農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)狀及推廣

德州東方英寶聯(lián)合技術(shù)有限公司 王爍

前言

由于人口的迅速增加，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求也在迅速增加，因此，如何保障人們的糧食安全和需求，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、健康發(fā)展，就顯得尤為關(guān)鍵。近幾年，政府大力扶持農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備購置，但因農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備價(jià)格昂貴，缺少專門的技術(shù)人員。當(dāng)前，我國農(nóng)機(jī)裝備的自動(dòng)化水平處于還較低水平，在農(nóng)機(jī)的自動(dòng)化控制方面，應(yīng)用還很少。要想有效地解決這一問題，在推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程中，必須大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的使用。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)狀

我國在農(nóng)業(yè)方面的投入與日俱增，為了能使農(nóng)業(yè)自動(dòng)化有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化水平比較高，在很多地區(qū)已經(jīng)有了機(jī)械自動(dòng)化的種植和收割。這也很大程度上提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。但是，雖然如此，仍然有一部分老一輩農(nóng)民選擇傳統(tǒng)的農(nóng)務(wù)勞作的方式，對(duì)于機(jī)械化的接受程度有所不同，在一定程度上對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化的全面發(fā)展仍然存在一定的阻礙作用。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)機(jī)推廣的水平要有所提升，但相較于歐美國家，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的種類少一些，零件方面缺乏創(chuàng)新的改良，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備在維修方面上出現(xiàn)了不少問題。既缺乏經(jīng)驗(yàn)，又缺少人才，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生了一定的影響。農(nóng)業(yè)機(jī)械化的推廣和使用，在一定程度上存在制約性。

我國對(duì)于相關(guān)人才方面的培養(yǎng)也有所欠缺，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展，和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展相對(duì)比，仍然有著不小的差距。農(nóng)業(yè)部門應(yīng)該重視人才的相關(guān)培養(yǎng)以及加強(qiáng)培訓(xùn)，以此為農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的推廣和使用奠定夯實(shí)的根本條件。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用價(jià)值

2.1 提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量

由于農(nóng)業(yè)機(jī)械化嚴(yán)重依賴于人工作業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由勞力向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，而機(jī)械業(yè)則注重設(shè)備的精度。農(nóng)機(jī)自動(dòng)化的應(yīng)用和維護(hù)保養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)水灌溉、環(huán)境監(jiān)測和防治害蟲等自動(dòng)化設(shè)備的使用，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 提高作業(yè)精度

在農(nóng)機(jī)的研制和生產(chǎn)中，采用了自動(dòng)化技術(shù)，這對(duì)于提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)率，保障產(chǎn)品質(zhì)量。集成控制還能提高各組件的反應(yīng)能力，例如將自動(dòng)技術(shù)用于播種機(jī)操作，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)播種機(jī)調(diào)速和復(fù)種機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確監(jiān)控，避免了在播撒過程中發(fā)生遺漏、重復(fù)等問題[3]。

2.3 確保農(nóng)業(yè)機(jī)械操作的可靠度

農(nóng)機(jī)自動(dòng)化裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以采集有關(guān)資料，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。其中，速度傳感器、溫度傳感器是檢測部件中比較關(guān)鍵的部件，可以隨時(shí)掌握農(nóng)用機(jī)械設(shè)備的工作狀況。通過對(duì)各處理器的資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，能及時(shí)掌握各裝置的狀況，提高裝置的運(yùn)行可靠性。

2.4 節(jié)約成本效益

在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)普及以前，大部分采用了粗放的生產(chǎn)模式，導(dǎo)致了大量的資源浪費(fèi)。農(nóng)機(jī)的自動(dòng)化技術(shù)能夠使農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)與生產(chǎn)作業(yè)得到精確的監(jiān)控，從而使農(nóng)機(jī)生產(chǎn)的高費(fèi)用得到根本的改善。采用了自動(dòng)化技術(shù)，農(nóng)機(jī)就能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的撒播。因此，采用農(nóng)機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)，可以有效減少農(nóng)機(jī)具的意外事故，減少與機(jī)器的維修、保養(yǎng)有關(guān)的費(fèi)用，并節(jié)省了養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，提高了農(nóng)機(jī)具的利用率。

