第三屆先進智能制造技術研討會在青島成功舉辦

11月14日，由中國農機工業(yè)協(xié)會主辦，國家農機裝備創(chuàng)新中心承辦的第三屆先進智能制造技術研討會在青島國際農機展期間同期舉行。本屆研討會匯聚了農機科研機構、行業(yè)企業(yè)的相關專家、企業(yè)家，就農機裝備智造標準、智能工廠的創(chuàng)建、傳統(tǒng)制造改造升級、農機裝備自主可控等方面進行了闡述。會議由中國農機工業(yè)協(xié)會監(jiān)事長李有吉主持。

構建農機開放標準  研究成套解決方案

目前，我國主要農作物耕種收綜合機械化率達到70%，農機企業(yè)總數超過8000家，規(guī)模以上企業(yè)達到1700家以上，共有4200多種農機，主要產品年產500萬臺套，2019年農機工業(yè)主營業(yè)務收入為2306億元，形成了與我國國民經濟和農業(yè)發(fā)展水平基本相適應的農機技術和產品體系。但與此同時，我國農機仍然存在“無好機用，無機可用”的現狀。

國家農機裝備創(chuàng)新中心總經理王云飛指出，圍繞農機領域的重大需求，國家農機裝備創(chuàng)新中心通過匯聚領域創(chuàng)新資源，對標國際創(chuàng)新機構，構建新一代農機裝備開放標準架構，開展具有信息獲取、智能決策和精準作業(yè)能力的高端農機產品及其制造技術的研究與產業(yè)孵化，解決關鍵材料、核心制造工藝與薄弱農機裝備供給問題，建立應用基礎研究與工程化、產業(yè)化鏈接的橋梁，形成人才聚集-資金投入-科研開發(fā)-成果孵化-產業(yè)反哺科研的良性創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)，打造農機領域原創(chuàng)科技的策源中心、行業(yè)技術進步的促進中心，助力我國農機裝備高質量發(fā)展。

王云飛介紹，目前，國家農機裝備創(chuàng)新中心的核心任務主要有五項：一為攻核心，重點解決制約我國農機發(fā)展整機裝備水平提升的“卡脖子”問題。二為補短板，研究特色農業(yè)的機械化成套解決方案，開展全程、全面機械化生產體系應用示范。三為強智能，研究農機裝備專用傳感器、協(xié)同作業(yè)技術及農機作業(yè)載荷等，建設農機大數據平臺。四為延服務，形成農機裝備產業(yè)核心知識產品布局，服務行業(yè)提升全生命周期管理能力，同步開展精準農業(yè)解決方案服務。五為建體系，打造多元協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)體系。

王云飛認為，未來新型農業(yè)的價值鏈中，精準農業(yè)技術應用將帶來巨大的商業(yè)價格，并可能導致農業(yè)價值鏈的更替；農業(yè)實踐變得更依賴數據和數據驅動，傳感器和數據分析公司將發(fā)展壯大，占據整體價值鏈的一大部分；農機制造商逐步將產品設計成為可移動的、自主的數據獲取平臺，設計集群式的精準、輕型農業(yè)機器人。

明晰農機智造重點  規(guī)劃行業(yè)智能工廠

高水平的農業(yè)裝備需要有高水平的工廠生產制造來支撐，我們的工廠怎么實現信息化、自動化、智能化？智能工廠涉及這么多的裝備和系統(tǒng)，是否都需要建設，如何規(guī)劃和建設？

對此，國機智能技術研究院智能工廠副總經理劉曙指出，我國農機裝備智能工廠的建設重點一個在于提升物流自動化程度，支撐先進生產模式。目前國內農機行業(yè)數字化物流裝備的應用不太普遍，主要在幾家大的龍頭企業(yè)里有應用。

