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农业设备的自动化技术革新探究论文

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2025-02-07 15:45:18    来源:    作者:liziwei

摘要:作为农业大国,自进入21世纪以后,我国的农业生产模式发生了较大的变化。面对科技的不断发展,我国农业产业科技水平大幅度提升,我国自主研发生产的农业设备凭借着出众的性能得到社会各界的认可。自动化技术在人们的厚望中不断进步,我国农业在农机自动化技术的更新换代中进程不断加快。因此,必须加大对农机自动化技术的研发和推广力度,以实现农业现代化,提高我国农业的国际竞争力。本文以农机自动化意义切入,详细介绍我国农机自动化发展情况,探讨农机自动化革新思路。从结果可见今后农业设备自动化发展必须重视多学科的合作,优化设计方式,

  摘要:作为农业大国,自进入21世纪以后,我国的农业生产模式发生了较大的变化。面对科技的不断发展,我国农业产业科技水平大幅度提升,我国自主研发生产的农业设备凭借着出众的性能得到社会各界的认可。自动化技术在人们的厚望中不断进步,我国农业在农机自动化技术的更新换代中进程不断加快。因此,必须加大对农机自动化技术的研发和推广力度,以实现农业现代化,提高我国农业的国际竞争力。本文以农机自动化意义切入,详细介绍我国农机自动化发展情况,探讨农机自动化革新思路。从结果可见今后农业设备自动化发展必须重视多学科的合作,优化设计方式,将绿色生态发展作为目标,同时相关部门应提高智能化技术在农业生产中的重视。

  关键词:农业设备;自动化技术;现代农业

  在大量农村劳动力转移的同时,农村地区出现严重的劳动力缺口,许多农业活动渐渐放缓,人力不足问题不利于农业发展。农机自动化技术的应用,为农业生产带来了革命性的变革。在农机自动化技术的支持下,农业生产效率得到了显著提升,生产成本得到了有效控制。首先,农机自动化技术具有强大的生产能力。自动化农机设备能够实现精准作业,如播种、施肥、收割等,大幅提高了农业生产效率。与传统的人工操作相比,自动化农机设备在相同时间内可以完成更多的作业量,从而降低了生产成本。其次,农机自动化技术有助于控制生产成本。自动化农机设备在运行过程中,能够根据作业需求自动调整工作参数,避免浪费。同时,自动化设备减少了人力成本,降低了生产过程中的损耗,进一步降低了生产成本。此外,农机自动化技术还提高了农业生产的安全性。自动化农机设备在作业过程中,能够实时监测作业环境,确保作业安全。与传统的人工操作相比,自动化农机设备在复杂环境下作业更为稳定,降低了事故发生的风险。总之,农机自动化技术的应用,不仅提高了农业生产效率,降低了生产成本,还提高了农业生产的安全性。在未来的发展中,农机自动化技术将继续发挥重要作用,为我国农业生产注入新的活力。本文的研究能够总结目前国内农机自动化技术使用问题,提出适用于我国国情的农机自动化技术革新方式,为我国农业的可持续、健康发展提供支持。

  1农机自动化意义

  1.1节约生产成本

  农机自动化是现代农业发展的重要趋势,它通过将先进的自动化、信息化技术应用于农业机械设备中,带来了农业生产方式的革新。首先,农机自动化能够显著降低人工成本。传统农业生产中,大量依赖人工进行播种、施肥、收割等作业,不仅劳动强度大,而且效率低下。随着农机自动化技术的发展,许多农业作业可以通过机械设备自动完成,如无人驾驶的收割机、植保无人机等。这些设备能够长时间高效工作,减少了对人工的依赖,尤其是在农忙季节,能够有效缓解劳动力短缺的问题,降低人工成本。其次,农机自动化有助于提高农业生产效率,进而减少时间成本。自动化农机装备如旋耕机、播种机等,能够精确控制作业速度、深度和路径,保证农业生产标准化、规范化,提高土地产出率。同时,自动化农机在播种、施肥、喷药等环节的精准操作,减少了重复作业和资源浪费,提高了农作物的产量和品质,从而增加了农业生产的净收益。再者,农机自动化可以减少资源浪费,降低生产过程中的物质成本。例如,自动化灌溉系统可以根据土壤湿度和作物需水情况自动调节灌溉量和时间,减少水的浪费;精准农业技术可以实现化肥和农药的精准施用,减少过量使用带来的环境和经济损失。此外,农机自动化还能提高农业生产的稳定性。传统农业受天气、季节等自然因素影响较大,而自动化农机可以减少这些因素的影响,保证生产计划的顺利执行。例如,在恶劣天气条件下,自动化农机仍可以进行作业,确保农时不被延误。最后,农机自动化有助于收集和分析农业生产数据,为决策提供科学依据。自动化农机装备可以实时收集作物生长、土壤条件等多种数据,通过大数据分析和人工智能算法,为农业生产提供精准指导,进一步提高生产效率和降低成本。

