智能農(nóng)機(jī)是未來(lái)農(nóng)機(jī)向全程全面高質(zhì)高效轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵一環(huán),是推進(jìn)農(nóng)機(jī)現(xiàn)代化的重要步驟,是克服產(chǎn)能過(guò)剩、同質(zhì)化嚴(yán)重,可靠性適應(yīng)性差的出路,是農(nóng)業(yè)機(jī)械化短板弱項(xiàng),也是農(nóng)機(jī)行業(yè)升級(jí)的重要標(biāo)志之一。
智能制造是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)性化,提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的需要。以新技術(shù)應(yīng)用為向?qū)?,以?shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通、柔性制造、虛實(shí)結(jié)合、閉環(huán)質(zhì)量、智能決策,并一步一步向產(chǎn)品個(gè)性化、供應(yīng)協(xié)同化、服務(wù)主動(dòng)化、決策智能化的目標(biāo)邁進(jìn),進(jìn)而不斷提升自身核心競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)智能制造,不斷推進(jìn)和打造行業(yè)智慧生態(tài)圈端到端智能化的能力,從而提升供應(yīng)鏈全域整體運(yùn)作能力,助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
智能制造是全鏈條的智能化 ,不僅僅是制造環(huán)節(jié)的智能化,而是把研發(fā)、生產(chǎn)、供應(yīng)、銷(xiāo)售、服務(wù)的企業(yè)制造全鏈條都串連起來(lái)的全面的智能化,是按照客戶的需求設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、采購(gòu)部件、組織生產(chǎn)、精準(zhǔn)營(yíng)銷(xiāo),并提供個(gè)性化服務(wù)的全流程的智能化。
社會(huì)正在從工業(yè)化時(shí)代、信息化時(shí)代快速地進(jìn)入到智能化時(shí)代,智能化所需要的基本要素包括物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、云計(jì)算、5G 網(wǎng)絡(luò)等方面,中國(guó)農(nóng)機(jī)企業(yè)跟全球其他國(guó)家的企業(yè)有差距,但通過(guò)近年的不斷努力,差距正在縮小,只有奮起直追,才能為實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品創(chuàng)新、打響國(guó)際品牌提供新的起跳板。
農(nóng)機(jī)智能化,揚(yáng)帆正當(dāng)時(shí)
智能農(nóng)機(jī)面臨著良好的發(fā)展環(huán)境,人類進(jìn)入工業(yè)社會(huì)之后,制造業(yè)逐漸成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)能力乃至綜合國(guó)力的基石。當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)普遍面臨轉(zhuǎn)型壓力,作為經(jīng)濟(jì)體系的穩(wěn)定器,制造業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)也面臨著多重挑戰(zhàn)。
智能化正成為一股滾滾浪潮,在世界范圍內(nèi)方興未艾。德國(guó)、美國(guó)和日本仍然是智能制造發(fā)展的焦點(diǎn)地區(qū)。德國(guó)在 2013 年正式推出“工業(yè) 4.0”戰(zhàn)略。2013 年和 2016 年發(fā)布的《確保德國(guó)制造業(yè)的未來(lái)—實(shí)施戰(zhàn)略行動(dòng)工業(yè) 4.0 的建議》和《實(shí)施工業(yè) 4.0 戰(zhàn)略》,提出將物聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)技術(shù)融入制造業(yè),希望通過(guò)將信息通信技術(shù)和物理生產(chǎn)系統(tǒng)相結(jié)合,打造全球領(lǐng)先的裝備制造業(yè),使德國(guó)成為先進(jìn)智能制造技術(shù)的主要?jiǎng)?chuàng)造國(guó)和供應(yīng)國(guó)。美國(guó) 2009 年開(kāi)始制造業(yè)回歸,通過(guò)智能制造解決美國(guó)制造業(yè)在人力成本等方面的劣勢(shì),重振美國(guó)高端制造業(yè)。2012 年和 2014 年先后發(fā)布AMP報(bào)告《獲取先進(jìn)制造業(yè)國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)》和《加速美國(guó)先進(jìn)制造業(yè)》,日本也是智能制造領(lǐng)域發(fā)展的一大亮點(diǎn)。作為機(jī)器人領(lǐng)域強(qiáng)國(guó),日本于 2015 年提出“機(jī)器人新戰(zhàn)略”,通過(guò)將機(jī)器人與 IT 技術(shù)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等深度融合,在日本建立世界機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新高地,營(yíng)造世界一流的機(jī)器人應(yīng)用社會(huì),繼續(xù)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代機(jī)器人的發(fā)展。
作為國(guó)家間經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng),制造業(yè)在中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)以及國(guó)際分工重新劃分中占據(jù)著至關(guān)重要的地位,決定了這次“史詩(shī)級(jí)”戰(zhàn)役的成敗。在高新技術(shù)密集爆發(fā)的大背景下,智能制造無(wú)疑是制造業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力,是推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主攻方向。大力推進(jìn)智能制造發(fā)展,是創(chuàng)造新動(dòng)能、打造新優(yōu)勢(shì),不斷增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)我國(guó)產(chǎn)業(yè)邁向中高端的關(guān)鍵舉措。