3 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的問題

3.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的環(huán)境

農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)自然環(huán)境的影響。農(nóng)業(yè)機(jī)械的能源消耗和碳排放量非常大，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的應(yīng)用增大，農(nóng)業(yè)機(jī)械的廢氣排放對(duì)于農(nóng)村的大氣環(huán)境造成了一定污染。因此，合理地使用農(nóng)業(yè)機(jī)械，才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)策略環(huán)境的影響。農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)于策略環(huán)境的影響也是非常大的。具體表現(xiàn)在：農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)于生產(chǎn)力有所增強(qiáng)，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的需求有所拉動(dòng)，并能夠在一定程度上對(duì)農(nóng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展起到推進(jìn)作用。

3.2 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的水平限制

目前，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度還不夠高，機(jī)械自動(dòng)化水平有限[4]。

4 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的推廣策略

4.1 豐富機(jī)械種類與多樣性

近年來，我國機(jī)械由零向有的轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)了從擁有到更多的轉(zhuǎn)變。我國現(xiàn)有農(nóng)業(yè)機(jī)械的種類及所采取的自動(dòng)化方法都比較簡單，還不能很好地滿足我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。因此，必須重視農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的多樣化，具體實(shí)施可以從以下兩個(gè)層面來解決：一是各級(jí)部門要大力支持農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展，不但要在農(nóng)機(jī)購置上給予補(bǔ)貼，并且要對(duì)農(nóng)機(jī)的科研單位進(jìn)行支持；二是加大農(nóng)機(jī)裝備的設(shè)計(jì)投資力度，進(jìn)行新的農(nóng)業(yè)機(jī)械優(yōu)化時(shí)，應(yīng)綜合分析各區(qū)域的自然條件和實(shí)際情況。

4.2 增強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化宣傳力度

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化進(jìn)程需要農(nóng)民的支持，在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化普及和推廣方面，在宣傳工作中還出現(xiàn)了比較突出的問題。許多農(nóng)民對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械還不太了解，不能充分認(rèn)識(shí)到農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)和重要性[5]。所以，有關(guān)部門要加強(qiáng)農(nóng)機(jī)機(jī)械自動(dòng)化的宣傳與推廣，要重視農(nóng)機(jī)的機(jī)械自動(dòng)化宣傳，可以大力開展各類新型農(nóng)業(yè)機(jī)械的宣講活動(dòng)，并為農(nóng)戶提供優(yōu)惠的政策和專業(yè)的技術(shù)支持。為增強(qiáng)推廣效應(yīng)，可以在一些地區(qū)進(jìn)行有關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化種植的示范，使農(nóng)戶真正體會(huì)到農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的重要。

普及農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣部門要盡自己的責(zé)任，創(chuàng)新宣傳手段，加強(qiáng)宣傳力度，保證宣傳的實(shí)效。推廣部門要擴(kuò)大范圍，尤其是在一些邊遠(yuǎn)的地區(qū)，要做好群眾的思想工作，避免由于不充分的宣傳，而妨礙了現(xiàn)代化的發(fā)展。在推廣內(nèi)容上，應(yīng)充分考慮到農(nóng)村的發(fā)展?fàn)顩r，并能反映出農(nóng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的特征。同時(shí)利用自動(dòng)化技術(shù)，使農(nóng)戶全面正確地理解自動(dòng)化技術(shù)。利用各種新型媒體，如廣播、電視等方法，結(jié)合實(shí)際的事例，使人民能夠深刻地感受到農(nóng)機(jī)的機(jī)械自動(dòng)化對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展所產(chǎn)生的巨大沖擊，從而使農(nóng)民能夠持續(xù)地實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

4.3 注重提高和培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)

