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国机集团“中农机”:棉花田里“种”出的科技果实
原创 中国科技信息 中国科技信息
未来3年至5年,依托强大的内需市场支撑,我国农机制造业将凭借完备的产业链强化在全球供应体系中的优势,提升全球竞争力,驱动“中国制造”走向“中国智造”。近年来,北斗导航、5G等技术应用到农业生产、流通、服务等环节,在一些地方,农业不但改了模样,还变了内涵:物联网、大数据引领“无人化”农业正逐步替代看天浇水,靠经验施肥的传统耕作模式。
如今,农业生产的数字转型成为解决“谁来种地,怎么种地”的战略举措,也是我国由农业大国迈向农业强国的必经之路。
谈到农业,不如试着将视线眺望到我国辽阔的新疆地区,仅仅去年一年,这里的棉花种植面积高达3718万亩,总产达520.06万吨。更令人难以想象的是,这样庞大的数字背后,还是在种植面积减少34.9万亩的情况下,实现了总产增加3.96万吨,发展质量和效益不断提升,棉花生产再获丰收。这一串数字背后,是农业现代化、科技化的成果。沙湾市金沟河镇柳树沟村的村民便见证了当地农业产值的飞跃,而“采棉机”的出现,更是当地农业现代化、科技化的重要体现。过去,村民承包400亩地种棉花,找工人采摘至少要2、3个月,还要给工人解决吃住问题,花费很高;现在,采棉机作业,加上调试的时间用不了3天就可以采完,相对于人工采摘一亩能省100多元的成本。
不仅沙湾市金沟河镇柳树沟村,金秋时节的采棉季,新疆库尔勒、阿克苏、喀什、乌苏、沙湾……片片棉花种植区都能够见到采棉机忙碌的作业身影。这些采棉机的应用大大降低了棉农的劳动强度,不断提高的采净率大大提升了棉花产量和棉农收入。
在这些应用采棉机的地区,不乏国机集团中国农业机械化科学研究院集团有限公司自主研发的6行高效智能采棉机的身影,这一设备突破了多项核心技术,棉花采净率达到95%以上,达国际先进水平。
棉花田里不起眼的采棉机,究竟蕴含着怎样的科技含量?所谓的“中农机“采棉机又将为棉花产业带来怎样的机遇?今天,请随《中国科技信息》的记者一起走进国机集团中国农业机械化科学研究院集团有限公司,看中国“采棉机”打破国际行业技术垄断,实现从跟跑到赶超的故事。
科技赋予农业“新生” 让采棉不再靠指尖
一朵朵洁白的棉花在枝丫上被采撷,蜕变为各种纺织材料,应用于生活的方方面面。这其中,少不了国“机”的帮助。
采棉机属于技术密集型行业,是农业机械领域技术含量较高的细分市场,行业技术壁垒较高。很长一段时间以来,几家外资品牌的采棉机占据着国内市场的主导位置,直到国家级农业机械研究机构——中国农机院在21世纪初期打破这一现象。
早在2002年,国机集团中国农业机械化科学研究院(以下简称“中国农机院”)就开发了4MZ-5型水平摘锭自走式采棉机,这款设备的研制开启了我国机采棉推广的序幕。
随着技术的不断发展,2010年,中国农机院特别为新疆小地块棉花种植区研发了4MZ-3型走式采棉机,不仅提高了新疆棉花采摘作业效率,并且确保采净率可达93%以上,为提高新疆棉花产量作出了重要贡献。2013年,中国农机院成功研制4MZ-6型棉花打包收获机,完全拥有自主知识产权,技术先进实用,自动化程度较高,且满足现有棉花播种机6行和12行种植农艺要求,提高了作业效率。 2017年,中国农机院推出4MZ-6型棉箱式采棉机,增加了采棉机有效作业时间,作业效率进一步提高。2020年,再次创新推出4MY-6型圆包式采棉机,可实现棉花采摘、输送、集棉、打包、裹包,以及不停车卸包联合作业,提高了棉花储存的安全性,降低了转运成本,在新疆棉花产区广受欢迎。
如今,中国农机院研发的3行、5行、6行棉箱式采棉机,以及方包式、圆包式6行采棉机已经驰骋在新疆广袤的棉田中,成为了机械化采棉的主力军,提高了新疆棉花采摘的机械化水平,减轻了棉农的劳动强度。
智能化采暖生产线 采摘率提升高达80%
在每年的棉花采摘季,一台中国农机院特别为新疆小地块棉花种植区研发的3行采棉机可以采收棉花4000多亩,相当于过去上百位采花工的工作量。
看到这些数字,在很多人的心中不禁产生疑惑,因为在固有的印象中,由于棉花柔软、细腻,采集棉花也需要人工用双手仔细摘下,虽然“采棉机”早有耳闻,但是,由金属打造的采棉机,是如何取代我们的双手,灵活地将棉花采摘下来的呢?
