智能農(nóng)機(jī)與裝備在農(nóng)業(yè)耕作、播種、管理、收獲、儲(chǔ)運(yùn)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),起著至關(guān)重要的作用。這些技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備能夠優(yōu)化作業(yè)路徑規(guī)劃,有效避免重復(fù)作業(yè)和遺漏區(qū)域,從而顯著提高工作效率,降低成本,并且不受光線條件及晝夜變化的影響,保證了全天候的高效運(yùn)作。同時(shí),它們對(duì)于提升農(nóng)業(yè)資源利用率以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境也起到了積極作用。
一、基本情況
坊子區(qū)作為我國山東省農(nóng)機(jī)集群核心的重要組成部分,在智能駕駛農(nóng)機(jī)技術(shù)的應(yīng)用推廣上取得了顯著成效,其中濰柴雷沃智慧農(nóng)業(yè)在此領(lǐng)域的研發(fā)貢獻(xiàn)尤為突出。近年來,該公司攜手濰柴動(dòng)力、濰柴智能科技有限公司成功研發(fā)并實(shí)現(xiàn)多款智能駕駛農(nóng)機(jī)的規(guī)模化生產(chǎn),如智能拖拉機(jī)、播種機(jī)、收割機(jī)和噴藥機(jī)等,這些產(chǎn)品已在糧食生產(chǎn)和大田作業(yè)中廣泛應(yīng)用。2023年濰柴雷沃智慧農(nóng)業(yè)全年銷售無人化農(nóng)機(jī)產(chǎn)品共售出45臺(tái),作業(yè)面積超過3.45×103hm2,智能行走農(nóng)機(jī)銷量則達(dá)到1100臺(tái),完成的作業(yè)面積超過1.13×105hm2。這對(duì)提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和減輕農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)性影響。目前,這一先進(jìn)技術(shù)普及率仍有較大的提升潛力,同時(shí),在技術(shù)研發(fā)、制造、測試等方面,依然存在一些待解決的問題。然而,這些現(xiàn)狀恰恰為未來智能農(nóng)機(jī)技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化和完善提供了明確的方向,并為坊子區(qū)及全國范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的深化拓展創(chuàng)造了寶貴的發(fā)展機(jī)遇。
二、存在問題
(一)技術(shù)門檻高,競爭激烈
在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展中,農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越受到重視。然而,由于技術(shù)門檻的存在,這一領(lǐng)域的競爭格外激烈。
1.技術(shù)門檻和競爭環(huán)境。國內(nèi)企業(yè)在農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)的開發(fā)上起步晚于國際市場的巨頭。例如,美國的迪爾公司(John Deere)在農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)上經(jīng)過長時(shí)間的研究與技術(shù)積累,才在最近幾年推出了其商業(yè)化的Seeamp;Spray技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)靶噴藥,有效提高農(nóng)藥的使用效率,減少浪費(fèi)和環(huán)境影響。除了迪爾公司,北美的其他農(nóng)機(jī)巨頭如凱斯(Case IH)和愛科(AGCO)等,也是憑借多年的技術(shù)研發(fā)和積累,才在市場上推出了成熟的農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)。這些技術(shù)的成功應(yīng)用為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和智慧化提供了重要支持。
2.國際市場的發(fā)展態(tài)勢。在國際市場上,以視覺和人工智能(AI)技術(shù)為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人逐漸興起。以2023年在德國漢諾威舉行的展會(huì)為例,有超過30家企業(yè)展出了基于視覺技術(shù)的機(jī)械除草機(jī)器人。這些機(jī)器人能夠通過高精度的攝像頭識(shí)別雜草,并進(jìn)行精準(zhǔn)的除草作業(yè),有效提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和環(huán)境可持續(xù)性。然而,這些技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用需要高昂的研發(fā)投入和復(fù)雜的技術(shù)處理,使得技術(shù)門檻相當(dāng)高。在這樣的背景下,國際上先進(jìn)的農(nóng)機(jī)企業(yè)之間的競爭尤為激烈。
3.國內(nèi)企業(yè)的應(yīng)對(duì)戰(zhàn)略。國內(nèi)企業(yè)也逐漸意識(shí)到農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)的重要性,并開始加大研究力度。不僅傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)企業(yè),如濰柴雷沃智慧農(nóng)業(yè)、一拖等公司開始加大研發(fā)投入,一些非農(nóng)機(jī)領(lǐng)域的科技公司,如中科原動(dòng)力、千木智微等也開始跨界進(jìn)入農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域。通過跨行業(yè)的技術(shù)整合和創(chuàng)新,這些企業(yè)希望能夠突破現(xiàn)有的技術(shù)障礙,推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展和應(yīng)用。智能化農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,特別是智能駕駛農(nóng)機(jī)的研發(fā)與生產(chǎn),需要消耗巨額的初始資金。
(二)回報(bào)周期長
農(nóng)機(jī)智能駕駛系統(tǒng)的開發(fā)涉及顯著的前期投資、長期的研發(fā)和測試周期,以及市場的逐步培育和接受過程,每一步都需要大量的時(shí)間、資金和資源投入,而且成功通常需要跨越多個(gè)增長階段。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷成熟,這些技術(shù)最終可能會(huì)帶來顯著的效率提升和成本節(jié)約,從而才能實(shí)現(xiàn)長期的投資回報(bào)。