農機裝備智能工廠另一個建設重點在于信息化系統(tǒng)應用，比如工藝設計相關軟件，資源管理相關軟件，還有特殊專用類軟件。以刀具管理系統(tǒng)為例，根據調研結果來看，目前，我國農機行業(yè)刀具管理系統(tǒng)應用較少，只有極個別農機生產企業(yè)實施了刀具管理系統(tǒng)。在農機裝備智能工廠的建設中，高端產品，要加快研發(fā)和提高產品質量，側重研發(fā)設計和質量控制；中低端產品需要快速響應市場需求變化，提高工廠生產制造的柔性化，快速換產。

目前，國內部分龍頭企業(yè)如一拖、雷沃等在生產車間中已經配備了較為先進的智造設備，但是需要看到的是，大部分中小企業(yè)還處于傳統(tǒng)制造階段，生產裝備的數字化程度不高，先進設備、先進工藝使用率較低，未形成普遍的柔性制造流水線。在信息化系統(tǒng)方面，國內農機的龍頭企業(yè)已經開始了數字化車間建設的探索，但主要還是在部分車間、部分工藝等進行數字化車間試點示范，例如建立了ERP系統(tǒng)管理企業(yè)生產資源、建立MES系統(tǒng)管理企業(yè)生產過程等。整體來看，我國農機企業(yè)信息孤島情況仍較突出，整個生產過程未能成為智能有機整體。

傳統(tǒng)制造改造升級  打造農機智造集群

目前，農機裝備制造正在從大規(guī)模生產向中小規(guī)模個性化定制轉變，農機產品的設計目標、設計模式都在發(fā)生變化，這對生產裝備提出了新的要求。農業(yè)機械制造中經常會用到各類鈑金件產品及各種結構件，采用剪切、沖壓、折彎等傳統(tǒng)的加工生產方式，不可避免要面臨研發(fā)周期長、生產成本高且效率低、互換性差等問題。

對此，星光農機股份有限公司副總經理張奮飛在《全自動柔性折彎中心在農機制造中的應用》中指出，為解決這些難題，21世紀初，激光切割技術憑借其加工精度高、效率高、無需開模、柔性化程度高等優(yōu)點開始進入農機行業(yè)，切割后的鈑金件完全滿足了農機高質量制造要求。作為農機行業(yè)金屬板材的切割利器，光纖激光切割機是最早被農機企業(yè)引進的高端制造設備之一。

同樣，農機制造中除用到各種鈑金件外，鋼管類零件占比也非常大。傳統(tǒng)在鋼管上鉆幾個圓孔還可通過設計鉆模、沖模進行加工，但要加工方孔、長孔或者不規(guī)則的孔則要費勁得多，為此，激光鋼管切割機也逐漸被業(yè)內企業(yè)所青睞。隨著時間的推移，為進一步提高效率，一些國際先進的自動化制造設備也正陸續(xù)被業(yè)內企業(yè)采用。同時，機器人三維激光切割機可有效取代手工等離子切割、沖孔模、修邊模等傳統(tǒng)的加工方式，且無需后續(xù)工藝處理，有利于后續(xù)三維件的自動化焊接，也在部分農機企業(yè)的自動化裝備中被引用。

張奮飛表示，星光農機目前擁有2萬臺各類農機產品生產能力，并擁有完整的農機制造體系。其先后從國內外引進多條金屬板材柔性生產線，使得公司在生產過程中，在不占用流水時間的前提下，可靈活編程和自動設置，不僅使小批量多品種變得經濟可行，也使得大批量生產達到高效。這些先進的裝備，促成了星光農機產品的高質高產，也保證了星光聯(lián)合收割機等產品在農機市場的重要地位。

對于農機生產來說，與折彎緊密相關的另一個加工工藝是焊接。焊接決定了農機裝備的骨骼健康。然而，目前國內目標行業(yè)在焊接中仍然存在著焊接自動化程度低，焊接質量嚴重依賴技術工人的技能、情緒和身體；安全問題突出；技能工人用工荒，焊接工人工作壽命在45-50歲結束，90后不愿意學習和承擔這一工作，造成技術工人嚴重不足；職業(yè)病嚴重，焊接弧光、煙塵、噪音對人體有傷害；環(huán)保難達標等問題。

