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河南日报 中国一拖打造中国农机协同创新的“洛阳样本”

发布时间:2019-03-28 文章来源: 阅读次数:

  1958年,新中国第一台拖拉机在一拖下线,标志着“耕地不用牛”时代的开始,这背后自力更生的创新精神为人称道;60余年后,由河南省智能农机创新中心(以下简称省农机创新中心)自主研发的国内首款纯电动无人拖拉机——“超级拖拉机I号”近日在我市伊滨区下地试验,让“耕地不用人”成为可能,这背后的兼容并包、博采众长的协同创新模式更值得借鉴。

  党的十九大报告提出,建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。

  作为全省首个制造业创新中心,中国一拖牵头组建的省农机创新中心汇聚中科院、清华大学、中联重机等优质创新资源,打破制约创新体制的藩篱,在协同创新中迈向更高层次的自主创新,打造中国农机协同创新的“洛阳样本”。

  1、“抢跑”搞创新,“超级拖拉机”紧抓发展机遇

  日前,在省农机创新中心,刚刚从试验田归来的“超级拖拉机I号”静静地停在地下一层。设计室内,电脑屏幕上“超级拖拉机I号”设计线条纵横交错,技术人员正在对无人化操作系统进行优化改进。

  作为国内首款无驾驶室的纯电动拖拉机,“超级拖拉机I号”由“大脑”——无人驾驶系统、智能控制系统,“心脏”——动力锂电池系统、中置电机及驱动系统,“耳朵”——智能网联系统等组成。整机重量达1.6吨,可保证4小时满负荷工作,功率达50马力,相当于能将约3.7吨重物每秒提升1米。

  高颜值、高性能的“超级拖拉机I号”,一诞生即获得高度关注。

  去年10月,在被誉为“亚洲第一、世界知名”的中国国际农业机械展览会上,“超级拖拉机I号”惊艳亮相,获得美、英、法、德、意等国农机同行专家的关注。在交流中,日本一家世界知名农机企业社长称赞其是整个展厅最特别、最具创新性的展品。

  据了解,在世界范围内,无人电动拖拉机研发者寥寥,省农机创新中心为何率先“抢跑”?

  该中心研发中心主任王鹏介绍,随着人口老龄化加剧和农业人口减少,农机行业必将经历“机器换人”的过程。无人驾驶农机可24小时不间断作业,提高了农机的使用率,作业偏差小,提高了土地、种子、化肥的利用率。此外,电动农机更加节能、环保,符合绿色发展大趋势。

  “除了锂电池,‘超级拖拉机I号’还考虑使用氢能源电池。电池成本高确实是推广的障碍,但这只是暂时的。”王鹏说,随着新能源汽车向规模化应用发展,电池成本越来越低、性价比越来越高,电动农机大规模应用的“风口”迟早会到来。抢先布局无人电动拖拉机技术,未雨绸缪、厚积薄发,才能在“风口”到来时先人一步。

  据介绍,该中心还将研发“超级拖拉机Ⅱ号”,其轮胎直径超过2米,功率将达到前所未有的500马力,相当于“超级拖拉机I号”的10倍,将为中国农机创新迈向世界先进水平做技术储备。

  2 “合伙”创新、各取所长,催生技术“混血儿”

  “超级拖拉机I号”的诞生,正是博采众长和创新的结果。

  制造业创新中心建设工程,位居“中国制造2025”五大工程之首。2017年,经过省科技厅等4部门认定,由中国一拖牵头,中科院计算所洛阳分所、清华高端装备院洛阳基地、中联重机、洛阳中科龙网公司等单位联合发起的省智能农机创新中心成立,这也是我省首个制造业创新中心。

  在组建过程中,各成员单位打破了组织机构的藩篱,共同成立了洛阳智能农业装备研究院有限公司,并邀请赵春江、陈学庚、雒建斌、李国杰4名院士加盟专家委员会。

  在研发中,成员单位间“合伙”创新、各取所长:中国一拖提供拖拉机车架、换挡等技术和应用场景数据,中科院负责智能化、无人化集成创新,清华高端装备院洛阳基地提供农业无人机、新材料技术等……

