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　　农机大全网（nongjidaquan.com）今天给各位分享智能家庭农场破解“无人种地”难题的知识，其中也会对智能工厂建设之国内外的现状分析进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文导读目录：

1、智能家庭农场破解“无人种地”难题

2、智能工厂建设之国内外的现状分析

3、智能技术全面应用，中联重科自动驾驶技术亮眼春耕

智能家庭农场破解“无人种地”难题 ♂

智能家庭农场破解“无人种地”难题

无人农场上青贮玉米收割机正在收割青贮饲料玉米。资料图

喝着咖啡就能把地种了！或许你觉得这是异想天开，但是在山东省淄博市禾丰种业生态无人家庭农场，农场主朱俊科已经把这个想法变成了现实。

“你看，这块地的玉米受台风‘利奇马’影响，出现倒伏。通过无人机实时监控，我们就能及时分辨出哪个品种的玉米更抗倒伏！”近日，记者来到朱俊科的家庭农场，但见坐在农场指挥中心的朱俊科，在大屏幕前就能把各块地的作物长势情况尽收眼底。

生态无人农场的智能化水平远不止这些。在指挥中心，朱俊科通过发送不同的信号指令，田间的农机就按照规划路线自动整地、播种、施肥、打药、收割。在无人农场，机器几乎已经将人力要素从土地耕作中彻底解放出来。

“经营好农场要讲究一个‘度’，不能盲目追求‘垒大户’。”朱俊科告诉记者，“家庭农场是由我和哥嫂两家一起经营的，有多少人力资源，有多大的管理能耐，有什么样的机械装备，就揽多少活！”朱俊科现在经营的农场面积约为500亩，他感觉略微有些施展不开手脚，等到各方面条件成熟了，朱俊科决定把农场的面积扩大至1000亩。

适度规模　让每一寸土地都发挥最大效益

“‘谁来种地’的问题怎么解决？用科技来解决！”这是朱俊科建立生态无人家庭农场的初衷。如同全国其他地方一样，朱俊科的农场周边所在地，年轻人普遍外出打工，村庄出现老龄化、空心化现象，土地规模集约种植的条件完全具备。

土地要集中连片，才能有效地降低经营成本。朱俊科流转了临淄区朱台镇北高西村、革新村两个村共500亩的土地，每亩地的流转费用约为700元钱。“这几块地连片成方，平整肥沃，适合农机耕作。若是坑坑洼洼、不方整的土地，会加大种地的成本。”

家庭农场占地500亩，这个面积，朱俊科考虑了多重因素。“一是要结合自有机械装备的工作周期和维护成本，二是要考虑到自己农场的管理水平。”朱俊科表示，如果野心太大，贪广贪多，反而会因为管理水平跟不上导致入不敷出，不如在力所能及的能力范围内使得每一寸土地都发挥最大的收益。

在农场，记者看到陆陆续续有消费者前来体验玉米采摘。农场是对外开放的，消费者可来现掰现买，既能采买到自己满意的农产品，又能体会田园乐趣。“我们根据农场自身的特色面向市场，我们在农场种植了约100亩的山农禾丰1号，这个玉米又甜又糯，口感很好，在本地很有市场。过来体验购买的消费者很多。”朱俊科认为，对准市场需求也是家庭农场持续健康经营的关键所在。

淄博市农业技术推广中心副主任荆延东认为，无人家庭农场实现了经营效率的最大化和产品品质的最优化，从而实现节约资源、降低成本、环境友好的综合目的。这种用脑力劳动代替体力劳动的智能化管理模式，是未来家庭农场发展的必然方向。

全程智能　一人管理千亩农场成为可能

朱俊科的无人农场是与山东理工大学合作开展的。农场整合了现代农艺和农机装备、绿色植保技术、无人机等，依托天空地一体化农情信息获取系统，达到绿色生态农业的无人化、精准化操控，形成可复制、易推广的循环生态农场新模式。

“农场实现了前期耕种阶段、中期管理阶段和后期收获阶段的全程智能化。”山东理工大学教授张彦斐告诉记者，比如在中期，水的管理尤为重要，而无人浇水也是整个无人农场建设的关键节点。农场的智能灌溉系统在实际运作中，能及时给作物解“渴”。

据了解，在无人农场的田间设有多处探头探测土壤中水的含量，根据大数据测算系统，获取作物在未来一段时间需水量，再根据田间的持水量，计算出需要补灌的用水量，根据需要补灌用水量，完成作物的“补水”。

“智能化的农场，包括‘大脑中枢’、‘传感系统’和‘操作系统’，能够完整地获取信息、处理信息并应用信息。”张彦斐补充道。

云平台监控系统，是无人农场的“大脑”。系统对农场进行整体调控，监控农场内作物生长环境、土壤状态以及所有机具的作业状态，并进行智能实时调控。

天地空智能农业传输系统，是无人农场的“传感器”。通过采用北斗GPS系统+姿态传感器提供的信息，通过无线通信网络实现对农业生产环境的智能感知、分析和决策……

结合GIS系统，操作人员可以在办公室里对农机进行精准操控，真正实现农机的无人应用，这让一个人管理上千亩田地成为可能。

山东理工大学兰玉彬院士表示，通过小麦/玉米耕、种、管、收等环节全程的智能化，提高了生产效率，劳动用工费用减少了25%，节约了灌溉用水20%，减少农药投入30%，显著改善了农田面源污染，实现土壤的可持续利用。

