農業(yè)機械自動化技術要點及優(yōu)化應用分析

張永峰 張亞紅

1、平泉市食用菌產業(yè)發(fā)展中心 2、平泉市農業(yè)農村局

前言

農業(yè)生產關乎民眾溫飽，社會和諧，關乎國計民生，作為人口大國的我國來說，一直以來，都十分重視農業(yè)生產活動的開展，致力于農業(yè)生產水平的提升，而農業(yè)生產水平的提升，與工具的應用與改良不無關系。從傳統的人工勞作，到機械化生產，是農業(yè)生產效率質的飛躍，而從農業(yè)機械化，到農業(yè)機械自動化的轉變與應用過程，是農業(yè)生產現代化、智能化的重要標志[1]。當前，我國的農業(yè)機械化應用已經十分普遍，農業(yè)機械化大大加速了現代農業(yè)的進程，擺脫了傳統農業(yè)對勞動力的高度依賴，在保障農業(yè)生產效率的同時，農業(yè)生產質量與效益也得到了顯著提升，同時使得農業(yè)經濟得到了飛速發(fā)展。隨著時代的發(fā)展，在先進技術的支持與作用下，各行各業(yè)各個領域的發(fā)展速度與發(fā)展質量都得到進步與提升。尤其是自動化技術的運用，改變了傳統的農業(yè)生產局面，農業(yè)機械的自動化水平更高，生產能力更強，生產效益更顯著，為我國現代農業(yè)，智慧農業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。盡管農業(yè)機械自動化對于現代農業(yè)的促進作用十分積極，但從當前我國農業(yè)機械自動化的實際應用情況來看，還有很大的提升空間。需要結合實際，不斷優(yōu)化與深入，從而將自動化技術的特點與優(yōu)勢更充分地發(fā)揮出來，更好地推動農業(yè)生產力水平的提升。

1 農業(yè)機械自動化技術在農業(yè)生產中的積極作用

1.1 有利于農業(yè)產業(yè)的調整與升級

現代先進技術在各行各業(yè)各個領域中的應用已經普遍，對于提升農業(yè)生產效率和質量的積極作用更是十分顯著。農業(yè)機械自動技術是機械制造與電子技術、信息技術深入融合的一種現代化技術形式。農業(yè)機械在沒有應用自動化技術之前，很大程度上需要人工操作與干預，無法實現智能化、自動化的傳動與控制，雖然在生產效率上相較于傳統農業(yè)形式有一定的優(yōu)勢，但仍然存在不足與隱患，如在生產力水平上、在安全保障上，還有很大的提升空間[2]。而且在生產能力上，還較為單一，而農業(yè)機械自動化技術的應用，不僅提升了農業(yè)生產的技術與效率，同時也在很大程度上促進了農業(yè)產業(yè)結構的調整與升級，自動化技術在農業(yè)機械中的應用。首先，對于農機機械生產領域的調整與升級作用是顯著的。自動化技術的應用能夠有效改善傳統機械產業(yè)中的技術問題，調整落后的產業(yè)結構，使得農業(yè)機械生產產業(yè)得到優(yōu)化。其次，對于農業(yè)生產領域的調整與升級作用也是顯著的，農業(yè)機械自動化技術的應用，在一些高端農產品的生產上有著顯著優(yōu)勢，比如，可以利用自動化技術遠程控制農業(yè)生產，及時了解農作物的生長狀態(tài)，比如，通過自動化技術來控制農作物生產環(huán)境的溫度、濕度，監(jiān)測光照情況，病蟲害情況，以高端農產品來淘汰生產價值低的產品類型，促進農業(yè)經濟效益的實現。

1.2 有利于保障農業(yè)生產安全

我國的農業(yè)生產顯著特點：一是面積廣，二是品種多，三是作業(yè)環(huán)境多樣化。這就在使得農業(yè)生產的復雜性更加顯著。農業(yè)機械自動化技術的應用，可以很好地突破傳統機械化半自動半人工的局限性。自動化技術可以最大限度地降低對人工的依賴，尤其在一些特殊環(huán)境，如山地生產中，極容易由于環(huán)境的不穩(wěn)定而導致安全事故的發(fā)生[3]。不僅不利于農業(yè)生產效益的實現，同時也嚴重威脅了農民朋友的生命安全。而農業(yè)機械自動化技術的應用，能從根本上解決人頭戰(zhàn)的弊端，極大地降低了農業(yè)生產對人工的依賴，如在農產品包裝中應用自動化技術，不僅可以實現連續(xù)包裝作業(yè)，也避免了人為操作所出現的失誤問題。比如，在農業(yè)生產病蟲害的防治過程中，自動化機械設備不需要人工參與，這就減少了人工進行病蟲害防治時，化學藥物對人體的傷害。而且，需要人工進入生產一線的機會就大大減少，相應地，安全生產事故發(fā)生的概率也在不斷下降，這就從根本上保障了農業(yè)生產安全的實現。所以，無論是從經濟效益的角度來看，還是從生產安全管理的角度來看，農業(yè)機械自動化技術的應用對于提升農業(yè)生產效率、促進現代農業(yè)的進程作用都是十分積極的。

