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悦达智能农装:农机“加速度”

2021-10-07陈一海

中国农村科技 2021年9期
关键词:园艺拖拉机加速度

文/本刊实习记者 陈一海

导语:“园艺拖拉机智能化关键技术研究与整机开发”课题组针对传统拖拉机整机布置、安全环保、机动性、多功能、智能化、舒适性等难题,研发了新型智能园艺拖拉机。智能园艺拖拉机能够很好地适应草坪、果园、茶园等生产条件下的作业,弥补了我国在智能园艺拖拉机研发、生产领域的空白,缩小了我国园艺拖拉机与国外先进园艺拖拉机的差距,为我国园艺拖拉机的进一步发展积累了经验。

园艺拖拉机

上午地里麦,中午袋里粮,农业机械化改写了数千年的“麦收时间”。

2020 年,我国大规模小麦机收率达到97%,见证中国农业机械化水平发展新高度。这个数字在今年又被打破,北方多省“三夏”小麦机收率再创新高,山西省更是达到了98.7%。在小麦颗粒收入粮仓的同时,1000 公里外的江苏盐城,一辆辆装载着农机的重型卡车则从农装产业园缓缓驶出。

其中最显眼的农机叫“黄海金马”,红黑配色,霸气十足,可谓各届农机博览会上“最靓的仔”。这些“大块头”在悦达智能农业装备有限公司(以下简称“悦达农装”)组装完成,尔后将行驶于三十多个国家和地区耕收时节的农田上。“黄海金马”系列拖拉机拥有100 多个型号,功率覆盖11.7-191.2 千瓦,被评为江苏省重点培育和发展的国际知名品牌,产销多年位列行业前三甲,出口连续十年雄踞行业第一。

智能农机正成为国际农业装备产业技术竞争的焦点,加快破解农机装备全产业链中的“卡脖子”难关,对保障粮食和产业安全意义重大。除了“备战”乡野,“现在,它们也可以驶进大棚了。”悦达农装产品研发部项目经理唐芹芳说道。拖拉机开辟了新战场,该公司近年承担的国家重点研发计划“智能农机装备——园艺拖拉机智能化关键技术研究与整机开发”结出了果实。

华山一条路

中国农机产业竞争加剧,格局日益变化,几乎见证了中国农田作业到农业现代化的历史变迁。

作为中国农机老牌国企,悦达农装曾因“合资”带来的“话语权”问题在前进的道路上走过“弯路”,但始终肩负着促进农业机械化发展的使命,是我国直联式全齿轮传动轮式拖拉机品种最全、谱系最宽的企业之一。

园艺拖拉机割草作业

“没有农业机械化,就没有农业现代化。”农业农村部农机化管理司副司长王甲云一语道破。截至2020 年,我国农作物耕种收综合机械化率达到70%,小麦、水稻、玉米三大主粮的机械化率超过80%,基本实现了机械化。农田作业难将成往事,曾几何时,农民口中“耽误事的国产农机”却常让农机人尴尬与汗颜。农场用户曾这样抱怨,国产农机白给都不要,宁可花高价买进口车,一是修不起,三天二头坏,修的时间比用的时间都多,受不了;二是太耽误事,农忙就那么几天,关键时候一坏,把整个农忙计划都打乱了。

不能实现农业装备升级,农业机械化与现代化就无从谈起。“农业装备是根本问题。”悦达农装副总经理吉同顺说。农为邦本,本固邦宁。推进农机转型升级,促进乡村产业振兴,是开启全面建设社会主义现代化国家新征程的必然选择。

驶入快车道

《十四五规划纲要》对中国农业机械,明确提出了“开发智能型大马力拖拉机”的发展方向和要求。悦达农装根据国家规划,提出自己的“一大一小一水一电”产品布局战略。在大马力拖拉机方面,经过三年多的努力,已经完成了从132.3-191.2 千瓦拖拉机的产品规划的生产和销售。

2018 年6 月,“黄海金马”200-260 系列重型智能拖拉机正式对外发布,实现批量生产。这批拖拉机产品造型美观、结构紧凑、功能齐全、动力性能好,且具有牵引力大、爬坡力强、转向灵活、操作轻便、保养方便等特点,最为显著的亮点便是实现了智能化和自动化。产品配备了北斗卫星信号导航系统,能够准确定位行驶路线,实现区域内无人自动驾驶,这是高端智能农机装备迈出的重要一步。

园艺拖拉机集成应用

智慧农机装上了大脑,得益于悦达农装提出“双智能”规划。加快“双智能”改造升级进程,引领农机产业智能化发展。“双智能”发展规划在大马力拖拉机FPS-全动力换挡、CVT-无级变速、无人驾驶技术和CAN 总线技术等方面实现技术突破。

据悦达农装智能农业装备研究院院长陆凤祥介绍,在智能产品方面,悦达智能农装目前已实现CAN 总线控制,设计了拖拉机整机控制平台,整合了柴油机ECU 和电控液压阀ECU、动力换向ECU等进行统一控制。在服务方面,建立了拖拉机数字化平台,将拖拉机的位置信息、柴油机工况信息、液压阀的控制信息、维修信息、用户信息及生产信息等进行收集整合,进行产品全生命周期的管理。在智能制造方面,实行了生产计划、生产报工、采购销售等的信息化管理,同时进行设备的智能化改造,自动获取设备的生产信息,进行自动操作,从而在保证质量的前提下、实行少人化操作,为实现公司高质量发展提供了后劲。

悦达农装正是从新品研发入手,制订产品中长期发展规划,围绕“智能化”全新开发适合内、外销市场需求的产品。尤其在产品自动驾驶升级方面,该公司正和行业资深专家进一步开展技术交流与合作,健全完善科技队伍,奋力迈进农业生产全程全面机械化的最前沿。

