研究、輕轉化”的觀念依然存在。

高端農機的核心技術及關鍵零部件缺乏專業的研發和配套廠家，很多關鍵部件還依賴于進口，例如播種機的指夾排種器、播種單組的開溝圓盤、正壓風機、彈簧等一些高品質的關鍵部件。

近年來，吉林省甚至東北三省內四平康達的重型免耕播種機應用比較廣泛。該機型的核心部件為排種器，就是美國進口的指夾排種器。國內也有企業自己生產指夾排種器，但在質量上和性能上還存在問題。例如，指夾排種器里有一種拉簧，國內的與國外的比較，使用壽命上和性能上都差距不小，因而目前還依賴于進口。所以，我國農機裝備的技術水平處于發展中階段，關鍵作業裝置上依然存在技術瓶頸。

3 電子控制與傳感器落后

現階段，為控制機具的生產制造成本，智慧農機在農業機械中的應用較少。國內農業機具電子技術應用大多數是在電子監測、控制、報警等方面，而一些高端技術如電控傳動系統、無人駕駛、遠程監控、高性能傳感器等技術的應用還有待提高[3]。例如，吉林省農業機械研究院采購的德國阿瑪松氣吹式播種機的傳動系統就是以電子控制系統替代機械傳動系統。采用信息集成度高的控制面板來解決人機交互能力低的問題。在播種質量檢測方面，通過光電傳感器檢測排種器的漏播指數和重播指數，并統計粒距合格率和排種量；在基本參數檢測方面，可檢測播種機作業速度、電機轉速、風機轉速、風壓等作業參數；同時包含電池電量監測與報警、種量肥量監測與報警、電機負荷監測與報警等功能。

該型號播種機的測速系統傳感器，采用的是多普勒雷達位移傳感器，測速精準、誤差范圍小，對提高播種機的作業質量起到了很大作用。此外，美國的凱斯拖拉機自帶無人駕駛功能，在田間播種時，尤其壟帶較長的地塊，它能使機具保持直線行駛，相比于拖拉機駕駛員的技術，無人駕駛技術更有保障。

我國農機具的傳感器等重要元器件長期受制于人，這對我國農業生產構成了一定威脅。尤其是農業傳感器等重要核心元器件都需要從海外公司進口，危害了農業基礎數據主權。以中國進口采棉機為例，由于配備了GPS和產量計算機，外國人就可以了解機器在哪里作業、采的哪些品種、產量多少，也能夠針對性地制定外貿政策。同時，農業機械與現代信息化的融合還不夠。目前，我國農業機械化與農機裝備的工業發展技術水平還不均衡、不完善，一些較深層次的社會矛盾與問題還有待解決，農業智能化和信息化技術水平尚待進一步發展。相對而言，美、德、日等先進國家的農機創新產業較為突出，并廣泛應用了大數據分析、移動通信、人工智能、物聯網等前沿科技，中國農機裝備向自動化、智慧化、無人化的轉變也趨向明顯，并同時向一體化、多功能、復合型、精密化、專用化、綠色化過渡[4]。

4 液壓傳動系統落后

我國農業機械液壓系統的應用大部分是在液壓油缸方面，主要用于機具的提升或降落，而在液壓傳動方面的應用很少。國內機具傳動方式絕大多數還是機械傳動。對于傳動過于復雜的裝置，應用液壓傳動的優勢顯而易見，液壓傳動只需一個液壓馬達和液壓油管即可代替結構繁復的機械傳動，可以簡化機具結構、提高機具可利用空間[5]。

吉林省農業機械研究院研制的四行氣吹式油莎豆播種機，該機具的正壓風機就是以液壓馬達作為動力源，而市場上大部分的氣力式播種機都是采用機械式傳動。兩者相比較，無論是正壓風機還是負壓風機，使用機械式傳動都會存在消耗拖拉機動力過大、噪聲大等問題，同時由于機械式傳動的動力是由拖拉機后輸出軸提供的，而后輸出軸的轉速會隨著拖拉機的油門大小而產生變化，從而導致風機的轉速不穩定，影響工作時風量的穩定性，最終會使氣力式排種器的充種效果受到影響。而使用液壓馬達就不會存在上述問題，可以通過液壓控制閥來調節液壓油量，能有效保證風機轉速穩定。液壓傳動不僅結構簡單，同時還有著性能穩定、節能省耗、減小噪聲等優點。我國農業機械應該加大在液壓傳動方面推廣與應用的力度。