1.3 有利于農業(yè)產業(yè)的多元化

在當前社會發(fā)展形勢下單一化的農業(yè)生產形式顯然已經無法適應新時代背景下的市場形勢。為了更好地滿足市場發(fā)展，滿足不同層次、不同群體對農產品的需求，在農業(yè)生產上，就需要形成多元化的農業(yè)生產局面，一方面能夠有效地提升市場競爭能力，一方面可以形成多元化的市場局面。很顯然，多元化農業(yè)生產局面的形成，需要更多的技術理念與管理方法的支撐。這就需要充分發(fā)揮出農業(yè)機械自動化的優(yōu)勢作用，通過將自動化技術的優(yōu)勢性作用更好地融入農業(yè)機械設備中，如柔性自動化技術在農業(yè)機械設計制造中的應用能夠顯著改善人機交互界面的相關問題，通過對設備數據管理系統的進一步完善，人機交互流程得到顯著優(yōu)化，從而使得農業(yè)機械設備的運作性能更優(yōu)良[4]。當前，農業(yè)機械設計制造行業(yè)對于柔性自動化技術的應用程度非常高，因為柔性自動化模式不僅顯著提升了計算機管理水平，同時還能有效地在實際加工、生產和制造之間建立相應的聯系，以提升農業(yè)機械設備系統的自動化水平。以玉米的種植為例，不同地區(qū)對于玉米的生長是有一定的影響的，雖然玉米在我國各地都能夠得到很好的種植，但最終決定玉米是否高產卻是多方面因素決定的。這其中，農業(yè)機械自動化應用就是一個關鍵因素，通過應用農業(yè)機械自動化，如種肥同播機械設備，不僅有效地提升了播種效率，降低了生產成本，而且為后期的管理奠定了基礎?？偠灾?，農業(yè)機械自動化的推廣與應用，可以有效實現農業(yè)生產多元化局面，可以對農業(yè)產業(yè)結構進行有效的調整，這樣就避免了劇烈的市場競爭對農民經濟收益的影響。

2 農業(yè)機械自動化技術的優(yōu)化應用

2.1 物聯網技術在農業(yè)機械自動化中的應用

農業(yè)機械自動化技術是以先進的信息技術為依托的一種農業(yè)機械驅動形式，而物聯網技術對促進農業(yè)機械自動化功能的實現是十分積極的。物聯網技術不僅在工業(yè)領域發(fā)揮出了巨大的優(yōu)勢，對于農業(yè)生產的影響更是深遠的。在信息化時代背景下，打造智慧農業(yè)，推進現代農業(yè)發(fā)展的進程已經成為實現鄉(xiāng)村振興，推進共同富裕的必行之路。越來越多先進的農機設備、農機技術、管理方法被應用于農業(yè)生產過程中，顯著提升了農業(yè)生產質量與生產效率。而智慧農業(yè)、現代農業(yè)推進的背景顯然離不開先進技術的支持，尤其是物聯網技術的支持[5]。物聯網技術，顧名思義就是通過利用智能化設備實現物與物之間的有效相連。在農業(yè)機械自動化技術優(yōu)化應用表現在于，能夠促進農業(yè)機械設備與設備之間的聯結，如遠程監(jiān)控設備、與農機設備間的連接。物聯網技術在農機推廣中應用的有利性可以實現信息的傳播、數據的收集、圖片的識別、圖像的處理，指令的發(fā)出等多個功能。利用信息技術建立起來的物聯網網絡，能夠有效地提升農業(yè)機械設備的管理質量與管理效率，如能夠對農業(yè)生產場所的溫度與濕度進行監(jiān)測，這是利用傳感器技術來實現的數據的收集、分析與匯總而實現的，并通過互聯網網絡對數據進行共享、發(fā)布，讓廣大農民朋友或是種植戶及時了解農業(yè)生產的狀態(tài)，以及農業(yè)機械設備的運行情況，結合這些情況對農業(yè)生產做出相應的調整。比如對農業(yè)機械設備進行及時監(jiān)測，及時發(fā)現農機機械設備運行中的潛在問題，并及時進行改善，避免問題進一步擴大而影響農業(yè)生產，或是造成更大的損失。