开拓新领域

“现在是开发新能源拖拉机的最好契机了。”陆凤祥说。

因环境保护需求的日益高涨,新能源汽车,尤其是电动汽车已经逐渐普及。电机学、微电子技术、自动导航等现代技术和高能量密度储能设备的研发技术日趋成熟,为电动农机的研发与应用提供了有力的技术支持。“以电能为利用形式的新能源取代石油等一次能源是未来能源的发展趋势。电动拖拉机能有效解决传统燃油拖拉机噪音大、效率低、尾气排放污染环境等问题。”陆凤祥表示。

另一方面,现有的园艺拖拉机基于传统拖拉机平台变型设计而成,不能适应现代果园、茶园的需要。我国的设施园艺、果园与茶园规模逐年增长,传统的园艺拖拉机基于旧式拖拉机平台变型设计而成,整机布置不够紧凑,自动化程度低、劳动作业强度大。随着现代园艺发展方式转变,在中国制造2025 战略背景与新技术发展的驱动下,开发园艺专用拖拉机势在必行。

“园艺拖拉机智能化关键技术研究与整机开发”课题组针对整机布置、安全环保、机动性、多功能、智能化、舒适性等难题,做了许多研究工作,并完成了YL254Y、YM554Y、YM804Y 三个型号的园艺拖拉机各两台,共六台样机。

2020 年12 月18 日,悦达农装成功推出了第一款18.3 千瓦的电动园艺拖拉机。这款YL254ET 电动拖拉机具有小马力、园艺型、轻负荷的特点,采用传动系电机+液压系统工作电机的模式,代替了传统的柴油发动机,使用72V、210AH 磷酸铁锂电池进行供电,是一款真正意义上的新能源拖拉机。它的成功生产,标志着电动农机领域的成功开创。项目组在第一台样机试验的基础上进行了完善,并于今年5月开启第二代产品的试验。悦达农装和南京农业大学搭建了江苏省电动农业装备研发中心,共同研发突破国外市场对排放要求的限制。智能园艺拖拉机还将应用到大棚园艺中,大棚相对密闭,电动的拖拉机噪音小,效率高,可以很好地解决排放问题。

在陆凤祥看来,电动拖拉机具有灵活的功率控制能力,传动机构多用电机控制,能进一步简化整机结构,更容易实现“无人驾驶”。智能园艺拖拉机能够很好的适应草坪、果园、茶园等生产条件下的作业,弥补了我国在智能园艺拖拉机研发、生产领域的空白,缩小了我国园艺拖拉机与国外先进园艺拖拉机的差距,为我国园艺拖拉机的进一步发展积累了经验。

下半场比赛

智能农机不再是没有大脑的钢铁之躯,而是被赋予了灵魂的农业机器人。作为农业智慧赋能者,普及技术、销售推广、监管服务等升级排入日程表,下半场比赛刚刚拉开帷幕。

智能园艺拖拉机在国内外有着广泛的应用,仅美国市场园艺拖拉机的年销售量就超过了10 万台,目前销售市场以日、韩产品为主。课题组研发的园艺拖拉机技术水平与日、韩产品技术水平相当,但生产成本仅仅是其一半左右,因此销售价格上有很大的竞争优势。

美国市场是公司出口拖拉机的传统市场,曾经年销售量达8000 台以上。课题负责人杨坤感慨:“由于传统拖拉机的技术水平相对落后,近几年出口量明显下降。智能园艺拖拉机的成功研发,重拾了美国经销商的信心,已有多家经销商与我公司沟通订货。目前YL254Y 型拖拉机已共收到客户订单29台,现已发货1 台,其余28 台生产计划正在组织。相信通过几年的发展,定可重新创造昔日出口美国市场的辉煌,逐步实现园艺拖拉机年销量1 万台的目标。”随着课题顺利完成,实现了智能园艺拖拉机的自主研发、自主生产,突破了园艺拖拉机完全依赖进口的瓶颈,支撑了园艺作业全程机械化的发展。

以问题为导向,杨坤在课题验收报告中指出:“整机所有操纵件侧置,人机工程合理,操纵便捷、舒适。整机实现区域自动驾驶,提高作业精度,降低劳动强度。”未来的拖拉机发展将朝着作业多功能化、机动性能好、安全环保、智能化程度高等方向发展。未来可能真的会这样。但是对于个体农民来说,还有许多考验等待着他们。智能化控制技术简化了农机操作控制,智能化一键作业在农事活动上越来越日常化。智能农机的升级需要进一步降低对操作手的技能要求,使得更广泛的人群也可以通过简单培训操作农机作业。

“将来我们还要将这个产品进一步延伸!目前我们开发的18.3 千瓦的HST,将来我们把这个功率点还要继续向上延伸,22 千瓦,29.4 千瓦,36.7 千瓦,在园艺拖拉机这块形成一个很好的谱系,既适应中国市场,也要适应全球市场。”陆凤祥充满信心。

电动拖拉机研发平台建设成果喜人,外销捷报频传,外销总订单1335 台,比去年同期增长195%。这让悦达农装党委副书记、常务副总经理卞金宏喜上眉梢。悦达农装正积极抢抓“中国制造2025”行动纲领和乡村振兴战略的重大机遇,加快推进院士工作站、国家农机装备创新中心及无人智慧农场的合作共建,并推动商业模式、制造模式、运营模式、决策模式创新,打造“智能制造+互联网+绿色制造”,建设覆盖农业生产全程机械化产品的国内一流、全球知名的农业装备智能制造基地。按卞金宏的说法,“奋进前行”。

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