【ZiDongHua 之動感惠民生收錄關(guān)鍵詞：智能裝備 智能制造 自動駕駛 人工智能 】

　　

　　水稻生產(chǎn)全程數(shù)字化管理與智能裝備產(chǎn)業(yè)化——“中國智能制造科技進展”案例展示

　　

　　進入21世紀，智能制造作為新一代信息技術(shù)與先進制造技術(shù)深度融合的新型生產(chǎn)方式，已然成為新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動力。從自動化生產(chǎn)線到智能機器人，從大數(shù)據(jù)分析到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從機器學(xué)習到人工智能的運用，智能制造正在不斷推進傳統(tǒng)制造業(yè)進入一個更加智能、高效、可持續(xù)的制造新時代。

　　

　　2017-2023年，中國科協(xié)智能制造學(xué)會聯(lián)合體（IMAC）連續(xù)開展“中國智能制造科技進展案例研究”，共遴選出70項“中國智能制造科技進展”案例。成果領(lǐng)域涵蓋高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備、工業(yè)機器人、汽車、航空航天、新一代信息技術(shù)、紡織、軌道交通、船舶及海工裝備、能源裝備、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、紡織、建筑焊接等制造業(yè)重點領(lǐng)域；技術(shù)領(lǐng)域涉及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、人工智能技術(shù)在工廠應(yīng)用、智能制造設(shè)備、柔性智能制造產(chǎn)線、云制造系統(tǒng)、智能工廠、大規(guī)模定制平臺等。

　　

　　近期，我們將展示智能制造的科技成果和創(chuàng)新應(yīng)用，感受智能制造帶給制造業(yè)的變革與創(chuàng)新。

　　

　　水稻生產(chǎn)全程數(shù)字化管理與智能裝備產(chǎn)業(yè)化

　　

　　近年來傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的弊端越來越明顯，當前水稻生產(chǎn)裝備智能化水平低、生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)字化薄弱、農(nóng)機農(nóng)藝數(shù)據(jù)融合不足、無科學(xué)的決策依據(jù)，靠天吃飯，靠經(jīng)驗種田現(xiàn)象突出。信息化、數(shù)字化、智能化是解決這些問題的必然路徑。

　　

　　中聯(lián)農(nóng)業(yè)機械股份有限公司、中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)股份有限公司、國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心等單位聯(lián)合開發(fā)并實現(xiàn)：以水稻生產(chǎn)為對象，通過自動駕駛、無人作業(yè)、智能決策、精準管理等手段，耕、種、管、收、儲五個環(huán)節(jié)全過程運用智能化農(nóng)機裝備和數(shù)字化過程管理，通過解決水稻生產(chǎn)智能化水平低、數(shù)字化管理缺失、農(nóng)機農(nóng)藝數(shù)據(jù)不融合等問題，使水稻生產(chǎn)從“靠天吃飯”，轉(zhuǎn)變?yōu)橐劳兄悄苎b備，依靠科學(xué)決策依據(jù)進行全過程數(shù)字化管理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用工量，提升了作業(yè)質(zhì)量和效率、減少了能耗和農(nóng)資使用，同時為解決農(nóng)機作業(yè)監(jiān)管不到位、作業(yè)效率低及農(nóng)業(yè)環(huán)境污染嚴重等問題提供了有效途徑。通過數(shù)字化種植和智能農(nóng)機雙輪驅(qū)動，將智能農(nóng)機和智能決策應(yīng)用到整地、播種、施肥、灌溉、收獲、烘干等作業(yè)環(huán)節(jié)中，對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率、質(zhì)量和可持續(xù)性、節(jié)約資源、保護環(huán)境和促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。此外，農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理和智能農(nóng)機技術(shù)還可以促進農(nóng)業(yè)與信息技術(shù)的融合，提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。

　　

