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河南日報 中國一拖打造中國農機協同創新的“洛陽樣本”

發布時間:2019-03-28 文章來源: 閱讀次數:

  1958年,新中國第一臺拖拉機在一拖下線,標志著“耕地不用牛”時代的開始,這背后自力更生的創新精神為人稱道;60余年后,由河南省智能農機創新中心(以下簡稱省農機創新中心)自主研發的國內首款純電動無人拖拉機——“超級拖拉機I號”近日在我市伊濱區下地試驗,讓“耕地不用人”成為可能,這背后的兼容并包、博采眾長的協同創新模式更值得借鑒。

  黨的十九大報告提出,建立以企業為主體、市場為導向、產學研深度融合的技術創新體系。

  作為全省首個制造業創新中心,中國一拖牽頭組建的省農機創新中心匯聚中科院、清華大學、中聯重機等優質創新資源,打破制約創新體制的藩籬,在協同創新中邁向更高層次的自主創新,打造中國農機協同創新的“洛陽樣本”。

  1、“搶跑”搞創新,“超級拖拉機”緊抓發展機遇

  日前,在省農機創新中心,剛剛從試驗田歸來的“超級拖拉機I號”靜靜地停在地下一層。設計室內,電腦屏幕上“超級拖拉機I號”設計線條縱橫交錯,技術人員正在對無人化操作系統進行優化改進。

  作為國內首款無駕駛室的純電動拖拉機,“超級拖拉機I號”由“大腦”——無人駕駛系統、智能控制系統,“心臟”——動力鋰電池系統、中置電機及驅動系統,“耳朵”——智能網聯系統等組成。整機重量達1.6噸,可保證4小時滿負荷工作,功率達50馬力,相當于能將約3.7噸重物每秒提升1米。

  高顏值、高性能的“超級拖拉機I號”,一誕生即獲得高度關注。

  去年10月,在被譽為“亞洲第一、世界知名”的中國國際農業機械展覽會上,“超級拖拉機I號”驚艷亮相,獲得美、英、法、德、意等國農機同行專家的關注。在交流中,日本一家世界知名農機企業社長稱贊其是整個展廳最特別、最具創新性的展品。

  據了解,在世界范圍內,無人電動拖拉機研發者寥寥,省農機創新中心為何率先“搶跑”?

  該中心研發中心主任王鵬介紹,隨著人口老齡化加劇和農業人口減少,農機行業必將經歷“機器換人”的過程。無人駕駛農機可24小時不間斷作業,提高了農機的使用率,作業偏差小,提高了土地、種子、化肥的利用率。此外,電動農機更加節能、環保,符合綠色發展大趨勢。

  “除了鋰電池,‘超級拖拉機I號’還考慮使用氫能源電池。電池成本高確實是推廣的障礙,但這只是暫時的。”王鵬說,隨著新能源汽車向規模化應用發展,電池成本越來越低、性價比越來越高,電動農機大規模應用的“風口”遲早會到來。搶先布局無人電動拖拉機技術,未雨綢繆、厚積薄發,才能在“風口”到來時先人一步。

  據介紹,該中心還將研發“超級拖拉機Ⅱ號”,其輪胎直徑超過2米,功率將達到前所未有的500馬力,相當于“超級拖拉機I號”的10倍,將為中國農機創新邁向世界先進水平做技術儲備。

  2 “合伙”創新、各取所長,催生技術“混血兒”

  “超級拖拉機I號”的誕生,正是博采眾長和創新的結果。

  制造業創新中心建設工程,位居“中國制造2025”五大工程之首。2017年,經過省科技廳等4部門認定,由中國一拖牽頭,中科院計算所洛陽分所、清華高端裝備院洛陽基地、中聯重機、洛陽中科龍網公司等單位聯合發起的省智能農機創新中心成立,這也是我省首個制造業創新中心。

  在組建過程中,各成員單位打破了組織機構的藩籬,共同成立了洛陽智能農業裝備研究院有限公司,并邀請趙春江、陳學庚、雒建斌、李國杰4名院士加盟專家委員會。

  在研發中,成員單位間“合伙”創新、各取所長:中國一拖提供拖拉機車架、換擋等技術和應用場景數據,中科院負責智能化、無人化集成創新,清華高端裝備院洛陽基地提供農業無人機、新材料技術等……