采棉头内部其实,在采棉机的每个采棉头内部,纵向分布的数百根摘锭,会以每分钟两千转的速度将接触到的棉花缠绕,从棉杆上采下。再经过脱棉盘反向运转,将棉花从摘锭上脱下。被脱下的棉花最终经过长长的输棉管,被送进棉厢当中。
设计师专门设计出的采棉头定时自润滑技术,每隔3小时,就会自动将润滑油注入每一个摘锭的传动齿轮所在的位置,从而极大减轻了传动系统的磨损,大幅降低了这一复杂系统的保养难度,保证了采棉机在农忙时节的高出车率。
为了进一步降低驾驶员的工作量,提升采收效率,中国农机院工程师还对采棉机打包设备的改进实验仍在不知疲倦地进行中。通过一次次实验,一次次探索,中国农机院研发的采棉机拥有了越来越强大的工作能力。可以更高效、更安全地服务于数以万计的棉花农场和个体棉农。
而十三五期间的亮点成果,6行高效智能采棉机,可以一次完成六行棉花采摘、自动成型裹包、不停车卸包一体化作业,效率高,有效降低棉花转运成本。配置的自主研发PRO16采棉头,使得该机的采净率超95%,效率提高20%。此外,该机还搭载圆包成型柱式显示仪,在线显示圆包成型状态;作业状态监控智能显示仪,及时诊断并警示故障;自动除尘系统,防止网罩堵塞,避免发动机高温。采棉机的一次又一次更新迭代,让我国新疆地区如今的棉花机械化采摘率提升到了80%以上。
中国采棉机火了 “中农机”的未来何去何从?
自2002年研发出中国第一台自走式采棉机开始,目前国机集团中国农业机械化科学研究院下属的现代农装科技股份有限公司,已经陆续研发出“中农机”三行、六行箱式采棉机和三行、六行圆包式采棉机。
顾名思义,其三行、六行指的便是能同时对农田里三行或六行的棉花进行采收,搭配智能系统,自动检测便可以实现采棉、集棉、打包、逐出和丢包,一切流程都能实现可视化。“中国的采棉机十分钟内可采摘5亩棉花,还可以像母鸡下蛋一样,将成包的棉花直接送入仓储区。”如今,来自中国的采棉机已经在世界棉花产业领域创出名气,甚至吸引着许多国外企业的目光。事实上,采棉机只是我国农机行业发展的一个缩影。随着农业产业结构调整、农村劳动力转移和土地规模化经营,我国农机市场正迎来大型高端智能时代。
然而,让人担忧的是,国内农机企业大而不强,大型高端农机产品供给不足,高端市场被进口农机垄断。
数据显示,与进口大型农机相比,国产大农机价格优势突出,1台国产采棉机价格比进口采棉机便宜一半,然而,国产大农机在设计、材料、元器件、工艺方面与国外品牌还存在明显差距,仍处在全球价值链的中低端。
目前,250马力以上的大型农机中,进口农机占90%以上。国内农机行业必须加大科研攻关力度,假以时日,把核心技术牢牢掌握在自己手中,才能摆脱被“卡脖子”的局面,提升国产农机竞争力。
对此,中国农机工业协会副秘书长王锋德认为,国产大农机要实现关键核心技术和高端农机装备的突破,必须以农业供给侧结构性改革和现代农业生产需求为目标,以农机农艺融合、机械化信息化融合为切入点,以市场调节和政府引导相结合为手段,完善创新机制,推进协同创新,全面提高制造能力和水平,缩小差距、填补空白、替代进口。要做好顶层设计,成立一个专门机构,统筹协调推进我国农机装备关键核心技术攻关工作,开展多学科多产业集中攻关。设立农机关键核心技术攻关重大专项,由国内若干有基础、有条件、有动力开展关键核心技术攻关的农机装备企业牵头、高等院校和科研机构参加,联合进行重点突破。
结语
采棉机的更新迭代,不仅代表着我国农业的发展历程,更是国家经济实力、科技实力的侧面体现。
如今,我国农机行业面临着良好的发展机遇。作为央企成员,以国机集团中国农机院为代表的企业正在迎头赶上。这家有这近20年采棉机研发积累经验的企业,在科研道路上一往直前,努力打造国家优质商品棉生产基地,为实现新疆农业农村现代化提供有力支撑。
有专家预测,未来3年至5年,依托强大的内需市场支撑,我国农机制造业将凭借完备的产业链强化在全球供应体系中的优势,提升全球竞争力,驱动“中国制造”走向“中国智造”。
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原标题:《国机集团“中农机”:棉花田里“种”出的科技果实》
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