中國(guó)一拖：“三夏”里的機(jī)械化硬核力量

文丨本刊記者 楊平

動(dòng)力換擋傳動(dòng)系在線檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)臺(tái)

炎炎夏日，正是收麥的時(shí)節(jié)，在河南省臨潁縣王崗鎮(zhèn)的一個(gè)“智慧農(nóng)場(chǎng)”，農(nóng)場(chǎng)的工作人員首先對(duì)收割區(qū)域的4個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行軌跡定位，利用安裝在手機(jī)上的App，就可以指揮無(wú)人收割機(jī)自動(dòng)作業(yè)。

“過去這片農(nóng)場(chǎng)要十幾個(gè)農(nóng)民進(jìn)行耕地、施肥、收獲，哪個(gè)環(huán)節(jié)都少不了人，更不能馬虎。如今，我們農(nóng)場(chǎng)采用的全是無(wú)人機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作。通過手機(jī)可以很方便地操控，如果在作業(yè)過程中遇到障礙物的話，它還能進(jìn)行自動(dòng)避障，這樣就大大提高了作業(yè)效率。同時(shí)，我們一臺(tái)手機(jī)可以操控多臺(tái)設(shè)備，大大降低了人工成本?！睙o(wú)人收割機(jī)操控人員李濤說。

李濤告訴記者，收割機(jī)無(wú)人作業(yè)特別適合成方連片的大田，只要規(guī)劃好航線，一天24個(gè)小時(shí)，可以連續(xù)工作，能夠做到不漏割不重割，自動(dòng)完成田間掉頭和自動(dòng)卸糧，這樣就提高了效率，精準(zhǔn)作業(yè)，一天可以正常地收獲200畝左右。同時(shí)，機(jī)械化收割一畝地平均可減損30多斤小麥，機(jī)收損失率控制在1%以內(nèi)。

重創(chuàng)新 專項(xiàng)攻關(guān)彰顯大企擔(dān)當(dāng)

“十三五”期間，科技部圍繞現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)高端技術(shù)和市場(chǎng)重大產(chǎn)品的緊迫需求，組織實(shí)施了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能農(nóng)機(jī)裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)（以下簡(jiǎn)稱“農(nóng)機(jī)專項(xiàng)”），旨在突破信息感知、決策智控、試驗(yàn)檢測(cè)等農(nóng)機(jī)行業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)與重大產(chǎn)品智能化核心技術(shù)，破解依賴進(jìn)口、受制于人的技術(shù)瓶頸，開發(fā)大型與專用拖拉機(jī)、田間作業(yè)及收獲等主導(dǎo)產(chǎn)品智能技術(shù)，建立農(nóng)業(yè)智能化裝備技術(shù)體系，創(chuàng)制丘陵山區(qū)、設(shè)施生產(chǎn)及農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地處理等作業(yè)裝備，支撐全程機(jī)械化發(fā)展，為將“豐收在田”轉(zhuǎn)化為“豐收在手”提供了機(jī)械化硬核力量。

“智慧農(nóng)場(chǎng)”里“田間無(wú)人影、農(nóng)機(jī)獨(dú)自忙”場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)，源于中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)一拖”）的技術(shù)支撐。

中國(guó)一拖是國(guó)家“一五”時(shí)期156個(gè)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一，1955年開工建設(shè)，1959年建成投產(chǎn)。新中國(guó)第一臺(tái)履帶式拖拉機(jī)、第一臺(tái)輪式拖拉機(jī)、第一臺(tái)智能重型拖拉機(jī)、第一臺(tái)橡膠履帶推土機(jī)、第一輛軍用越野載重汽車、第一臺(tái)農(nóng)用運(yùn)輸車等產(chǎn)品皆在這里誕生。經(jīng)過60多年的發(fā)展，中國(guó)一拖已發(fā)展成了以農(nóng)業(yè)機(jī)械制造為核心，動(dòng)力機(jī)械、零部件制造等協(xié)同發(fā)展的大型裝備制造企業(yè)集團(tuán)，累計(jì)為社會(huì)提供大、中、小型拖拉機(jī)近400萬(wàn)臺(tái)、動(dòng)力機(jī)械等產(chǎn)品近300萬(wàn)臺(tái)，為我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。