2.2 5G通信技術在農業(yè)機械自動化中的應用

在農業(yè)生產中，為了保障生產質量，提升農業(yè)生產效率，就需要就農業(yè)生產活動，農作物的生長形勢，來進行必要的溝通與交流。而且，隨著我國農業(yè)生產規(guī)模化、集約化特征得越來越顯著，及時溝通與交流能夠有效提升農業(yè)生產管理水平。很顯然，這就需要良好的通信技術作為支持，而且大型的農業(yè)機械設備所應用的機電一體化技術中，也需要利用通信技術來進行數據的傳輸，以及來實現自動化生產，智能化管理。隨著信息技術的持續(xù)發(fā)展，5G技術商用應用越來越普遍[6]。當前，5G技術在農機技術推廣中的應用優(yōu)勢主要表現在以下幾個方面。一是利用5G技術的應用對物聯網進行升級，構建智慧農業(yè)的物聯網系統，而且物聯網技術也是智慧農業(yè)的重要組成部分，眾所周知，農業(yè)生產涉及了不同的時期，而且農業(yè)生產過程中的細分項目極多，包括種子選擇、耕地準備、播種作業(yè)、水肥管理、田間管理、病蟲害監(jiān)測管理等，不僅需要強大的技術支持，同時對于農業(yè)生產現場數據的采集、分析，圖像的識別與處理也極為重要。而這些技術的實現都是建立在物聯網之上的，很顯然，5G技術助力物聯網組網的無線傳感器網絡和遠程監(jiān)測設備技術，能夠隨時掌握農業(yè)生產現場，以及農作物的生長狀態(tài)、天氣情況、水文情況、溫度濕度數據，以及農業(yè)機械設備的運行情況等各方面的參數，從根本上改變因人工造成的數據反饋不及時、數據記錄不詳細等問題，通過數據的自動采集與分析，確保及時性及精確性。及時發(fā)現異常，并及時處理。除此之外，還可以基于5G技術來搭載無人機，對農業(yè)生產現場進行無人值守和監(jiān)控管理，包括農業(yè)生產場地的遠程監(jiān)控與設備巡檢管理，為智慧農業(yè)、現代農業(yè)的發(fā)展提供強大的技術支持。

2.3 GIS技術在農業(yè)機械自動化中的應用

隨著農村人口結構的轉變，規(guī)?；r業(yè)正逐漸取代分散型生產，規(guī)模化農業(yè)生產多是采取機械化作業(yè)的形式。加強生產區(qū)域內農作物，以及農業(yè)機械設備狀態(tài)的監(jiān)測，了解不同區(qū)域內農作物不同的生長狀態(tài)，就需要應用先進的信息技術來加強支持。GIS技術是一種地理信息管理技術，GIS是以地理空間數據庫為基礎，廣泛收集農業(yè)信息并進行科學化分析的一處技術手段。GIS相當于農戶的眼睛，能夠替代農戶對農業(yè)機械設備起到良好的監(jiān)察作用，并且運用GIS地理信息系統在農業(yè)資源上的效果更加顯著。對于收集到的數據，經過相應地分析之后，能夠對土地的具體情況，包括氣候條件、農作物生長狀態(tài)等進行科學的預測，并結合預測結果為后續(xù)的農業(yè)生產計劃提供有價值的參考，不僅能為經驗不足的農戶提供更精準的技術支持，同時在農業(yè)生產的監(jiān)管上也具有無可比擬的優(yōu)勢性。尤其在病蟲害的監(jiān)測及天氣的預測上，能夠通過預測結果對不利因素進行提前干預。

3 結語

綜上所述，要充分發(fā)揮出農業(yè)經濟的支柱性作用，大力推動現代農業(yè)、生態(tài)農業(yè)的發(fā)展，就需要結合當前農業(yè)生產的實際情況，農業(yè)生產水平中存在的問題，通過積極應用農業(yè)機械自動化技術，并在農業(yè)生產中不斷優(yōu)化與應用農業(yè)機械自動化技術，切實提升現代農業(yè)生產的質量與效率，實現助力鄉(xiāng)村振興，促進農業(yè)經濟發(fā)展的目標。