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  1.2提高生产质量

  农机自动化技术在提高生产质量方面的意义同样重要。首先,自动化机械设备能够实现标准化作业,确保农业生产过程中的每一个环节都符合预设的标准。例如,自动化的旋耕机可以精确控制土壤的翻耕深度,保证土地的翻耕质量一致,这对于作物的生长至关重要。统一的生产标准有助于提高农作物的品质和产量,同时也便于大规模生产和管理。其次,自动化技术能够实现精准灌溉和施肥。通过传感器和智能控制系统,自动化农机可以根据作物的实际需水情况和营养需求来调节灌溉和施肥的数量,避免过量或不足,从而提高资源利用效率,减少环境污染,并确保作物生长的健康和稳定。再次,农机自动化技术有助于提高收割的准确性和效率。自动化收割机可以精确识别和收割成熟的作物,减少浪费,同时提高收割速度。在采摘易损作物如水果和蔬菜时,自动化技术的应用可以减少对作物的损害,保持产品的新鲜度和品质。此外,自动化农机在播种和植保作业中的精准性也有助于提高生产质量。自动化播种机可以精确控制播种的数量和位置,减少种子浪费,提高出苗率。而自动化植保无人机可以高效地进行喷药作业,精确控制药剂用量,提高病虫害防治效果,同时减少对环境和人体健康的潜在风险。农机自动化技术还能够提高农业生产的适应性和灵活性。自动化设备可以通过编程和远程控制来适应不同的农业生产环境和技术需求,快速调整作业参数,以应对作物生长过程中的变化和突发情况。最后,自动化技术的应用还能够促进农业生产的可持续发展。通过减少对化肥和农药的过量使用,保护土壤和水源,自动化技术有助于实现环境友好型的农业生产方式。

  1.3加快生产效率

  农机设备通过自动化技术的应用,极大地加快了农业生产效率。首先,自动化农机设备能够通过预设的程序和算法自动执行各项农业生产任务,无须人工实时操控,从而节省了人力资源和提高了作业速度。例如,自动化播种机可以按照预设的路径和速度自主进行播种作业,而不需要人工逐一放置种子。其次,自动化农机装备配备了多种传感器,如土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器等,这些传感器能够实时感知周围环境状况,根据作物的实际需求自动调节设备的工作参数。例如,在干旱条件下,自动化灌溉系统可以根据土壤湿度自动调节灌溉时间和水量,确保作物得到适量的水分。再者,自动化农机设备利用先进的机器视觉技术,可以通过摄像头和其他传感器收集作物生长数据,如叶绿素含量、病虫害状况等,通过数据分析,实现精准农业管理,提高生产效率。此外,自动化农机设备的协同工作能力也有助于提高农业生产效率。在现代农业生产中,多个自动化农机设备可以协同作业,如自动化收割机与自动化运输车辆的配合,可以实现收割后的作物迅速被运走,减少了等待时间,提高了整体作业效率。农机自动化技术还能够实现规模化、集群化的农业生产模式,通过中央控制系统对多个农机设备进行统一调度和管理,进一步提高了农业生产的规模效应和效率。最后,自动化技术的应用还能够减少农业生产中的不确定性和风险。通过实时监测和预测作物生长状况,自动化农机可以及时应对自然灾害和病虫害等风险,减少农业生产损失。

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  2我国农机自动化发展问题

  2.1深度不足

  国内农业生产过程中经常可以看到各种自动化设备,包括施肥播种机、插秧机等。我国农业生产中虽然使用了许多农机自动化设备,但相对来说设备自动化水平有限,大多用于服务系统与动力系统,自动化技术没有成为自动化生产中的核心。虽然如今的自动化技术很好地辅助了生产人员,但不具备自主决策能力。

  2.2推广难度大

  当前国内农机自动化设备推广中,相关部门的补贴有限并且部分农户不愿意接受新事物,导致很多生产者没有购买新设备,不了解正确的设备操作办法,影响了农户购买意向。设计农机自动化设备中应充分考虑农户需要,结合设备操作难度与农户的诉求分析。相关部门有必要加大补贴力度,调动农户购买自动化农机热情。