  張玉成,中科院計算所高級工程師、洛陽分所智能車輛研究中心主任。省農機創新中心成立后,他每周都要從北京趕到該中心,和中國一拖等單位的技術人員對接,推進“超級拖拉機I號”通信、傳感設備的研發。“我現在幾乎是一名‘新洛陽人’。”張玉成笑言。

  如今,在該中心70余名員工中,來自國內外知名高校、企業的高級人才占10%,碩士及以上學歷人才占30%。除來自農機行業的技術骨干外,更多的是像張玉成這樣的農機行業“新面孔”。

  “面向未來的新一代農機,不僅在于機械設備上的升級,更在于通信、計算技術的顛覆式應用。可以說,‘超級拖拉機I號’凝聚多個單位的集體智慧,是不折不扣的技術‘混血兒’。”洛陽智能農業裝備研究院有限公司常務副總經理王云飛說。

  3 “獨舞”到“群舞”,無人農機描繪美好農業前景

  “超級拖拉機I號”,不是中國一拖在農機無人化方面的第一次嘗試。

  前不久,中國一拖集團黨委書記助理田鵬在北京收到了一份厚禮。在央視一套“智見未來2018《機智過人》先鋒盛典”上,去年曾驚艷亮相央視《機智過人》節目的中國一拖無人拖拉機從29個項目中脫穎而出,獲得“開拓創新獎”。

  早在2016年,中國一拖曾發布我國首臺真正意義上的無人駕駛拖拉機LF954-C,實現了自動路徑規劃及導航、農具自動控制、障礙物主動避讓和遠程控制等功能。

  廣袤的田野上空無一人,數臺銀色無人駕駛拖拉機正在犁地,彼此間協調有序,時不時躲過機井,到了地頭平穩掉頭轉彎……這是“超級拖拉機I號”未來的應用場景。如今,不滿足于無人化單機作業,省農機創新中心正向著新的目標挺進——無人集群化作業!

  王鵬介紹,在新疆、內蒙古等地的大型農場,數千畝農田收獲、耕種窗口期可能只有短短幾天,唯有依靠拖拉機的集群作業。

  如果說單機作業是“獨舞”,那么“超級拖拉機I號”集群化作業就是“群舞”,考驗著各個“舞者”之間的動作協調性。

  “不僅要實現車和服務器之間無線通信,還要保證車與車之間通信穩定可靠,這樣才能實現協調、安全和高效。”王鵬說,按照計劃,今年年底前該中心將實現“超級拖拉機I號”小批量生產,實現集群化作業研發新突破。

  4 從“第一”走向更多“第一”,協同創新催生“化學反應”

  搭載攝像頭的橘紅色機器人揮舞著機械臂,對蘋果進行坐標識別和定位,并依次用吸管吸住每一顆蘋果……這是記者在該中心展廳看到的智能果園采摘機器人操作的情景。

  時下,記者在該中心看到的,不僅是“超級拖拉機I號”這樣的“大家伙”,還有“龍耕”系列農業機器人、果園采摘機器人等新概念產品,該中心協同創新模式正催生全面的“化學反應”。

  特別值得一提的是,該中心已研發出國內首款智能農機定制芯片——“神農I號”芯片,以及被喻為拖拉機“安卓系統”的“珊瑚”操作系統等。

  “芯片、操作系統研發技術門檻高、投資大。省農機創新中心成立后,我們‘一家人不說兩家話’,中科院計算所高端人才和技術成果得以和中國一拖農機技術融合,成功打破‘懂芯片的不懂農業、懂農業的不懂芯片’的制約創新的藩籬。”說起芯片研發的成功,張玉成滿是感慨。

  目前,我國農機芯片和操作系統仍由進口產品壟斷。去年,“神農I號”芯片首片下線,“珊瑚”操作系統成功開發,正加速攻克中國農機自主創新體系最后的“壁壘”。

  作為協同創新的載體,未來該中心將組建智能農機產業技術創新戰略聯盟,廣泛吸納國內外優質企業、高校、科研機構等,握指成拳、形成合力,全力申建國家級制造業創新中心,構建中國自主可控的第三代農機創新體系。

  兼容并包、博采眾長,洛陽農機產業正加速搶占中國乃至世界創新前沿陣地,挺起“中國農機”創新脊梁!

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