智能农机装备

1“智能农机装备”重点专项2017年度项目申报指南（征求意见稿）农业是国民经济的基础，其根本出路在于机械化，农业机械化是农业现代化的重要标志，关乎“四化”同步推进全局。智能农机装备代表着农业先进生产力，是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的物质基础，也是国际农业及装备产业技术竞争的焦点。当前，我国农业现代化加速发展，农村土地规模经营、农业劳动力大量转移、农业结构调整，农机装备技术供给与需求的矛盾更加凸显，农机产品技术创新促进产业升级、转变农业发展方式的任务更加迫切。实施创新驱动，加快推动智能农机装备技术与产业发展，对支撑现代农业发展，保障粮食安全、食品安全和生态安全意义重大。坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，深入实施创新驱动发展战略，围绕提高农业产业竞争力和引领现代农业产业发展的宗旨，立足“智能、高效、环保”，瞄准“关键核心技术自主化，主导装备产品智能化，薄弱环节机械化”的目标，进行智能装备、精益制造、精细作业的产业链与基础研究、关键攻关、装备研制与示范应用创新链相结合的一体化科技创新设计，启动实施“智能农机装备”重点专项。2本专项围绕现代农业发展方式转变、提质增效对高端技术和市场重大产品的紧迫需求，重点突破智能农机作业信息感知、决策智控、试验检测等基础和关键共性技术与重大产品智能化核心技术，实现自主化；加大力度开发大型与专用拖拉机、田间作业及收获等主导产品智能技术与智能制造技术，创立自主的农业智能化装备技术体系，形成智能农机装备关键共性技术、核心功能部件与整体试验检测开发和协同配套能力；加快创制大宗粮经作物生产、丘陵山区、设施生产及农产品产地处理等装备，支撑全程全面机械化发展，为走中国特色农业现代化道路提供科技支撑。本专项按照应用基础技术研究、关键共性技术与重大装备开发、典型应用示范等创新环节进行专项任务一体化部署，设置围绕农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究，农机装备智能化设计与验证、智能作业管理关键共性技术开发，智能农业动力机械及高效精准环保多功能农田作业、粮食与经济作物智能高效收获、设施智能化精细生产、农产品产后智能化干制与精细选别技术与重大装备研制，畜禽与水产品智能化产地处理、丘陵山区及水田机械化作业应用示范等11个任务方向共47个项目。本专项2016年度首批指南已发布农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究、智能农业动力机械研发、粮食作物高效智能收获技术装备研发、经济作物高效能收获与智能控制技术装备研发4个任务方向共19个项目。32017年度指南发布农机装备智能化设计与验证关键技术研究、农机智能作业管理关键技术研究、高效精准环保多功能农田作业装备研发、设施智能化精细生产技术及装备研发4个任务方向共17个项目。2017年度指南拟启动项目国拨经费概算合计约3.5亿元。一、农机装备智能化设计与验证关键技术研究本部分项目1-3属于关键共性技术研究，由高等院校、科研院所牵头（含转制科研院所），联合行业优势企业申报。申报团队应具有相应研发基础，具备相关研究领域省部级及以上重点实验室、工程实验室等平台支撑条件；鼓励产学研联合申报以及申报单位自筹资金配套。1.农机装备智能化设计技术研究研究内容：针对我国地域差异、农作物种类和种植模式多样等农业生产条件对农机装备多功能智能化作业和定制化、多样化的用户需求，研究建立农机装备智能化设计理论、方法、技术体系及多功能通用基础平台，提升我国农机装备研究设计水平，缩短研发周期，为农机智能制造奠定基础。重点突破基于知识工程的拖拉机、联合收割机等典型高端复杂农机装备基础标件、核心零件、关键部件及整机数字化建模、虚拟样机动态仿真、虚拟实验验证以及关键零部件标准化、系列化、通用化设计等基础共性技术，开发基于通用设计与仿真分析软件的关键零部件全参数化4驱动模型库、设计知识库与专家系统、虚拟仿真与实验系统，构建农机装备智能化设计多功能通用基础平台，建立农机装备智能化设计技术规范和标准体系；并进行实际应用。