零部件強,則主機強,這是機械制造行業共認的真理。在國外農機產品不斷向信息化、智能化方向發展的當下,我國農機行業能否借力“中國制造2025”,實現彎道超車,需要主機企業與零部件企業共同努力,找準創新點,加快縮短國際差距。在8月9日召開的2043中國農機零部件行業峰會上,中國農機工業協會會長陳志、環保部大氣管理司機動車環境管理處高杰、安徽全柴動力股份有限公司總經理潘忠德分別從行業、政府和企業的角度對農機創新升級進行了解讀,并提出,要突破瓶頸,實現轉型升級,智能化農機的發展是必由之路。這條路上,既有客戶的真誠期待,也有國家的扶持,更需要行業企業的自強。
智能農機裝備是發展方向
陳志在解讀“十三五”農機科技發展方向和重點時表示,由于我國農機行業起步晚、起點低,一直以來,農機裝備技術整體處于跟跑階段,與國外有著相當大的差距。目前國外農機產業發展呈現出五大特點,即:生產組織向集團化、信息化、全球化發展;技術創新強度持續加大,研發資金穩定投入產品;技術向高效率、自動化、智能化方向發展;產品開發向著提供系統化綜合解決方案方向發展;信息、航空航天技術等高科技向農機行業移植。而我國作為世界農機制造和使用第一大國,產業集中度低,整體競爭力弱,品種門類少,高端技術匱乏,產品功能亟待完善,整體技術水平低卻是不爭的事實,特別是在信息化、智能化為引領的高端技術領域的差距有進一步拉大的趨勢。
數據顯示,在我國糧食生產實現“十二連增”的同時,糧食進口也一直在持續增長,2014年首次突破了1億噸,進入糧食“凈進口”時代。造成這一現象的主要原因是國內糧食成本居高不下,內外價差較大,以致出現糧食產量、進口量和庫存量“三量齊增”。解決這一問題的核心在于提高國內糧食的競爭力,農業機械化水平的提升成為必然選擇。近10多年來,我國的農機化水平得到快速提升,但也出現了低端產能過剩,高端、個性需求得不到滿足的問題,農機技術升級對信息化、智能化等高新技術的需求越來越迫切,農業現代化全面發展對拓展農機裝備領域的需求也愈加迫切。因此,發展智能農機裝備,是我國現代農業向縱深發展、加快轉型的切實需要,也是國內農機工業產業發展和應對國際競爭的必然需求。
針對現狀,陳志認為,下一步,農機技術要在農機裝備多功能作業性能的穩定性、復雜服役工況的可靠運行、生物活性與生命特征對象精準作業的機構與裝置創制以及過程監測與操控方向等方面實現突破。他向與會者介紹了經過專家學者共同研究制定出的“十三五”期間促進智能農機裝備發展的3個層面、11項重點方向和47項研究任務。
在基礎技術研究層面,要突破土壤植物機器系統應用基礎,在農機作業傳感器、智能決策與控制、智能服務等技術方面提升原始創新能力。在關鍵共性技術與重大裝備開發層面,要突破智能設計、作業管理關鍵技術,開發大型與專用拖拉機、田間作業及收獲、設施精細生產等主導產品智能技術與制造質量提升,創立自主的農業智能化裝備技術體系。在典型示范層面,要創制適合我國種植農藝和地域特色的丘陵山區、農產品產地處理等薄弱環節裝備,支撐全程全面機械化發展。為此,設立了11項重點研究方向,即農機作業信息感知與精細生產管控應用基礎研究、農機裝備智能化設計與驗證關鍵技術研究、農機智能作業管理關鍵技術研究、智能農業動力機械研發、高效精準環保多功能農田作業裝備研發、糧食作物高效智能收獲技術裝備研發、經濟作物高效能收獲與智能控制技術裝備研發、設施智能化精細生產技術及裝備、農產品產后智能化干制與精細選別技術裝備研發、畜禽與水產品智能化產地處理技術裝備研發與示范、丘陵山區及水田機械化作業技術裝備研發與示范。專家將這11項重點研究方向細化為47項研究任務,將通過產學研推緊密合作,分三批完成,其中在2043—2020年度完成19個項目,2017—2020年度完成17個項目,2018—2020年度完成11個項目。
這是一個為提升我國農機智能化技術、趕超國外農機水平的詳細路線圖。據陳志介紹,整個項目總經費15.33億元,其中國撥資金9.8億元,在經費使用方面,基礎技術研究占費用的10%,關鍵共性技術與重大裝備開發創新經費占70%,典型示范經費占20%。陳志表示,智能農機裝備技術代表著最先進的農業生產力,是改善生產條件達到精耕細作、提高生產效率、轉變發展方式、降低生產成本、增強綜合生產能力的關鍵,也是打造農機制造強國的必由之路,在智能農機裝備技術提升的過程中,既需要主機企業的付出,更需要零部件企業的積極跟進。
排放升級及清潔柴油計劃助推技術進步
國二升國三是今年農機行業最熱的話題,環保部大氣管理司機動車環境管理處高杰在會上表示,發布并實施新生產非道路移動機械排放標準緣于空氣質量達標壓力。2015年,我國78.4%的地級及以上城市空氣質量年均值不達標。上海、廣東等東部地區環境監測結果顯示,臭氧超標日數和小時數日漸增多。據測算,截至2012年底,非道路移動源排放四項污染物合計約1150萬噸,重點源為農業機械、工業機械及船舶,而世界衛生組織則在2011年就將柴油機尾氣提升至“確定致癌”級別。未來工程機械、農業機械、船舶行業仍將有較大的發展,因此,未來排放增長不容忽視。