  张玉成,中科院计算所高级工程师、洛阳分所智能车辆研究中心主任。省农机创新中心成立后,他每周都要从北京赶到该中心,和中国一拖等单位的技术人员对接,推进“超级拖拉机I号”通信、传感设备的研发。“我现在几乎是一名‘新洛阳人’。”张玉成笑言。

  如今,在该中心70余名员工中,来自国内外知名高校、企业的高级人才占10%,硕士及以上学历人才占30%。除来自农机行业的技术骨干外,更多的是像张玉成这样的农机行业“新面孔”。

  “面向未来的新一代农机,不仅在于机械设备上的升级,更在于通信、计算技术的颠覆式应用。可以说,‘超级拖拉机I号’凝聚多个单位的集体智慧,是不折不扣的技术‘混血儿’。”洛阳智能农业装备研究院有限公司常务副总经理王云飞说。

  3 “独舞”到“群舞”,无人农机描绘美好农业前景

  “超级拖拉机I号”,不是中国一拖在农机无人化方面的第一次尝试。

  前不久,中国一拖集团党委书记助理田鹏在北京收到了一份厚礼。在央视一套“智见未来2018《机智过人》先锋盛典”上,去年曾惊艳亮相央视《机智过人》节目的中国一拖无人拖拉机从29个项目中脱颖而出,获得“开拓创新奖”。

  早在2016年,中国一拖曾发布我国首台真正意义上的无人驾驶拖拉机LF954-C,实现了自动路径规划及导航、农具自动控制、障碍物主动避让和远程控制等功能。

  广袤的田野上空无一人,数台银色无人驾驶拖拉机正在犁地,彼此间协调有序,时不时躲过机井,到了地头平稳掉头转弯……这是“超级拖拉机I号”未来的应用场景。如今,不满足于无人化单机作业,省农机创新中心正向着新的目标挺进——无人集群化作业!

  王鹏介绍,在新疆、内蒙古等地的大型农场,数千亩农田收获、耕种窗口期可能只有短短几天,唯有依靠拖拉机的集群作业。

  如果说单机作业是“独舞”,那么“超级拖拉机I号”集群化作业就是“群舞”,考验着各个“舞者”之间的动作协调性。

  “不仅要实现车和服务器之间无线通信,还要保证车与车之间通信稳定可靠,这样才能实现协调、安全和高效。”王鹏说,按照计划,今年年底前该中心将实现“超级拖拉机I号”小批量生产,实现集群化作业研发新突破。

  4 从“第一”走向更多“第一”,协同创新催生“化学反应”

  搭载摄像头的橘红色机器人挥舞着机械臂,对苹果进行坐标识别和定位,并依次用吸管吸住每一颗苹果……这是记者在该中心展厅看到的智能果园采摘机器人操作的情景。

  时下,记者在该中心看到的,不仅是“超级拖拉机I号”这样的“大家伙”,还有“龙耕”系列农业机器人、果园采摘机器人等新概念产品,该中心协同创新模式正催生全面的“化学反应”。

  特别值得一提的是,该中心已研发出国内首款智能农机定制芯片——“神农I号”芯片,以及被喻为拖拉机“安卓系统”的“珊瑚”操作系统等。

  “芯片、操作系统研发技术门槛高、投资大。省农机创新中心成立后,我们‘一家人不说两家话’,中科院计算所高端人才和技术成果得以和中国一拖农机技术融合,成功打破‘懂芯片的不懂农业、懂农业的不懂芯片’的制约创新的藩篱。”说起芯片研发的成功,张玉成满是感慨。

  目前,我国农机芯片和操作系统仍由进口产品垄断。去年,“神农I号”芯片首片下线,“珊瑚”操作系统成功开发,正加速攻克中国农机自主创新体系最后的“壁垒”。

  作为协同创新的载体,未来该中心将组建智能农机产业技术创新战略联盟,广泛吸纳国内外优质企业、高校、科研机构等,握指成拳、形成合力,全力申建国家级制造业创新中心,构建中国自主可控的第三代农机创新体系。

  兼容并包、博采众长,洛阳农机产业正加速抢占中国乃至世界创新前沿阵地,挺起“中国农机”创新脊梁!