湖南省智能农机产业创新发展对策建议

2022-03-18 12:13邬亭玉周海球姚婷石海林李维思湖南省科学技术信息研究所
科技中国 2022年5期
关键词:湖南省农机智能

■文/邬亭玉 周海球 姚婷 石海林 李维思(湖南省科学技术信息研究所)

智能农机产业是新一代信息技术与制造业、现代农业深度融合的产业,是先进装备制造的重要组成部分,是《中国制造2025》的十大重点领域之一。随着农业产业结构不断升级以及新一代信息化技术的发展,我国农业发展进入由传统农业向智慧农业转变的新阶段,智能农机已迈向加速发展的窗口期。湖南省作为农业大省、工程机械大省,应乘势而上锻长板,奋起急追补短板,抢占智能赛道先机,擘画智能农机产业创新发展新蓝图。

一、智能农机产业正迈向加速发展的新时期

从国际发展态势来看,目前,欧洲、美国、日本等发达国家农业机械化与智能化水平较高,引领发展新趋势。一是市场集中化和品牌化。美国、意大利、德国和日本等发达国家的跨国农机企业主导全球产业竞争格局稳固,通过先进的技术和强大的资本优势占据产业价值链的高端,约翰迪尔、凯斯纽荷兰、爱科、克拉斯、久保田、井关等前6位品牌市场占有率达80%以上。据德国机械设备制造业联合会(VDMA)分析,预计到2022年全球农业机械市场容量将达到1332亿美元。二是大型化和模块化。大多数发达国家的农业生产以大规模农场为主,对作业效率要求较高,大型高效化仍为农机主要发展方向。德国耐克萨特智能作业平台实现收割、播种、植保模块化设计,最大作业幅宽达24m,由两台550马力的柴油发动机提供动力。三是集成化与精准化。美国约翰迪尔公司“绿色之星(GreenStar)”精准农业系统可实现田间耕作、播种、施肥、喷撒农药和收获等作业的准确定位及智能化控制。爱科精准农业技术(FuseTechnologies)、久保田智能农业系统(KSAS)、凯斯纽荷兰精准农业系统(AFS)等均实现了多功能的整合集成,提升了农机作业效率和田间管理水平。

从国内发展态势来看,我国农机装备伴随农业现代化发展正逐步进入智能化时代,但智能农机装备产业总体还处于初级阶段。一是智能农机创新研发空间广阔。“十三五”期间,我国农业机械化水平由63%提升至71%,其中北方平原地区机械化均值在86%以上,典型丘陵山区农作物耕种收综合机械化率为50%左右,以湖南省为代表的南方地区农业机械化发展空间广阔、潜力巨大。二是智能农机政策支持力度不断增强。从2018年起所有省份均将北斗农机纳入补贴范围,推动北斗应用逐步普及;2022年“中央一号文件”明确提出,“全面梳理短板弱项,加强农机装备工程化协同攻关,加快大马力机械、丘陵山区和设施园艺小型机械、高端智能机械研发制造并纳入国家重点研发计划予以长期稳定支持。”三是智能农机、无人机、工程机械等多业跨界融合发展来势喜人。极飞科技、大疆农业融合无人机与智能农机产业实现弯道超车,在精准施药与撒播、数字化变量作业等方面已处于国际领先水平;以中联农机、潍柴雷沃、沃得农机、丰疆智能等为代表的企业布局地面智能作业农机,并取得多项突破性进展。

二、湖南省智能农机产业发展初显特色

“十三五”以来,湖南省智能农机产业规模、发展质量、生产效率持续提升。截至2020年末,全省农机产业主营业务收入212亿元,规模以上生产企业150家,农机总动力达到6586万千瓦,主要农作物机械化水平达到52%。

(一)创新研发“有支撑”

湖南省智能农机领域拥有国家企业技术中心1家、工业设计中心3家、省级企业技术中心20余家,逐步建立了以骨干企业为主体,市场为导向,重点高校、科研机构为支撑的产学研深度融合协同创新体系。组建了湖南智能农机创新研发中心、智能农机装备湖南省重点实验室、湖南省现代农业装备工程技术研究中心、湖南省丘陵山区农林机械工程技术研究中心、湖南省企业科技创新创业团队等相关创新平台和载体20余个,同时以平台为载体汇聚了罗锡文院士等一批创新人才,为突破农业机械装备智能化与信息化技术瓶颈,实现关键零部件与控制系统创新等提供了创新驱动,注入了源头活水。

(二)生产制造“有强项”

湖南省拥有中联重科智能农机、农友机械、劲松机械、郴州粮机、农夫机电、龙舟农机等一批骨干企业,在丘陵山区农机具和大米加工设备等区域特色明显的产品开发方面具有较强的市场竞争力。其中,小型组合米机、中小型水稻联合收割机、轻型履带式拖拉机、履带自走式旋耕机、水稻有序抛秧机、烘干机等产品市场占有率均居全国前列,劲松机械碾米机市场占有率全国第一,成为产业发展的主要力量。