《“十四五”全國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展規(guī)劃》在強(qiáng)化支持發(fā)展政策舉措中,明確指出,第一,推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研深度融合,支持開(kāi)展智能農(nóng)機(jī)裝備、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等重點(diǎn)項(xiàng)目研究。推動(dòng)智能農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和協(xié)同創(chuàng)新中心建設(shè),第二,加大對(duì)智能、高端安全農(nóng)機(jī)裝備支撐力度,持續(xù)提升政策實(shí)施精準(zhǔn)化、規(guī)范化、便利化水平。
起步晚,短板突出
我國(guó)農(nóng)機(jī)工業(yè)化起步較晚,智能化發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)。首先,農(nóng)機(jī)工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和核心技術(shù)創(chuàng)新能力不足,對(duì)外依存度高。其次,信息化、智能化水平整體滯后。再次,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)待改善,低端市場(chǎng)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重。最后,農(nóng)機(jī)專業(yè)人才數(shù)量欠缺。
在智能化技術(shù)方面,農(nóng)機(jī)裝備面臨著一系列發(fā)展瓶頸。
一是農(nóng)機(jī)裝備傳感器關(guān)鍵核心技術(shù)。
二是電控單元(控制器)關(guān)鍵核心技術(shù)。
三是傳感器高性能芯片、自動(dòng)控制、GNSS板卡DSP/ARM等芯片關(guān)鍵核心技術(shù)。
四是農(nóng)機(jī)導(dǎo)航用陀螺加速度傳感器(MEMS傳感器)關(guān)鍵核心技術(shù)。
五是農(nóng)機(jī)導(dǎo)航用電動(dòng)方向盤(pán)電機(jī)關(guān)鍵核心技術(shù)。
六是拖拉機(jī)與機(jī)具一體化通信與控制關(guān)鍵核心技術(shù)。
七是基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的精準(zhǔn)變量噴霧控制系統(tǒng)關(guān)鍵核心技術(shù)。
提高農(nóng)機(jī)智能化認(rèn)知,夯實(shí)智能制造基礎(chǔ)
農(nóng)機(jī)機(jī)械智能化是一項(xiàng)艱難、復(fù)雜的系統(tǒng)工程,很難畢其功于一役。農(nóng)機(jī)智能化離不開(kāi)智能制造,我國(guó)在《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)》中對(duì)智能制造給出了明確定義:智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié),具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。具體來(lái)說(shuō),智能制造包含兩層含義。第一,“智能”,包含人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G 等新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)。第二,制造,包含制造業(yè)研發(fā)、設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、服務(wù)等全價(jià)值鏈產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)和人、機(jī)、料、法、環(huán)、制造過(guò)程各個(gè)生產(chǎn)要素,以及基于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同打造的綠色制造。從實(shí)踐意義上來(lái)說(shuō),智能制造即各類新技術(shù)在制造業(yè)全價(jià)值鏈及生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用。
首先,政策引領(lǐng),重點(diǎn)突破?!?ldquo;十四五”全國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展規(guī)劃》第八章關(guān)于加快推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化智能化、綠色化中,對(duì)智能農(nóng)機(jī)裝備進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述,主要包括三個(gè)層面。
其次,農(nóng)機(jī)制造企業(yè)要充分發(fā)揮新一代智能制造技術(shù)在制造業(yè)中的能動(dòng)性,必須將制造技術(shù)和制造業(yè)生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合,通過(guò)統(tǒng)一平臺(tái)整合、調(diào)配所有制造資源,實(shí)現(xiàn)制造資源的橫向和縱向協(xié)同。
最后,農(nóng)機(jī)企業(yè)要基于自身產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)提出自己對(duì)智能制造的認(rèn)知,智能制造應(yīng)該是貫穿企業(yè)制造整個(gè)鏈條的全面、系統(tǒng)的智能化, 是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)來(lái)構(gòu)建具備產(chǎn)品個(gè)性化、供應(yīng)協(xié)同化、服務(wù)主動(dòng)化、決策智能化的全流程的綠色智能協(xié)同生態(tài)鏈。
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