1958年,新中國*臺(tái)拖拉機(jī)在一拖下線,標(biāo)志著“耕地不用牛”時(shí)代的開始,這背后自力更生的創(chuàng)新精神為人稱道;60余年后,由河南省智能農(nóng)機(jī)創(chuàng)新中心(以下簡稱省農(nóng)機(jī)創(chuàng)新中心)自主研發(fā)的國內(nèi)*純電動(dòng)無人拖拉機(jī)——“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”近日在洛陽市伊濱區(qū)下地試驗(yàn),讓“耕地不用人”成為可能,這背后的兼容并包、博采眾長的協(xié)同創(chuàng)新模式更值得借鑒。
黨的十九大報(bào)告提出,建立以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系。
作為全省*制造業(yè)創(chuàng)新中心,中國一拖牽頭組建的省農(nóng)機(jī)創(chuàng)新中心匯聚中科院、清華大學(xué)、中聯(lián)重機(jī)等優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源,打破制約創(chuàng)新體制的藩籬,在協(xié)同創(chuàng)新中邁向更高層次的自主創(chuàng)新,打造中國農(nóng)機(jī)協(xié)同創(chuàng)新的“洛陽樣本”。
01
“搶跑”搞創(chuàng)新,“超級(jí)拖拉機(jī)”緊抓發(fā)展機(jī)遇
日前,在省農(nóng)機(jī)創(chuàng)新中心,剛剛從試驗(yàn)田歸來的“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”靜靜地停在地下一層。設(shè)計(jì)室內(nèi),電腦屏幕上“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”設(shè)計(jì)線條縱橫交錯(cuò),技術(shù)人員正在對(duì)無人化操作系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
作為國內(nèi)*無駕駛室的純電動(dòng)拖拉機(jī),“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”由“大腦”——無人駕駛系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng),“心臟”——動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)、中置電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),“耳朵”——智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)等組成。整機(jī)重量達(dá)1.6噸,可保證4小時(shí)滿負(fù)荷工作,功率達(dá)50馬力,相當(dāng)于能將約3.7噸重物每秒提升1米。高顏值、高性能的“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”,一誕生即獲得高度關(guān)注。
去年10月,在被譽(yù)為“亞洲*、世界知名”的中國國際農(nóng)業(yè)機(jī)械展覽會(huì)上,“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”驚艷亮相,獲得美、英、法、德、意等國農(nóng)機(jī)同行專家的關(guān)注。在交流中,日本一家世界知名農(nóng)機(jī)企業(yè)社長稱贊其是整個(gè)展廳*特別、*具創(chuàng)新性的展品。
據(jù)了解,在世界范圍內(nèi),無人電動(dòng)拖拉機(jī)研發(fā)者寥寥,省農(nóng)機(jī)創(chuàng)新中心為何率先“搶跑”?
該中心研發(fā)中心主任王鵬介紹,隨著人口老齡化加劇和農(nóng)業(yè)人口減少,農(nóng)機(jī)行業(yè)必將經(jīng)歷“機(jī)器換人”的過程。無人駕駛農(nóng)機(jī)可24小時(shí)不間斷作業(yè),提高了農(nóng)機(jī)的使用率,作業(yè)偏差小,提高了土地、種子、化肥的利用率。此外,電動(dòng)農(nóng)機(jī)更加節(jié)能、環(huán)保,符合綠色發(fā)展大趨勢。
“除了鋰電池,‘超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)’還考慮使用氫能源電池。電池成本高確實(shí)是推廣的障礙,但這只是暫時(shí)的。”王鵬說,隨著新能源汽車向規(guī)?;瘧?yīng)用發(fā)展,電池成本越來越低、性價(jià)比越來越高,電動(dòng)農(nóng)機(jī)大規(guī)模應(yīng)用的“風(fēng)口”遲早會(huì)到來。搶先布局無人電動(dòng)拖拉機(jī)技術(shù),未雨綢繆、厚積薄發(fā),才能在“風(fēng)口”到來時(shí)先人一步。
據(jù)介紹,該中心還將研發(fā)“超級(jí)拖拉機(jī)Ⅱ號(hào)”,其輪胎直徑超過2米,功率將達(dá)到前所未有的500馬力,相當(dāng)于“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”的10倍,將為中國農(nóng)機(jī)創(chuàng)新邁向世界先進(jìn)水平做技術(shù)儲(chǔ)備。
02
“合伙”創(chuàng)新、各取所長,催生技術(shù)“混血兒”
“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”的誕生,正是博采眾長和創(chuàng)新的結(jié)果。
制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程,位居“中國制造2025”五大工程之首。2017年,經(jīng)過省科技廳等4部門認(rèn)定,由中國一拖牽頭,中科院計(jì)算所洛陽分所、清華高端裝備院洛陽基地、中聯(lián)重機(jī)、洛陽中科龍網(wǎng)公司等單位聯(lián)合發(fā)起的省智能農(nóng)機(jī)創(chuàng)新中心成立,這也是河南省*制造業(yè)創(chuàng)新中心。
在組建過程中,各成員單位打破了組織機(jī)構(gòu)的藩籬,共同成立了洛陽智能農(nóng)業(yè)裝備研究院有限公司,并邀請趙春江、陳學(xué)庚、雒建斌、李國杰4名院士加盟專家委員會(huì)。