農(nóng)機(jī)自動(dòng)化的普及，離不開技術(shù)人員的技術(shù)支援。為使農(nóng)機(jī)在我國的應(yīng)用達(dá)到預(yù)期的推廣效益，推動(dòng)農(nóng)機(jī)自動(dòng)化的發(fā)展，就必須加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)。首先，要根據(jù)地方情況，制訂一套科學(xué)、合理的宣傳體系，確定推廣人員的工作職責(zé)；其次，要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)專業(yè)人才的培訓(xùn)，將理論與實(shí)際相結(jié)合；最后，要在培訓(xùn)過程中，重視考核，對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)情況進(jìn)行考核，而培訓(xùn)的成果也會(huì)被列入到績效考核中，通過這種方式，可以提高技術(shù)人員的工作熱情。當(dāng)前，我國農(nóng)機(jī)自動(dòng)化方面的專業(yè)技術(shù)人員比較短缺，因此，必須要進(jìn)行專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)，明確培養(yǎng)方向，創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，重視校企合作，構(gòu)建一體化實(shí)訓(xùn)基地，打造全方位教育平臺(tái)，給了他們更多的時(shí)間和空間。各相關(guān)單位要做好指導(dǎo)和教育，并定期組織相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，指導(dǎo)農(nóng)戶建立農(nóng)機(jī)設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)的觀念。將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，使農(nóng)業(yè)用地得到最大限度的使用[6]。

4.4 充分融合現(xiàn)代信息技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，帶動(dòng)了各行各業(yè)的發(fā)展，同時(shí)信息技術(shù)也不斷與其他行業(yè)進(jìn)行融合，在方方面面給人們的生活帶來了諸多便利。近年來，我國研制出了超高集成電路和微計(jì)算機(jī)等相關(guān)的電子設(shè)備，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，減少了生產(chǎn)的費(fèi)用，為農(nóng)機(jī)自動(dòng)化控制設(shè)備的研制提供了有力的推動(dòng)。在我國，網(wǎng)絡(luò)電子信息技術(shù)在我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展中起著重要的推動(dòng)作用，隨著現(xiàn)代信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，農(nóng)機(jī)的自動(dòng)化控制技術(shù)逐漸成熟，從而實(shí)現(xiàn)了微型、超微型芯片等可用于農(nóng)用機(jī)器的操作，可以了解農(nóng)作物生長的具體情況，它包含了氣象、地貌等方面的信息，并能夠進(jìn)行多維度的智能管理。

4.5 增加農(nóng)機(jī)自動(dòng)化設(shè)備的投入

我國自古重視發(fā)展農(nóng)業(yè)，歷朝歷代都把農(nóng)業(yè)視為國家的根本，同時(shí)，國家還把大部分稅收用于農(nóng)業(yè)[7]。目前，我們國家仍然重視發(fā)展農(nóng)業(yè)，對(duì)農(nóng)村的財(cái)政支出持續(xù)增加，不但廢除了農(nóng)業(yè)稅，還對(duì)農(nóng)機(jī)購置給予了一定的補(bǔ)助。另一方面，國家還在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)科研人才，健全農(nóng)產(chǎn)品的市場信息，促進(jìn)農(nóng)機(jī)機(jī)械化的發(fā)展。目前，雖然國家對(duì)農(nóng)機(jī)設(shè)備自動(dòng)化的發(fā)展十分關(guān)注，但要使其達(dá)到這一目的，還有待于全社會(huì)的大力扶持。我們國家現(xiàn)在屬于社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)，在當(dāng)今世界的經(jīng)濟(jì)一體化背景下，要使農(nóng)機(jī)自動(dòng)化得以實(shí)施，就必須團(tuán)結(jié)各行業(yè)的企業(yè)，并引入大型的企業(yè)進(jìn)行自主研究，推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)和自動(dòng)化企業(yè)的發(fā)展，推進(jìn)農(nóng)機(jī)設(shè)備更新?lián)Q代，把社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益結(jié)合在一起。

4.6 加強(qiáng)機(jī)械維護(hù)

農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的實(shí)施，既要引導(dǎo)農(nóng)民正確地操作機(jī)械，又要加強(qiáng)農(nóng)民的機(jī)械維修意識(shí)，定期進(jìn)行機(jī)械檢查，掌握機(jī)械部件的運(yùn)行狀況，并對(duì)農(nóng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特殊性，在使用過程中很容易出現(xiàn)故障，因此必須定期維護(hù)。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的不斷提高，設(shè)備的構(gòu)成越來越復(fù)雜，采用半導(dǎo)體IC和單片機(jī)，加大了機(jī)械成本，加大了設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的難度，同時(shí)也使得設(shè)備的可靠性和耐久性得到了加強(qiáng)。