1.顯著的前期投資。開發(fā)農(nóng)機(jī)智能駕駛系統(tǒng)需要巨額的前期投入。這不僅包括基礎(chǔ)研究和初步的技術(shù)開發(fā)費(fèi)用,也涵蓋了高端硬件如精密傳感器、高性能計(jì)算單元和先進(jìn)執(zhí)行器的成本。除了硬件,軟件算法的開發(fā)也需要大量的資金支持,特別是人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,這些技術(shù)需要通過處理大量的數(shù)據(jù)來進(jìn)行訓(xùn)練和優(yōu)化,以確保系統(tǒng)能夠在各種復(fù)雜的農(nóng)業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。
2.長期的研發(fā)和測試周期。農(nóng)機(jī)智能駕駛系統(tǒng)必須經(jīng)歷長時(shí)間的研發(fā)和嚴(yán)格的測試才能確保其安全性和可靠性。這個(gè)過程通常包括實(shí)驗(yàn)室測試、模擬環(huán)境測試和實(shí)際田間測試。由于農(nóng)業(yè)作業(yè)受季節(jié)變化影響明顯,因此必須在不同的季節(jié)和多樣的作業(yè)條件下測試系統(tǒng),以評(píng)估其性能。此外,系統(tǒng)在面臨實(shí)際問題時(shí)的修正和優(yōu)化也是一個(gè)反復(fù)迭代的過程,這進(jìn)一步延長了整體的研發(fā)周期。
3.市場培育和接受過程。盡管農(nóng)機(jī)智能駕駛技術(shù)具有提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度的潛力,但在技術(shù)剛推向市場時(shí),農(nóng)民和農(nóng)業(yè)企業(yè)可能對(duì)此持謹(jǐn)慎態(tài)度。市場的教育和用戶的信任建立需要時(shí)間。企業(yè)需要投資于市場推廣和用戶培訓(xùn),以增強(qiáng)潛在客戶對(duì)新技術(shù)的了解和信心。隨著時(shí)間的推移,隨著用戶見證了智能駕駛系統(tǒng)帶來的實(shí)際效益,市場接受度將逐步提高,但這一過程不可急促,需要有計(jì)劃和持續(xù)的努力。如政府已經(jīng)實(shí)施了農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策,以推廣先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)。這種政策的實(shí)施有助于降低農(nóng)民的采用成本,加速市場的接受過程。
三、意見建議
針對(duì)技術(shù)門檻高、競爭激烈和回報(bào)周期長這兩個(gè)問題,通過多種策略和措施來支持農(nóng)機(jī)智能駕駛系統(tǒng)的開發(fā),以加速技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程、降低企業(yè)負(fù)擔(dān)、促進(jìn)市場接受度,并推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。
1.提供財(cái)政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠。政府可以為從事智能農(nóng)機(jī)研發(fā)和制造的企業(yè)提供財(cái)政補(bǔ)貼,減輕它們的研發(fā)成本壓力。這些補(bǔ)貼可能針對(duì)特定環(huán)節(jié),如初步研究、原型開發(fā)、田間測試等。同時(shí),可以出臺(tái)促進(jìn)智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化的政策,鼓勵(lì)企業(yè)向技術(shù)含量高、產(chǎn)品效率更高的智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型,以提高農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼資金使用效率。此外,還可以采取差異化的補(bǔ)貼政策,對(duì)符合國家產(chǎn)業(yè)政策、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品給予更高的補(bǔ)貼。其次,還可以推動(dòng)舉辦行業(yè)展覽、推介會(huì)等活動(dòng),為智能農(nóng)機(jī)企業(yè)搭建交流合作平臺(tái),幫助企業(yè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體建立聯(lián)系,增加智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)品市場需求,鼓勵(lì)企業(yè)和農(nóng)戶投入到智能農(nóng)機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用中。
2.建立研發(fā)和測試平臺(tái)。可以投資建設(shè)公共研發(fā)和測試中心,為企業(yè)提供實(shí)地測試和驗(yàn)證的平臺(tái)。這些中心可以配備高級(jí)的測試設(shè)施和專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì),協(xié)助企業(yè)提高研發(fā)效率,降低測試成本。此外,通過這些平臺(tái),政府可以促進(jìn)不同企業(yè)之間,以及企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)之間的合作與技術(shù)交流。另外通過搭建平臺(tái),促進(jìn)高校、研究機(jī)構(gòu)和農(nóng)業(yè)企業(yè)之間的合作,共同研發(fā)適合本地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的智能農(nóng)機(jī)。這樣的合作有助于加快技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化,縮短從研發(fā)到市場的時(shí)間,提高資金的使用效率。同時(shí),政府還可以支持建立示范基地,推廣成功案例,在農(nóng)業(yè)大縣市如德州、聊城、平度和各重點(diǎn)推廣站等區(qū)域增加智能農(nóng)機(jī)的試點(diǎn)區(qū)域,開展多種智能農(nóng)機(jī)比賽,通過實(shí)際效果來展示智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的益處,吸引社會(huì)各界的注意和更多的投資,減少其他企業(yè)和農(nóng)民的嘗試成本,鼓勵(lì)他們采納新技術(shù)。