作為行業(yè)龍頭企業(yè)，中國(guó)一拖及其所屬企業(yè)共參與了“智能農(nóng)機(jī)裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)中的“新型節(jié)能環(huán)保農(nóng)用發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)”“智能電動(dòng)拖拉機(jī)開發(fā)”“丘陵山地拖拉機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與整機(jī)開發(fā)”“農(nóng)機(jī)裝備智能化設(shè)計(jì)技術(shù)研究”“農(nóng)機(jī)裝備制造過程質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)研究”“農(nóng)機(jī)裝備試驗(yàn)驗(yàn)證方法與技術(shù)研究”“基于北斗的農(nóng)機(jī)定位與導(dǎo)航技術(shù)裝置研究”“農(nóng)機(jī)作業(yè)與運(yùn)維智能管理技術(shù)系統(tǒng)研究”等8個(gè)項(xiàng)目的研究工作，涉及10個(gè)課題。其中，牽頭承擔(dān)項(xiàng)目1個(gè)，承擔(dān)課題6個(gè)，參與課題4個(gè)。參加課題數(shù)量和人數(shù)為企業(yè)前所未有，彰顯了企業(yè)的行業(yè)地位，對(duì)企業(yè)科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)和學(xué)術(shù)帶頭人培養(yǎng)、主營(yíng)產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)突破、成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用和引導(dǎo)企業(yè)產(chǎn)品發(fā)展等方面起到了積極的促進(jìn)作用。

中國(guó)一拖及其所屬企業(yè)共有232人作為骨干成員參與了“智能農(nóng)機(jī)裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)10個(gè)課題的研究工作，涉及拖拉機(jī)、動(dòng)力機(jī)械、智能控制、試驗(yàn)檢測(cè)、試驗(yàn)設(shè)備研制等專業(yè)領(lǐng)域。通過課題參與，鍛煉了隊(duì)伍，擴(kuò)大了技術(shù)交流合作，提升了企業(yè)科研人員的理論水平，開闊了視野，培養(yǎng)了一批具有承擔(dān)國(guó)家科研課題經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)骨干，為后續(xù)產(chǎn)品研發(fā)奠定了良好基礎(chǔ)。同時(shí)，通過國(guó)家科技課題的歷練，也為企業(yè)培養(yǎng)了拖拉機(jī)、柴油機(jī)等方面的高層次學(xué)術(shù)帶頭人。新型節(jié)能環(huán)保農(nóng)用發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人趙剡水被專項(xiàng)管理單位中國(guó)農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心聘為農(nóng)機(jī)專項(xiàng)總體專家組成員。新型節(jié)能環(huán)保農(nóng)用發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)項(xiàng)目課題負(fù)責(zé)人商潭蘇2021年被中國(guó)一拖評(píng)為首席專家。丘陵山地拖拉機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與整機(jī)開發(fā)項(xiàng)目課題骨干董昊2018年榮獲“第六屆中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)青年科技獎(jiǎng)”。新型節(jié)能環(huán)保農(nóng)用發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)課題骨干游海、基于北斗的農(nóng)機(jī)定位與導(dǎo)航技術(shù)裝置研究課題骨干陳松2019年被洛陽(yáng)市委評(píng)選為“洛陽(yáng)市第二屆優(yōu)秀科技杰出人才”。

重技術(shù) 無(wú)人農(nóng)機(jī)、智能檢測(cè)紛紛落地

農(nóng)機(jī)專項(xiàng)的實(shí)施突破了一批拖拉機(jī)、柴油機(jī)等農(nóng)機(jī)裝備關(guān)鍵核心技術(shù)，加快了轉(zhuǎn)化步伐，有力促進(jìn)了企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品升級(jí)。

拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)，“基于北斗的農(nóng)機(jī)定位與導(dǎo)航技術(shù)裝置研究”項(xiàng)目成果，突破了精準(zhǔn)農(nóng)藝約束下自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)整機(jī)作業(yè)智能控制、自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)精準(zhǔn)路徑規(guī)劃行駛控制、自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)安全控制等關(guān)鍵技術(shù)，取得了“一種無(wú)人駕駛拖拉機(jī)控制系統(tǒng)及控制方法”“一種無(wú)人駕駛拖拉機(jī)控制系統(tǒng)”2項(xiàng)專利,研發(fā)了車輛AMT變速器換擋控制嵌入軟件V1.0，研制了自動(dòng)駕駛整機(jī)作業(yè)控制系統(tǒng)和農(nóng)具自動(dòng)控制系統(tǒng)，整體技術(shù)達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，其中地頭軌跡算法、作業(yè)軌跡控制技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。2019年，500臺(tái)應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù)成果的拖拉機(jī)服務(wù)于內(nèi)蒙古通遼的50萬(wàn)畝甜菜種植作業(yè)。應(yīng)用此技術(shù)研制的東方紅-LF2204無(wú)人駕駛輪式拖拉機(jī)2020年榮獲首屆全國(guó)機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽概念組金獎(jiǎng)。

隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，該項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性將逐步顯現(xiàn)，拖拉機(jī)、收割機(jī)、植保機(jī)械等農(nóng)機(jī)產(chǎn)品將越來(lái)越多地應(yīng)用自動(dòng)駕駛技術(shù)。國(guó)內(nèi)外將出現(xiàn)越來(lái)越多的“智慧農(nóng)場(chǎng)”，通過安裝在田間的智能終端設(shè)備，在5G、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)支撐下，智慧農(nóng)場(chǎng)的耕、種、收，實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化、智能化。農(nóng)機(jī)管理部門也可以精準(zhǔn)掌握農(nóng)機(jī)分布情況、作業(yè)情況，以便合理調(diào)度農(nóng)機(jī)。

重型動(dòng)力換擋拖拉機(jī)和大型聯(lián)合收割機(jī)制造過程質(zhì)量檢測(cè)存在行業(yè)共性技術(shù)問題，已嚴(yán)重影響農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展。針對(duì)兩大典型農(nóng)機(jī)裝備制造過程質(zhì)量檢測(cè)中存在的行業(yè)共性技術(shù)問題，中國(guó)一拖牽頭組織了9家高校、2家科研院所和3家重點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行攻關(guān)。

項(xiàng)目研究了關(guān)鍵部件及整機(jī)制造質(zhì)量在線檢測(cè)方法，突破了拖拉機(jī)動(dòng)力換擋傳動(dòng)系多傳感融合、故障隱患在線聲學(xué)和振動(dòng)分析等技術(shù)難點(diǎn)攻克了聯(lián)合收割機(jī)多風(fēng)道全壓參數(shù)及流線譜、總線型電液系統(tǒng)缺陷等檢測(cè)技術(shù)。創(chuàng)制了拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)制造質(zhì)量在線檢測(cè)系統(tǒng)，建立了制造質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)和信息平臺(tái)，提高了我國(guó)農(nóng)機(jī)裝備制造過程智能化水平、產(chǎn)品制造質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

拖拉機(jī)關(guān)鍵部件可靠性檢測(cè)技術(shù)研究與系統(tǒng)開發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化后，“多維動(dòng)態(tài)特征狀態(tài)簇譜”可作為制造過程質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)多離合器耦合性能的在線檢測(cè)和故障診斷，優(yōu)化制造過程工藝，保證下線產(chǎn)品質(zhì)量，降低返修率。成果廣泛推廣到各生產(chǎn)企業(yè)，增加產(chǎn)品平均無(wú)故障時(shí)間。動(dòng)力換擋傳動(dòng)系在線檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)臺(tái)已應(yīng)用于正在生產(chǎn)的東方紅LF904、LF1504、LF2204三個(gè)機(jī)型上的傳動(dòng)系耐久試驗(yàn)與故障診斷。

拖拉機(jī)整機(jī)檢測(cè)技術(shù)研究與系統(tǒng)開發(fā)成果分別在山東東汽農(nóng)業(yè)裝備有限公司、大陽(yáng)通用機(jī)械有限公司、機(jī)械工業(yè)汽車產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心（長(zhǎng)春）等單位進(jìn)行應(yīng)用。研究成果提高了產(chǎn)品質(zhì)量，整機(jī)性能故障造成的外賠率降低了8%。改善了作業(yè)環(huán)境，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。通過整機(jī)檢測(cè)工藝流程優(yōu)化，減少了調(diào)試檢測(cè)人員36人，檢測(cè)效率提升了43%。