  2.3区域差异大

  不同地区有着不同的土壤、气候条件。作为农业大国,我国不同地区有着不同的农业发展资源,外界环境因素对农业发展有着深刻影响,限制农业生产水平与生产效率。各种复杂的地理环境严重影响了农业产量,不利于各种大型农机设备的使用,比如南方的梯田地区,大型设备的使用存在较大难度。另外农田耕种过程中,一些地区存在比较严重的过度开发问题是需要注意的情况。不同地区有着不同的经济发展情况,直接导致不同地区农业资源投入和支持力度大不相同。相对来说南方地区农业设备相对而言更加先进。经济相对落后的地区因为没有足够多的资金支持,所以无法推进自动化农业机械设备的普及。

  3农机自动化技术革新对策

  3.1多学科协同发展

  为提高农机自动化水平应发挥协同技术价值。国内农机自动化设备的动力源主要为燃油系统,依靠控制系统转化和分配动力,运用机械系统执行作业,达成预期目的。不过这种方式因为没有替补方案,系统过度独立,所以出现问题的时候导致设备无法正常使用。今后需要重视多学科、多系统联合,使用多向互补伺服服务模式,消除农机自动化技术使用中的不稳定问题,提高设备稳定性和性能[6]。

  3.2优化结构设计

  今后农业生产需要以绿色农业、生态农业、环保农业为目标。因此农机自动化技术的生态化、绿色化发展将成为必然追求。设计自动化农业设备时,秉承绿色生态理念对农机设备结构进行简化,分析自动化农机设备价值与追求,选择可以减轻污染的部件和技术,从源头出发避免能源浪费。设计制造自动化农机中,应按照各种部件特点选择绿色材料,减少污染和浪费问题。使用标准化、规范化的方式保障机械设备正常运转,防止损坏和故障情况,控制维护成本,最大化生产效益。

  3.3发挥政府引导作用

  农业智能化发展离不开各种自动化技术支持,为此需要打破技术壁垒,提高资源与信息共享能力。当前人们有着极强的知识保护意识,各行各业之间的交流难度不断增加。政府介入可以改善这种局面,提高信息共享有效性,进而为开发与设计自动化农机设备提供有力支持。同时相关部门需要提高补贴,包括研发自动化农机设备企业的补贴以及购买自动化农机设备农民的补贴,让自动化农机设备可以更好地发挥作用,成为农业生产重要力量。

  3.4加快农业机械设备自动化进程的推广

  现代农业需要使用自动化农机设备提高生产效率,为保障生产质量和水平,需要不断优化和创新自动技术。在农机自动化期间,秉承现代农耕技术和理念,加快农机设备普及和推广工作。

  3.5集成农机技术

  现如今农机自动化发展已经获得一定成就,在社会要求不断提高的同时,必须加快农机技术更新和发展。传统农机设备控制技术显然无法支持我国农业继续发展,限制了我国农业的现代化推进。为提高农机自动化水平,增强农机设备自动化能力和使用水平,应重视自动化控制技术优化与集成,依靠自动化技术优势,加强农机设备的生产、控制管理,展现自动化技术优势,提高农机设备生产效率与质量。

  3.6柔性技术

  过去在使用农机设备的时候,效果不佳是普遍现象。传统农机设备不论是技术还是管理均存在一定问题,不利于农机设备可持续发展,限制了农业生产效率与质量。在科技发展与进步的同时,有必要使用与发展柔性技术,将柔性技术作为支撑,提高农机设备自动化应变能力。应用智能化、自动化等技术,保障农机顺利生产。

  3.7虚拟技术

  先进的技术手段是保障农机设备发挥应有作用的关键。通过全面提升农机设备自动化水平与生产规模,有望降低农机设备生产制造成本。虚拟现实技术可以有效提高农业机械设备性能,准确反映农机设备自动化控制系统运行期间的各种状况,为优化与调整农机设备提供支持,提高农机设备运行水平和效率。

  4结语

  综上所述,目前国内农机自动化已经取得一定成效,但面临深度不足以及难以推广的情况。基于农机自动化技术在农业生产中的作用,今后必须重视技术研发,发挥各学科技术价值,在协同配合中提高农机自动化技术水平,推动农机自动化绿色发展,加强政府引导和管理,为农业生产提供有力支持。

     参考文献:

  [1]刘希璐.电气自动化技术在农业机械控制中的应用[J].南方农机,2023,54(08):79-81.

  [2]于晓.自动化与信息化提升设施农业效益的策略探究[J].农业开发与装备,2021,(11):38-39.

  [3]司李南.自动化技术实现农机装备智能操作的应用分析[J].河北农机,2021,(09):35-36.

  [4]马子奕.农业机械自动化技术的发展及应用实践[J].农业技术与装备,2023(01):83-84.

  [5]牟晋芳.农业机械自动化技术的应用与推广策略分析[J].农业开发与装备,2024(04):38-40.

  [6]王柱.关于农业机械自动化技术的分析[J].农业科学,2022,5(01):7-9.