　　水稻生產(chǎn)全過程從耕地開始使用衛(wèi)星激光平地技術(shù)，使土地平整度不超過3cm，為后期播種、灌溉、追肥提供了基礎(chǔ)保障；種植過程采用無人化有序拋秧機拋秧技術(shù)，替代了人工并縮短了秧苗緩青期，實現(xiàn)增產(chǎn)；收獲環(huán)節(jié)人工智能收割機根據(jù)作物姿態(tài)、土壤環(huán)境、天氣情況等信息，實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)、低損收獲；運輸環(huán)節(jié)由無人運糧車與收獲機完成自動卸糧后，轉(zhuǎn)運至智能烘干中心，利用水稻水分烘干曲線控制技術(shù)，降低爆腰率、減少谷物內(nèi)傷，從而增加水稻出米率，同時保障了糧食品質(zhì)。生產(chǎn)過程中配合數(shù)字化管理平臺，構(gòu)建了土壤、病蟲害、肥力等決策模型，90%以上的病蟲草害和水分長勢識別精度，實現(xiàn)精準噴藥、變量追肥、智能灌溉和作物長勢全程監(jiān)控。該平臺研究了土壤、病蟲害、作物長勢、肥力管理等模型，構(gòu)建了水稻數(shù)字化管控系統(tǒng)，實現(xiàn)了水稻全過程的規(guī)范化、標準化管理。

 

　　

 

　　

　　耕種管收的全流程智能化技術(shù)可以幫助用戶減少巡田、追肥、施藥、收割等農(nóng)事作業(yè)人工合計30%-40%左右，顯著節(jié)約人工成本。

　　

　　通過智能變量植保服務(wù)，采取以防為主的并制定針對性植保方案，顯著減少農(nóng)藥投入成本約。通過精準施肥服務(wù)，可幫助用戶根據(jù)土壤肥力及預(yù)期產(chǎn)量測算適宜的肥料投入，減少各類肥料成本約20-30元/畝。通過智能灌溉服務(wù)，可以幫助用戶節(jié)水30%左右。

　　

　　同時，將通過精準施肥、打藥、灌溉等措施減少農(nóng)藥、化肥施用量以及灌溉水量，減少溫室氣體排放，改善土壤肥力，提升生態(tài)效益，并增加碳收益。按照國際自愿減排核證計劃（VCS）和氣候、社區(qū)和生物多樣性標準（CCB）認證的方法學(xué)估測，在現(xiàn)有固碳減排技術(shù)管理下，每畝農(nóng)田每年產(chǎn)生的碳匯量約1.8-2噸。按照國際碳交易市場成交價格（約每噸50元人民幣）估測，每畝農(nóng)田每年可產(chǎn)生90-100元碳匯收益。

　　

　　自動駕駛系統(tǒng)為無人化技術(shù)的推進，創(chuàng)造產(chǎn)品規(guī)?；钶d的技術(shù)基礎(chǔ)。目前輔助駕駛在拖拉機上覆蓋率達到80%，自動駕駛在拖拉機上覆蓋率約為10%，從經(jīng)濟效益來看，以無人駕駛缽苗體育秧水稻有序拋秧機為參考對象，該技術(shù)使用戶顯著減少使用成本同時實現(xiàn)增產(chǎn)，從而使用戶實現(xiàn)每畝顯著增收。

　　

　　未來該項目將在安徽、湖南和吉林等多地擴大服務(wù)面積。另外成熟的技術(shù)也會擴展到新疆、黑龍江、河南、河北的水稻、小麥、玉米等大田作物生產(chǎn)，為農(nóng)戶提供的全程數(shù)字化管理和智能農(nóng)機。

　　

　　本項目成果所涉及的成熟技術(shù)和產(chǎn)品可以根據(jù)具體情況進行定制化的應(yīng)用，推廣到其他大田作物。應(yīng)用傳感器和無人機等技術(shù)可以收集準確的農(nóng)田數(shù)據(jù)，并在不同地區(qū)提供個性化的農(nóng)業(yè)管理建議，使用智能農(nóng)機實現(xiàn)智能化作業(yè)，可以顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。通過實時監(jiān)測農(nóng)田狀況和精確的決策支持，農(nóng)民可以減少資源浪費并最大限度地利用可用資源?？稍黾愚r(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)，提高農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力和農(nóng)民的收入水平。同時還可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，通過精確施肥、灌溉和病蟲害管理等方式降低農(nóng)藥和化肥的使用，減少能源消耗和環(huán)境污染。智慧種植技術(shù)的推廣應(yīng)用可以促進農(nóng)村社會的可持續(xù)發(fā)展。此外，使用智能農(nóng)機可以改善農(nóng)民工作條件和減輕勞動強度，提高農(nóng)民的生活質(zhì)量，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，可以滿足更多人口的食物需求，減少對天然資源的過度開發(fā)，農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展也將促進農(nóng)村地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新和就業(yè)機會。