聯(lián)合收割機(jī)關(guān)鍵部件可靠性檢測(cè)技術(shù)研究與系統(tǒng)開發(fā)研究成果在濰柴雷沃重工股份有限公司進(jìn)行了應(yīng)用。研制的LHDJC-1型動(dòng)平衡儀價(jià)格適中，便攜易用，易于推廣。銷售價(jià)在0.9萬(wàn)元/臺(tái)左右，按年產(chǎn)1000臺(tái)計(jì)算，生產(chǎn)企業(yè)每年可新增銷售收入900萬(wàn)元，而且隨著產(chǎn)銷規(guī)模增大單位成本將更低。該動(dòng)平衡儀的批量生產(chǎn)，將帶動(dòng)相關(guān)配套廠家和其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

整機(jī)智能終檢成套系統(tǒng)應(yīng)用于濰柴雷沃重工輪式收獲機(jī)下線試車場(chǎng)。檢測(cè)效率提高了30%，為企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量自動(dòng)化檢測(cè)和評(píng)價(jià)提供了客觀依據(jù)。整機(jī)電氣、裝配質(zhì)量振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于天津勇猛整機(jī)裝配生產(chǎn)線。3年來(lái)累計(jì)檢測(cè)玉米收獲機(jī)2000余臺(tái)，積累了大量檢測(cè)數(shù)據(jù)。

動(dòng)力換擋、無(wú)級(jí)變速拖拉機(jī)是今后產(chǎn)品發(fā)展方向，此成果為我國(guó)拖拉機(jī)產(chǎn)品關(guān)鍵部件制造過程質(zhì)量監(jiān)控提供了裝備支撐，有利于形成國(guó)內(nèi)農(nóng)機(jī)裝備完整的設(shè)計(jì)制造、試驗(yàn)檢測(cè)和質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)機(jī)裝備的精益制造，縮小與國(guó)外主流產(chǎn)品差距。

運(yùn)用了聯(lián)合收割機(jī)關(guān)鍵部件可靠性檢測(cè)技術(shù)的無(wú)人拖拉機(jī)正在作業(yè)

重發(fā)展 為我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)機(jī)持續(xù)發(fā)力

農(nóng)機(jī)專項(xiàng)的成功實(shí)施促進(jìn)了我國(guó)農(nóng)機(jī)裝備制造產(chǎn)業(yè)向精益、智能方向發(fā)展，大幅提升我國(guó)智能農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)水平，對(duì)于建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)具有重大的戰(zhàn)略意義。

中國(guó)一拖技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過參與專項(xiàng)自主創(chuàng)新，突破一個(gè)又一個(gè)核心技術(shù)，創(chuàng)制了動(dòng)力換擋、無(wú)級(jí)變速、混合動(dòng)力、無(wú)人駕駛拖拉機(jī)等具有行業(yè)重大意義的新產(chǎn)品，引領(lǐng)了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，為成為全球農(nóng)業(yè)裝備一流研發(fā)機(jī)構(gòu)而努力。

“十四五”時(shí)期是我國(guó)開啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程的第一個(gè)五年，也是我國(guó)農(nóng)機(jī)工業(yè)從全球產(chǎn)業(yè)鏈中低端邁向中高端、農(nóng)機(jī)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。

中國(guó)一拖首席專家商潭蘇表示，基于“十三五”農(nóng)機(jī)專項(xiàng)的政策引導(dǎo)，中國(guó)一拖“十四五”產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃已經(jīng)開始實(shí)施。發(fā)展高效、低排、智能農(nóng)機(jī)裝備，更好服務(wù)于智慧農(nóng)業(yè)是中國(guó)一拖“十四五”產(chǎn)品規(guī)劃的主線，智能化貫穿于拖拉機(jī)、柴油機(jī)、收獲機(jī)、農(nóng)機(jī)具等企業(yè)主營(yíng)產(chǎn)品中。站在“十四五”新的歷史起點(diǎn)上，站在實(shí)現(xiàn)振興發(fā)展的主戰(zhàn)場(chǎng)上，中國(guó)一拖定能在諸多技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國(guó)際引領(lǐng)，為成為全球農(nóng)業(yè)裝備一流研發(fā)機(jī)構(gòu)而努力。