5 人才培養和研發落后

我國在科研人才培養以及人才儲備方面不足，導致研發缺乏原始創新，與發達國家相比存在差距[6]。建議引進高素質農機裝備研發人才，優化農機科研人才結構，提升農機科研的整體水平；培育人才，為年輕科研工作者投身農機裝備研發創造條件；整合科研力量，組建綜合的農機裝備研發團隊。

高校要根據技術發展趨勢合理選擇農機專業課程，增加一些新興技術課程，如單片機技術、智慧農業、自動控制、農業自動化等。此外，及時更新實驗室相關的設備與用具，提高實驗課質量，增強學生的動手能力[7]。

學校和專業教師應指導學生，高效、保質保量地完成專業知識的學習，打好專業知識基礎。同時，要不斷學習農機相關的技術和理念，了解國內與國外農機領域的發展情況。此外，還可以在自己感興趣的方向上做進一步的研究，更加深入地培養自己的專業知識與技能。實驗課程非常重要，實驗課程要求學生通過使用眼睛、手和大腦，應用理論知識進行實踐。因此，這不僅是結合理論和實踐的過程，也是實驗教學的重要組成部分。通過研究實驗課程，培養自己的動手能力和創新能力是專業知識學習的重要組成部分[8]。

6 生產企業與產業鏈落后

農機生產企業現狀是多、散、小，缺乏技術創新的動力和能力，大多處于低水平的惡性競爭狀態，制約了農機工業的發展。規模以上企業少，小企業多，這些小企業很多只是具備基本的生產條件，生產能力和技術水平較差，難以保障產品質量。即便是規模以上企業同樣存在科研投入少，即所謂的原始創新乏力，自主研發能力不足等問題，制約了農機行業總體技術水平的提升[9]。

要重視產業鏈的建立，包括整機與零部件企業、基礎材料、基礎工藝、電子控制、液壓技術等多行業技術的協同。國外的農機企業，基本都是分好類別，哪個企業做什么類別的機型，包括農機配件都已形成有序、固定的生產模式；而國內的農機市場亂象頻出，同一類產品，多家都在仿制生產，同樣的農機配件廠家，大大小小的企業比比皆是。這樣會造成農機市場競爭激烈，很多企業都在同一領域、同一機型去生產競爭，很少有企業去開發、研究新產品并改進新機型，很不利于農業機械的發展。

要注重產品質量的監督管理，提高機具在安全性、可靠性、穩定性方面的性能。在產品質量方面就如上述所說，由于生產廠家過多，用戶在購機時就會存在價格的比較，生產廠家會想盡各種方法來降低成本，這樣就會使機具的質量得不到保障，造成惡性循環，阻礙了農業機械發展的前進步伐。因此，加強產品質量的監督管理部門的職責具有十分重要的意義。此外，不同地區耕作制度、生產習慣差異較大，作業機具難以滿足地域多樣化、作物多元化和農藝不同的復雜情況[10]。

農機制造標準不全。研發過程中缺少標準數學模型。例如，對于寬窄行插秧機，有人說20/40最好，有人說17/33最好，各家企業標準不一、自行其是。在播種機方面這種現象更是普遍，各個省份甚至各個縣市在玉米播種株距和行距方面都存在差異，株距有大有小，行距有寬有窄，很難形成統一，這樣就給農業機械研究與制造帶來了難度。為此，課題組建議，政產學協同合作，制定業內標準，提升農機制造標準化水平。

7 總結

本文從農業機械加工工藝、電子控制與傳感器、液壓傳動系統、人才培養和研發、生產企業與產業鏈五個方面分析了吉林省農業機械發展短板，通過對吉林省農業機械化發展的各種制約因素進行探尋，提出了一系列針對性很強的農業機械化發展舉措，以助推吉林省農業機械化更快更好發展。