(三)应用市场“有空间”

湖南省形成了以钢材、铸件等农机原材料、零部件供应为主的上游产业,以动力机械、耕整地机械、植保机械等为主的整机生产中游产业,以双峰湘中农机大市场、九华湖南农机产业园等为主的区域农机交易市场,以中国中部农博会、湘博会、中南农机机电展交会为主的农机展销产业和以5600家农机合作社为主的社会化服务下游产业,并拥有全国首个全程无人操作的机械化双季稻无人农场(望城)项目,下游交易市场活跃,服务网络成熟,应用场景丰富,为智能农机产业发展提供了广阔空间。

(四)产业发展“有特色”

湖南省初步形成了汉寿、双峰、衡阳、岳阳、益阳、郴州等特色明显的农机装备产业聚集区。其中,娄底为丘陵山区特色农机和小型农机具聚集区,郴州为粮食后处理机械和轻型履带式拖拉机聚集区,常德为水稻轻简化种植机械聚集区,岳阳为水田耕整地、施肥机械聚集区。汉寿、双峰等农机产业园内聚集了骨干企业20余家,其中双峰拥有60多个品种300多种型号的智能农机,基本形成了从原材料供应到产品研发、制造、销售、服务的完整产业链,被评为“中国农业机械之乡”。各区域优势特色明显,为全省智能农机产业协同发展提供了坚实基础。

三、湖南省智能农机产业亟需破解创新发展瓶颈

(一)缺乏顶层设计,产业战略布局需要理顺

当前,湖南省智能农机产业缺乏顶层设计及战略布局,农机企业分布较分散,专业特色园区较少,且区域内相关产品同质化竞争严重,产能过剩,适宜湖南省丘陵山区农作物生产机械化的产品发展滞后。此外,湖南省尚未出台对智能农机的专项支持政策,智能农机与普通农机的补贴基本一样,而智能农机的研发成本更高、市场推广难度较大,导致农机企业对智能农机的研发投入热情不高。

(二)产业链供应链不完善,部分核心零部件依赖进口

湖南省农机产业的原材料、零部件、物流、金融服务、中介机构等配套服务较为薄弱,控制器、传感器、智能机具、变速箱、大马力发动机、液压马达、泵、电液控制系统、收割测产系统等核心零部件依赖进口,智能控制系统、高端农用传感器、动力换挡、无级变速等关键核心技术有待攻克,高端精密液压元件产品故障率高,新能源农机技术研发不足,这些将严重影响湖南省智能农机产业高质量发展。

(三)企业大多规模偏小,研发管理水平不高

湖南省现有农机生产企业460余家,规模以上企业仅有150家,占比32.6%,大多数企业规模较小,缺乏高水平专业技术人才,部分企业生产的产品仍处在仿制阶段,生产自动化、智能化水平较低,产品更新换代较慢,严重制约了湖南省农机产业的发展。部分企业经营管理模式落后,产品标准化、产业现代化程度不高,企业竞争力不强。同时,由于缺乏龙头企业的拉动和支撑,暂未形成相互促进、良性循环、快速发展的格局。

(四)农机产品以中低端为主,产业创新能力较弱

当前,湖南省农机产品主要以中小型耕作机械、中小型收获机械、农用运输机械、小型农产品加工机械等中小功率农业机械为主,80%为中低端农机产品,自主创新能力不足,产品技术含量、工艺水平不高,高性能、智能化农机装备较少。农机产业公共创新服务平台较少,缺乏能够实现产业上、中、下游有效对接和联合开展关键共性技术攻关的创新服务平台。

四、加速湖南省智能农机产业创新发展的对策建议

当前,发展智能农机正逢其时。湖南省必须抓住机遇,顺势而为,围绕产业全链条,着力推进以顶层设计为引领、技术攻关为核心、主体培育为主线、场景示范为牵引、开放合作为支撑的“五位一体”协同发展的智能农机全产业链体系建设。

(一)聚焦产业顶层设计,营造优质“软环境”

瞄准产业发展短板和需求,不断加强智能农机产业顶层设计,科学谋划产业布局,强化政策引导力度,大力推进传统农机产业转型升级。一是谋划构建“一中心二园区三集群四示范区”的农机产业发展格局,以湖南智能农机研发中心为主体,双峰、常德农机产业园为基地,打造湘北(岳阳、常德、益阳)、湘中(娄底、湘潭)、湘南(郴州、衡阳)农机装备产业集群,形成洞庭湖区、湘中丘岗区、武陵山雪峰山—罗霄山区,以及长株潭设施农业智慧智能农机应用示范片区,加快形成智慧智能农机产业的集聚辐射和产业高地效应。二是加强科技、工信、发改、农业等各部门的协调联动,充分发挥农机购置补贴和项目奖补的政策引导作用,鼓励各级财政对先进适用、绿色发展和畜禽水产养殖等机具进行累加补贴,鼓励政府采购农机装备优先选用省内产品,争取省重大科研专项、涉农科研专项等向农机企业倾斜;统筹整合现有渠道相关资金,形成支持合力,实施政府和社会资本合作项目以奖代补政策,推动智慧智能农机产业重点项目建设和成效落地。