北京中電華強焊接工程技術有限公司總經理唐偉認為，要解決目前我國相關行業(yè)存在的上述焊接問題，需要高度自動化的生產線保證制造質量，焊接車間智能化ERP系統(tǒng)保證管理質量，大數據（工藝專家、制造標準、均衡產能、設備健康）來保證生產運維。

對此，唐偉建議，一是建立以“成本降低”為核心的自動化、數字化制造系統(tǒng)，從物流、人力資源、能耗、質量以及工時等方面進行降本增效。二是建設以“傳統(tǒng)制造改造升級”為目的的“農機焊接綠色共享制造車間”。三是建設以“具有世界競爭力的產業(yè)集群為目的的農機行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網平臺”，推動智能制造、工業(yè)互聯(lián)網、工業(yè)大數據、人工智能和實體制造業(yè)的深度融合，打造具有國際競爭力的產業(yè)集群。焊接是工業(yè)裁縫，焊接目標是鋼筋鐵骨，政治家、企業(yè)家、科學家協(xié)同創(chuàng)新，在解決農機核心設計技術同時，做優(yōu)質高效的農機產品。

四維賦能信息大勢  保障農機自主可控

有了鋼筋鐵骨的農業(yè)裝備，怎么賦予這些農業(yè)裝備更可靠、更智能的能力呢？豐疆智能科技股份有限公司高級副總裁姚遠的《從4i維度打造智能農機乘風破浪的時代》對智能農機的四個維度進行了闡釋。

第一個維度，針對機手。放寬從業(yè)者的技術要求門檻和學習時間。隨著人口紅利消退，農機需要對操作手的技能要求越來越低，使得更廣泛的人群可以操作農機作業(yè)。降低機手的工作負擔，利于搶種收。讓農業(yè)一線告別強體力作業(yè)，提升作業(yè)效率，是行業(yè)的己任。此外，還包括以多種手段保障機手的工作安全。姚遠認為，隨著法規(guī)制度完善，如何保證勞動者生產安全和身體健康是各大種植單位要不斷重視的問題。

第二個維度，針對作物。智能農機播種使作物群體的大小、分布、葉色、長勢、長相及其動態(tài)變化符合作物本身特性和當地環(huán)境條件，且保證作物群體中的個體發(fā)育健壯，最終形成產量較高的作物群體。打藥精度提升，殘藥減少。智能農機路徑合理規(guī)劃，不重噴和漏噴，勻速行駛，農藥使用量少，噴霧效果好，病蟲害防治效果顯著。精準作業(yè)有利于作物被壓苗等損失的減少，從而提升產量。

第三個維度，針對農機。智能系統(tǒng)的介入使得農機電控化程度更高，車輛狀態(tài)監(jiān)控和告警可實施反饋，從而提升農機故障檢出率，節(jié)約農時。智能系統(tǒng)的介入還能有效避免誤操作，減少設備的不當損失。能實時監(jiān)控農機自身狀況、作業(yè)狀態(tài)和作業(yè)環(huán)境，根據信息即時調整工作狀態(tài)，規(guī)避一些不良的工作環(huán)境。能合理調整駕駛參數，節(jié)省油料。

第四個維度，針對農機管理者。對農機管理者來說，能讓農機時刻處于監(jiān)控之下，利于監(jiān)管和決策。具備可檢測、可預警、可管理的能力，提升農機的產品質量和用戶體驗。能了解實時作業(yè)情況，提升作業(yè)質量。幫助管理者有效了解農場人員作業(yè)中的工作狀況，是否有超速運行，掌握種植農藝實施效果。有利于構建我國農業(yè)信息安全、數據可知、生態(tài)自主的經濟內循環(huán)。

當前經濟背景下，農業(yè)大數據信息化是大勢所趨，也必然需要提升設備自主、安全可控的能力，中國農業(yè)需要先知己（智能化），而自強（國產化）。