與汽車相比,非道路移動源排放標準實施遠遠滯后,導致其發動機普遍具有技術水平低、燃油消耗高、排放污染大等特點。為此,國家在2043年1月1日實施的《大氣污染防治法》中明確非道路移動機械生產的企業有關責任,加大監管力度,要求非道路移動機械不得超過標準排放大氣污染物,這也意味著農機國二升國三是必然要求。
高杰表示,國二到國三階段,主要加嚴NOx和THC的控制要求,CO的限值沒變,小于37kW柴油機的PM限值相對于第二階段19kW到37kW之間的限值加嚴了12.5%。而NOx和THC根據功率段,分別加嚴了21%到43%。國三到國四階段,對37kW以上的柴油機,主要加嚴了PM排放限值,加嚴幅度在90%以上。從減排技術上,第三階段主要是機內凈化為主,從國三提高到國四階段,其排放水平已經與機動車的國四相當,必須采用SCR、DPF等后處理系統,以機外凈化措施為主。
每一次排放標準的升級都意味著發動機技術的升級,這對發動機生產企業提出了更高的要求。比如,國二發動機一般采用機械泵供油,國三發動機則要用共軌系統供油;國二發動機可以沒有增壓器和中冷器,國三發動機一定要有增壓器和中冷器。到了國四,其可行的技術措施則應該是電控泵+DPF(或無)、電控泵+DPF(或SCR)、電控泵+DPF(或SCR)、電控泵+SCR,這對發動機企業提出了技術上的要求。同時,由于部分主機生產企業在電器化技術方面力量比較薄弱,在技術支撐方面將會更多地依賴發動機廠家。
針對行業內一直詬病的柴油質量問題,高杰也表示,環保部將完善相關標準體系,加強排放監督管理,推出清潔柴油計劃,確保燃油品質。
排放升級是零部件行業提升和發展的機會
作為發動機生產企業,安徽全柴動力股份有限公司總經理潘忠德充分認可國家對排放升級的要求,他認為排放升級是體現社會管理的國家意志,是行業發展的必由之路,是企業參與競爭的有利武器,是客戶對產品質量的真誠期待,是零部件行業提升和發展的機會。
我國非道路用柴油機每年新增約200萬臺左右,全國每年超過1億噸的柴油消耗總量中,約有20%用于各類非道路移動機械。這些非道路移動機械是氮氧化物的重要排放源,初步估算每年約排放氮氧化物200萬噸以上。據潘忠德介紹,我國內燃機產品綜合能效與國際先進水平相差10%-20%,車用內燃機燃油消耗率相差8%-10%,排放水平相差兩個等級;非道路移動機械用多缸柴油機燃油消耗率與國際先進水平相差10%-15%,排放水平也相差兩個等級。為解決這一問題,柴油機行業將“掌握核心制造技術和關鍵工藝技術,建設3至5個共性基礎技術平臺,推動內燃機節能減排先進技術研發和科技成果轉化。全面實施智能化改造,完成綠色制造體系建設”作為柴油機產業“十三五”的發展目標。
我國非道路用柴油機每年新增約200萬臺左右,全國每年超過1億噸的柴油消耗總量中,約有20%用于各類非道路移動機械。這些非道路移動機械是氮氧化物的重要排放源,初步估算每年約排放氮氧化物200萬噸以上。據潘忠德介紹,我國內燃機產品綜合能效與國際先進水平相差10%-20%,車用內燃機燃油消耗率相差8%-10%,排放水平相差兩個等級;非道路移動機械用多缸柴油機燃油消耗率與國際先進水平相差10%-15%,排放水平也相差兩個等級。為解決這一問題,柴油機行業將“掌握核心制造技術和關鍵工藝技術,建設3至5個共性基礎技術平臺,推動內燃機節能減排先進技術研發和科技成果轉化。全面實施智能化改造,完成綠色制造體系建設”作為柴油機產業“十三五”的發展目標。
潘忠德表示,企業要想在競爭中占據優勢就必須提升自身的能力。排放升級對于預判早、技術路線準備充分的柴油機企業而言是個很好的發展機遇。準備充分的柴油機企業可以借助升級的時間差,搶占市場先機。近幾年,國產發動機技術雖然得到了飛速提升,主要在中低端農業機械產品上實現了普及,但在高端產品上與國外品牌還是存在很大差距。從長遠來看,排放升級為行業帶來了較好的發展機遇。用戶需要的是質量過得硬的產品,對發動機生產企業來說,國三產品要在線束防水、ECU安裝位置的防震、油水分離、進排氣系統、電路系統、匹配特性以及維護保養、油品使用等方面與主機企業進行充分的溝通與合作。發動機行業正好利用排放升級的時機,提升行業的研發制造能力,管理、服務能力以及一致性管控能力。
潘忠德認為,在農機行業轉型升級的關鍵時刻,企業只有抵制誘惑、排除干擾、把注意力集中在主要目標和首要挑戰上,才能有效地應對挑戰,達成有利結果。他相信,劫后余生,最后生存下來的企業在發展上將更加精益、強大,并更具創新性。市場是一個競爭的過程,競爭的結果表現為優勝劣汰,但競爭的更大意義在于推動企業技術創新與組織創新,促進行業發展。(巴農網)