(二)聚焦关键技术攻关,铸就发展“硬实力”

以南方丘陵山区特色农机和高端智能农机开发为重点,加强重点关键技术攻关,以技术突破带动产业链核心价值整体跃升。一是推动数字化、智能化技术与农机装备制造技术的深度融合,开展农机具多传感信息采集、信息安全通讯、大数据综合分析、关键指标快速预警与决策等关键技术研究,重点突破自主路径规划、自动避障以及典型作业地形匹配的自动平衡技术等。二是加快补齐丘陵山区农业机械化智能化短板,围绕湖南省特色千亿产业,开展农产品水分检测、土壤含水率快速监测、激光雷达感知、收获质量检测、产量预测等关键技术研究,研发耕整、植保、培管、加工、水肥一体化等轻简化、智能化装备。三是抢抓新能源农机“弯道超车”机遇,前瞻性布局新能源动力电池、电气化控制系统、混合动力油电耦合等新能源农机技术。

(三)聚焦企业主体培育,增强创新“内动力”

以促进市场主体高质量发展和实施产业发展“万千百”工程为契机,加快推进“科技型中小企业—高新技术企业—上市企业”的梯次培育体系,培育一批高质量的农机产业市场主体。一是扩大科技型中小企业数量,落实科技型中小企业扶持政策,依托双创载体加大对双峰、汉寿等产业集聚地的中小微企业的孵化和扶持力度,培育一批高新技术企业后备力量。二是提高高新技术企业质量,以各县市科技局、园区等为抓手,孵化培育一批技术水平高、发展潜力大的农机高新技术企业,支持企业走“专、精、特、新”发展之路。三是实现龙头企业量质齐升,推动产品结构相似、市场定位重叠的中小企业实行重组整合,做大做强中联农机、农友集团、劲松机械等本地龙头企业,鼓励龙头企业由单机制造为主向成套装备集成为主转变,培育一批湘产农机标杆企业、标杆产品、标杆品牌;积极对接山东、江苏等农机产业发达省份,引进一批智能农机“三类500强”和“专精特新”企业,为产业发展提供强劲动能。四是全力以赴推进上市企业新的突破,聚焦各级园区和“专精特新”企业开展上市后备资源的开发和培育,鼓励有经济和技术实力的企业实行跨省乃至跨国兼并重组,争取上市企业实现新突破。

(四)聚焦打造场景示范,实施机艺“两融合”

引导科研院所、社会团体和农机生产企业以机艺融合为核心,打造一批智能农机应用示范场景。一是探索完善农机农艺融合的协同研发机制,整合省内科教资源和力量,加强农机相关学科和专业建设,引导相关高校面向农业机械化、农机装备产业作共建共享工程创新基地、实践实训基地;支持农机骨干企业联合高校及科研院所共同建设省级农机装备工程技术研究中心、新型研发机构和产业技术创新战略联盟,加强新一代智能农机装备的研发推广应用。二是以现代农业示范园、农业科技园区为抓手,建设双季稻全程机械化示范区,在湘北环洞庭湖地区建立水稻、油菜连作数字化无人农场示范区,持续开展农机技术更新与测试工作。在湘南地区以设施蔬菜种植为主导,开展农业物联网在设施农业环境调控、节水灌溉、农业生产视频监控等生产全链条的应用示范。在长株潭周边地区建立以大宗作物精准耕作、智慧养殖、园艺作物智能化生产为主导的数字农业示范基地。

(五)聚焦开放合作交流,助力湘机“走出去”

以“一带一路”建设为契机,主动融入国内国际双循环格局,推动湘产农机积极走出去参与国际竞争交流,抢占国际市场。一是支持省内农机企业积极参与对外援助和国际合作,巩固东南亚、中亚等现有市场,抢占非洲、南美市场,积极开拓欧美市场,联合建立生产基地,健全售后服务网络,创新经营模式。二是鼓励省内农机企业借助中非经贸博览会、中国中部(湖南)农业博览会、长沙国际工程机械展等品牌展会、重大对接活动等平台作用,积极寻求合作商机、开拓国际视野,推动产销对接和技术交流。三是积极打造湖南省农机“走出去”综合服务平台,架起政策沟通、贸易畅通、资金融通桥梁,帮助企业解决国外抵押融资和售后服务等困难,提升湘产农机“走出去”服务保障能力。落实好湘产农机装备出口退税等政策。四是积极组织省内农机人才走出去参与合作交流和项目运营,提升技术和管理水平,定期举办智能农机国际学术和技术交流论坛,拓宽国际人才合作渠道,吸引更多国际高端人才来湘就业创业。

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