考核指标：突破拖拉机、联合收割机等典型复杂农机及关键零部件数字化建模、动态仿真、虚拟实验等基础共性技术8-10项，开发智能化设计通用基础平台，满足不少于5种大型复杂农机装备的设计要求。研制标准4-7项；申请专利5-10项；发表论文20-25篇。支持年限：2017年-2020年拟支持项目数：1-2项2.农机装备制造过程质量检测技术研究研究内容：针对我国农机装备在制造过程、整机装配以及电器系统可靠性检测方法和手段缺乏影响质量的突出问题，建立产品质量检测方法和系统平台，为产品制造质量提升提供检测手段。研究拖拉机、联合收割机等典型农机装备关键零部件可靠性、液压系统、电气系统检测技术与方法，集成构建拖拉机和联合收割机制造过程质量检测系统，搭建拖拉机与联合收割机产品制造质量数据库。考核指标：突破典型农机装备整机及关键零部件制造过程试验检测技术7-10项；开发关键零部件与整机性能等在线试验检测系统6-8套；建立拖拉机、联合收割机制造质量数据库。研制标5准6-8项；申请专利5-10项；发表论文20-25篇。支持年限：2017年-2020年拟支持项目数：1-2项3.农机装备试验验证方法与技术研究研究内容：针对我国农机装备田间试验数据不足，试验验证手段缺乏等突出问题，建立典型农机装备试验与验证方法，构建智能化、多功能农机装备试验验证系统，形成田间基础数据平台。研究拖拉机和联合收割机田间作业过程关键零部件及整机的作业载荷、工况环境、失效特征、作业质量等参数检测技术与数据分析方法，开发智能化试验验证系统，与智能化设计平台、产品质量数据库集成，构建公共数据平台。考核指标：攻克拖拉机和联合收割机田间试验、数据集成等基础共性技术7-10项；开发不同类型拖拉机和联合收割机智能化田间试验验证系统4-6套；构建开放共享的行业公共数据平台。研制标准6-8项；申请专利5-10项；发表论文20-25篇。支持年限：2017年-2020年拟支持项目数：1-2项二、农机智能作业管理关键技术研究本部分项目4-6属于关键共性技术研究，由高等院校、科研院所牵头（含转制科研院所），联合行业优势企业申报。申报团队应具有相应研发基础，具备相关研究领域省部级及以上重点实6验室、工程实验室等平台支撑条件；鼓励产学研联合申报以及申报单位自筹资金配套。4.基于北斗的农机定位与导航技术装置研究研究内容：针对土地规模化经营发展对农机提高作业质量和效率的需要，构建基于北斗的农机装备智能定位、自动导航和自主作业系统，提升农机智能化水平，为智慧农业奠定技术基础。以拖拉机及联合整地、播种、插秧、灌溉、施药和收获装备为对象，研究自主作业智能化技术和TD-LTE在农机智能作业中的应用技术，研发适合农业复杂环境下基于北斗的多系统高精度定位、自组网络数据传输链路、机器视觉与多传感器组合导航技术系统，开发导航、控制、互联网等与农机一体化融合执行装置，并进行试验考核。考核指标：突破光机电液多源融合智能调控策略、基于北斗的农机作业复杂工况定位与导航调控等共性技术6-8项；开发智能调控策略与作业导航控制等新装置、新系统8-10项。研制标准5-7项；申请专利5-10项；发表论文20-25篇。支持年限：2017年-2020年拟支持项目数：1-2项5.农机变量作业技术与装置研究研究内容：针对现代农业高效生产的需求，构建农田信息指导、作物精准定位、机器智能作业的技术体系，实现水肥种药的7科学施用，促进农业生产方式转变。重点针对播种、施肥、灌溉、施药等作业环节，研究土壤肥力和作物养分自动实时分析决策、作物精准定位、智能变量作业及多源信息融合与智能控制技术，开发精准定位播种、实时单元处方的施肥、灌溉、施药等智能施用决策、执行机构及系统装置，并进行试验考核。考核指标：突破实时决策分析、多源信息融合与智能调控等共性技术6-9项；开发新装置、新系统8-10项。研制标准5-8项；申请专利5-10项；发表论文20-25篇。支持年限：2017年-2020年拟支持项目数：1-2项6.农机作业与运维智能管理技术系统研究研究内容：面向农机制造企业、专业化服务等新型经营组织对农业生产、农机作业、系统管理的紧迫需求，构建农机作业决策与智能管理系统，提高农机群组作业与运维管理水平，达到高效作业目标。