在研發(fā)中,成員單位間“合伙”創(chuàng)新、各取所長:中國一拖提供拖拉機(jī)車架、換擋等技術(shù)和應(yīng)用場景數(shù)據(jù),中科院負(fù)責(zé)智能化、無人化集成創(chuàng)新,清華高端裝備院洛陽基地提供農(nóng)業(yè)無人機(jī)、新材料技術(shù)等……
張玉成,中科院計(jì)算所*工程師、洛陽分所智能車輛研究中心主任。省農(nóng)機(jī)創(chuàng)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(shù)人員對(duì)接,推進(jìn)“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”通信、傳感設(shè)備的研發(fā)。“我現(xiàn)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(nèi)外知名高校、企業(yè)的*人才占10%,碩士及以上學(xué)歷人才占30%。除來自農(nóng)機(jī)行業(yè)的技術(shù)骨干外,更多的是像張玉成這樣的農(nóng)機(jī)行業(yè)“新面孔”。
“面向未來的新一代農(nóng)機(jī),不僅在于機(jī)械設(shè)備上的升級(jí),更在于通信、計(jì)算技術(shù)的顛覆式應(yīng)用??梢哉f,‘超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)’凝聚多個(gè)單位的集體智慧,是不折不扣的技術(shù)‘混血兒’。”洛陽智能農(nóng)業(yè)裝備研究院有限公司常務(wù)副總經(jīng)理王云飛說。
03
“從“獨(dú)舞”到“群舞”,無人農(nóng)機(jī)描繪美好農(nóng)業(yè)前景
“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”,不是中國一拖在農(nóng)機(jī)無人化方面的*次嘗試。
前不久,中國一拖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(jī)智過人》先鋒盛典”上,去年曾驚艷亮相央視《機(jī)智過人》節(jié)目的中國一拖無人拖拉機(jī)從29個(gè)項(xiàng)目中脫穎而出,獲得“開拓創(chuàng)新獎(jiǎng)”。
早在2016年,中國一拖曾發(fā)布我國首臺(tái)真正意義上的無人駕駛拖拉機(jī)LF954-C,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)路徑規(guī)劃及導(dǎo)航、農(nóng)具自動(dòng)控制、障礙物主動(dòng)避讓和遠(yuǎn)程控制等功能。
廣袤的田野上空無一人,數(shù)臺(tái)銀色無人駕駛拖拉機(jī)正在犁地,彼此間協(xié)調(diào)有序,時(shí)不時(shí)躲過機(jī)井,到了地頭平穩(wěn)掉頭轉(zhuǎn)彎……這是“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”未來的應(yīng)用場景。如今,不滿足于無人化單機(jī)作業(yè),河南省農(nóng)機(jī)創(chuàng)新中心正向著新的目標(biāo)挺進(jìn)——無人集群化作業(yè)!
王鵬介紹,在新疆、內(nèi)蒙古等地的大型農(nóng)場,數(shù)千畝農(nóng)田收獲、耕種窗口期可能只有短短幾天,唯有依靠拖拉機(jī)的集群作業(yè)。
如果說單機(jī)作業(yè)是“獨(dú)舞”,那么“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”集群化作業(yè)就是“群舞”,考驗(yàn)著各個(gè)“舞者”之間的動(dòng)作協(xié)調(diào)性。
“不僅要實(shí)現(xiàn)車和服務(wù)器之間無線通信,還要保證車與車之間通信穩(wěn)定可靠,這樣才能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)、安全和高效。”王鵬說,按照計(jì)劃,今年年底前該中心將實(shí)現(xiàn)“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”小批量生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)集群化作業(yè)研發(fā)新突破。
04
從“*”走向更多“*”,協(xié)同創(chuàng)新催生“化學(xué)反應(yīng)”
搭載攝像頭的橘紅色機(jī)器人揮舞著機(jī)械臂,對(duì)蘋果進(jìn)行坐標(biāo)識(shí)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(jī)器人操作的情景。
時(shí)下,記者在該中心看到的,不僅是“超級(jí)拖拉機(jī)I號(hào)”這樣的“大家伙”,還有“龍耕”系列農(nóng)業(yè)機(jī)器人、果園采摘機(jī)器人等新概念產(chǎn)品,該中心協(xié)同創(chuàng)新模式正催生全面的“化學(xué)反應(yīng)”。
特別值得一提的是,該中心已研發(fā)出國內(nèi)*智能農(nóng)機(jī)定制芯片——“神農(nóng)I號(hào)”芯片,以及被喻為拖拉機(jī)“安卓系統(tǒng)”的“珊瑚”操作系統(tǒng)等。
“芯片、操作系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)門檻高、投資大。省農(nóng)機(jī)創(chuàng)新中心成立后,我們‘一家人不說兩家話’,中科院計(jì)算所高端人才和技術(shù)成果得以和中國一拖農(nóng)機(jī)技術(shù)融合,成功打破‘懂芯片的不懂農(nóng)業(yè)、懂農(nóng)業(yè)的不懂芯片’的制約創(chuàng)新的藩籬。”說起芯片研發(fā)的成功,張玉成滿是感慨。
目前,我國農(nóng)機(jī)芯片和操作系統(tǒng)仍由進(jìn)口產(chǎn)品壟斷。去年,“神農(nóng)I號(hào)”芯片首片下線,“珊瑚”操作系統(tǒng)成功開發(fā),正加速攻克中國農(nóng)機(jī)自主創(chuàng)新體系*后的“壁壘”。
作為協(xié)同創(chuàng)新的載體,未來該中心將組建智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,廣泛吸納國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)等,握指成拳、形成合力,全力申建*制造業(yè)創(chuàng)新中心,構(gòu)建中國自主可控的第三代農(nóng)機(jī)創(chuàng)新體系。
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