4.7 重視先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用

4.7.1 加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

集成化技術(shù)。隨著農(nóng)用機(jī)械的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的農(nóng)用控制技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。要想有效地提升農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的使用效果，就必須采用自動(dòng)化控制技術(shù)，綜合應(yīng)用各種技術(shù)，提高農(nóng)機(jī)協(xié)同作用，從而有效改善農(nóng)機(jī)的生產(chǎn)與加工效率。

柔性技術(shù)。過去，由于機(jī)械設(shè)備管理方法的不足，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備使用時(shí)出現(xiàn)了一些不足，從而影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。柔性技術(shù)的運(yùn)用給設(shè)備的應(yīng)變效應(yīng)提供了技術(shù)支撐，將智能化和自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合起來，使生產(chǎn)過程更順暢，使自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用有很大的提升。

虛擬技術(shù)。將虛擬模擬技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械，并將其與自動(dòng)化控制系統(tǒng)所反映的問題相結(jié)合，進(jìn)行最優(yōu)調(diào)節(jié)。

智能化技術(shù)。社會(huì)的發(fā)展以及智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛運(yùn)用，為農(nóng)機(jī)生產(chǎn)提供了技術(shù)支持。采用機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工生產(chǎn)方式，減少了農(nóng)機(jī)的生產(chǎn)成本。在智能化技術(shù)的運(yùn)用下，將傳感器和機(jī)械設(shè)備運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械中，通過電子方式對(duì)設(shè)備的操作進(jìn)行控制，從而使生產(chǎn)的自動(dòng)化程度得到了明顯提升。

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)。將此項(xiàng)技術(shù)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械，能夠?qū)Ξa(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行記錄，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)收獲和品質(zhì)的鑒別。例如，在蘑菇采集過程中應(yīng)用了機(jī)器人及計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，對(duì)采集場地進(jìn)行了定位，實(shí)現(xiàn)了可視化的圖像處理。

4.7.2 在農(nóng)業(yè)種植和收獲環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用

實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的智能化。早期的拖拉機(jī)、耕作機(jī)械都是半自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)技術(shù)，雖然可以降低人力成本，但許多細(xì)節(jié)都要靠人力來完成。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，信息技術(shù)和傳感器技術(shù)在農(nóng)機(jī)裝備中的應(yīng)用越來越廣泛，不僅提高了農(nóng)機(jī)裝備的自動(dòng)化程度，而且還為我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。

農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和收獲中的應(yīng)用。例如，在播種過程中，利用集成化管理技術(shù)，將農(nóng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)行情況統(tǒng)一到一起，既能全面監(jiān)控農(nóng)業(yè)的種植過程，又能有效地區(qū)分不同的作物品種，提高產(chǎn)量。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，采用收儲(chǔ)一體化的管理方法，可以有效地提高收割機(jī)的使用效率，從而推動(dòng)收成機(jī)械化、智能化的生產(chǎn)。

將農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)用于農(nóng)業(yè)施肥和灌溉的自動(dòng)化控制。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要大量的水資源，而淡水資源卻越來越緊缺，要保證發(fā)展農(nóng)業(yè)，就要加強(qiáng)水資源的使用。在農(nóng)業(yè)灌溉方面，可以使用感應(yīng)器和電子計(jì)算機(jī)來進(jìn)行灌溉，也可以通過感應(yīng)器提供的數(shù)據(jù)，對(duì)農(nóng)作物的生長狀況進(jìn)行監(jiān)測，對(duì)土壤水分進(jìn)行測量，再通過各項(xiàng)指標(biāo)，確定作物是否要澆灌，需要多少肥料，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化施肥和灌溉。

5 結(jié)語

要大力推動(dòng)農(nóng)機(jī)的發(fā)展，就必須大力發(fā)展農(nóng)機(jī)自動(dòng)化。推進(jìn)農(nóng)機(jī)自動(dòng)化發(fā)展的關(guān)鍵是技術(shù)革新，相關(guān)部門要向農(nóng)民講解機(jī)械自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，傳播機(jī)械自動(dòng)化先進(jìn)理念，拓寬機(jī)械自動(dòng)化宣傳渠道，加大宣傳力度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)未來農(nóng)業(yè)更好的發(fā)展。