开展机群智能管理技术研究，重点研发机群协同作业与远程智能调度技术及系统；开展农机远程运维管理技术研究，重点研发故障自动预警与自动诊断、智慧服务技术及系统；开展农机作业管理技术研究，重点研发作业智能决策、作业工况监控与质量控制、作业数据分析技术及系统；集成并进行试验考核。考核指标：突破协同作业、智能调度、远程运维等共性技术6-8项；开发新装置、新系统8-10项。研制标准5-8项；申请专8利5-10项；发表论文20-25篇。支持年限：2017年-2020年拟支持项目数：1-2项三、高效精准环保多功能农田作业装备研发本部分项目7-12属于重大技术装备开发项目，为了切实加强产学研用结合，确保技术产品实现市场化、实用化，由企业、高等院校或科研院所牵头组成产学研团队联合申报，鼓励企业牵头。项目申报团队应具有相应的研发生产基础，具有省级及以上认定的企业技术中心，或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术（研究）中心等平台，或承担过相关领域国家科技计划项目任务。要求其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。7.精量播种技术装备研发研究内容：针对主要作物机械化精细高速播种需求，突破高速作业下的精量排种、播深精确调控、种肥同步施用等技术制约瓶颈，形成主粮、油料、杂粮、牧草高速精量播种作业装备，为主要作物主产区高效播种、节本增产提供装备技术支撑。开展水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、谷子、油菜、苜蓿种子特性与高速作业排种技术与结构研究，突破高速作业的防损伤排种、种肥气流集中输送、播深一致性调控、漏播堵塞故障诊断、高速仿生减阻开沟等关键技术与系统，集成研制水稻精量直播、大豆与9玉米单粒精播、小麦精量播种等高速精量播种作业装备，集成研制马铃薯气力精播及油菜、谷子、苜蓿小粒种子等精量播种设备，并进行试验考核。考核指标：突破高速精量排种、漏播检测等关键核心技术7-9项；创制精量播种作业装备、新产品4-6种。制定标准3-4项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。支持年限：2017年-2020年拟支持项目数：1-2项8.高速栽植技术装备研发研究内容：针对作物精耕细作增产对机械化高速栽植的迫切需求，开展高速栽植技术研究，完善适应不同栽培种植模式和农艺要求的高效栽植装备技术体系，提升系统生产效率、降低综合成本。研究高速作业条件下的健壮苗识别、自动定量输苗、精准栽植、覆膜栽植以及秧苗防损伤、整机振动平衡、智能监控等核心技术，开发穴盘精播、自动取苗与栽植装置及智能控制系统，集成研制超级杂交稻钵体苗与毯状苗高速插秧、甘蔗种苗及栽种、油菜等高速移栽作业装备，并进行试验考核。考核指标：突破高速移栽、智能监控等关键核心技术5-7项，创制高速栽植装备5种以上。制定标准3-4项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。支持年限：2017年-2020年10拟支持项目数：1-2项9.多功能田间管理作业技术装备研发研究内容：针对农业生产对田间管理机械的需求，瞄准主粮作物及棉花、甘蔗等经济作物规模化生产田间管理，开发形成中耕、施肥、除草、施药等装备，为农业节本增效提供装备支撑。开发作业质量监控、苗带识别等核心技术与关键部件；研究多功能高地隙底盘技术，研制系列化产品及配套的精量施药、中耕培土、除草及精量配混施肥系列作业机具，开发自走式水田植保机械，并进行试验考核。考核指标：突破高地隙底盘、苗带识别、精量配混等关键核心技术6-9项，研制系列高地隙静液压驱动底盘及配套作业机具、水田自走式植保机械等4-6种。制定标准3-4项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。支持年限：2017年-2020年拟支持项目数：1-2项10.农用航空作业关键技术研究与装备研发研究内容：发挥航空作业快速高效、适应性广的优势，以无人机