循环农业　实现原料高效利用、生态平衡

记者跟随农场主来到牛场，体态肥硕的西门塔尔牛正在悠闲地吃着新鲜的秸秆饲料。这些秸秆饲料，正是利用刚刚收获的小麦秸秆制作的，看起来饲料的味道不错，牛的体型硕大肥壮。“牛场占地30亩，主要养殖了西门塔尔牛和比利时蓝两个肉牛品种，饲养量达到1000余头，一年可出栏300头，产出效益近千万。”朱俊科介绍道。

禾丰生态无人农场不仅实现了全场智能化，也同时追求着绿色生态循环的价值目标。牛粪通过生物菌发酵技术处理，既减少了污染和异味，又能实现粪便还田，以肥养地。牛的尿液富含氮，经过生物菌技术处理后可以生成球藻，共生养藕，再经过养鱼净化过的水，既可以浇地，又可以当作牲畜的饮用水，一个立体种养、闭合式生态循环农业的雏形清晰可见。

记者在农场还看到了金叶接骨木、矢车菊、蛇床草等植物，这些植物可以涵养害虫天敌，给害虫天敌一个栖息地，从而减少害虫对农作物的危害。同时农场里还采用杀虫灯、赤眼蜂防治玉米螟等绿色防控手段来减少农药施用，采用水肥一体化喷施系统实现减肥节水，采用生态沃土技术来保护土壤，尽可能地保护农场生态平衡。

“我们最近正在建设‘鱼菜共生’项目，项目建成后，生态循环农业的闭环将进一步扣紧，生产环节每一步所使用的原材料都能够高效循环利用。”朱俊科表示。这样，生态无人农场将实现秸秆饲料制备、畜牧养殖、养殖场固液废弃物处置、中水回用为一体的循环农业模式。

兰玉彬认为，生态无人农场探索的最终目标是实现“无人农场”的可复制、可推广，让智能化机器深度参与农业生产全过程，逐步替代人力，参与决议计划管理。随着人工智能农业机器人升级换代和推广应用，它们将逐步替代农民手工劳动，破解农村劳动力不足难题。

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智能工厂建设之国内外的现状分析 ♂

智能工厂建设之国内外的现状分析

近年来，智能制造热潮席卷全球，制造业强国德国与美国分别提出“德国工业4.0”、“美国先进制造/工业互联网”，同时我国提出“中国制造2025”是国家战略最重要的举措。智能工厂（Smart Factory）、数字化工厂（Digital Factory）作为智能制造重要的实践领域，已引起了制造企业的广泛关注和各级政府的高度重视。

笔者将通过智能制造工厂建设的核心产品MOM进行剖析，文章将持续连载，欢迎大家关注阅读。本期我们将针对国内外智能化工厂建设的现状进行分析，后续将分享智能工厂建设之“道”与“法”，敬请期待。

一、国外智能工厂建设的现状分析

从狭义上来看，智能工厂是移动通信网络、数据传感监测、信息交互集成、高级人工智能等智能制造相关技术、产品及系统在工厂层面的具体应用，以实现生产系统的智能化、网络化、柔性化、绿色化。从广义上来看，智能工厂是以制造为基础，向产业链上下游同步延伸，涵盖了产品全生命周期智能化实施与实现的组织载体。

全球各主要经济体都在强力推进制造业的发展，许多优秀制造企业都开展了智能工厂建设实践。例如，西门子安贝格电子工厂实现了多品种工控机的混线生产；FANUC公司实现了机器人和伺服电机生产过程的高度自动化和智能化，并利用自动化立体仓库在车间内的各个智能制造单元之间传递物料，实现了最高720小时无人值守；施耐德电气实现了电气开关制造和包装过程的全自动化；美国哈雷戴维森公司广泛利用以加工中心和机器人构成的智能制造单元，实现大批量定制；三菱电机名古屋制作所采用人机结合的新型机器人装配产线，实现从自动化到智能化的转变，显著提高了单位生产面积的产量。

图1：西门子德国安倍格工厂

二、国内智能工厂建设的现状分析

随着工业4.0、工业互联网、物联网、云计算、大数据、社交网络、智能化设备、机器社区等新一轮产业变革和技术革命的快速兴起，现代工业信息化发展已迈入建设智能工厂的历史新阶段。为了紧抓这一发展机遇，在国家部署实施制造强国战略布局的背景下，企业加快推进信息技术与工业技术不断融合，一系列新模式、新业态、新特征日益凸显。

我国在航空、航天、船舶、汽车、家电、轨道交通、食品饮料、制药、装备制造、家居等各行各业对生产和装配线进行自动化、智能化改造，以及建立全新的智能工厂的需求十分旺盛，当前涌现出成都数字化工厂、海尔、美的等智能工厂建设的样板。

图2：西门子成都数字化工厂

例如：成都数字化工厂采用SiemensPLM软件，通过虚拟化产品设计和规划实现了信息无缝互联，使工厂全面透明化，实现虚拟设计与现实生产相融合；PLM，MES，自动化建立在一个数据库平台上，利用MES和TIA将产品及生产全生命周期进行集成，大幅度缩短产品上市时间；自动监控质量确保品质，质量一次通过率可达99.9985%；物流实现全自动化，大幅缩短补充上货时间，促使生产效率提高，实现了机机互联、机物互联和人机互联，建立了高度智能化的生产加工控制系统，实现了数字化双胞胎（Digital Twin）的智能工厂。

图3：数字化双胞胎

我国制造企业在推进智能工厂建设方面，还存在诸多问题与误区

1行业对智能工厂认知程度不同，建设水平分化差距较大

智能工厂属于舶来词，在国外发达国家有比较丰富的实践基础和经验，但就我国而言，目前存在各个行业对智能工厂建设的认知程度不同，建设水平参差不齐的问题。

关于智能工厂的认知主要有以下几个方面：一是智能工厂建设是采用三维数字化设计和仿真技术，实现产品研发设计的效率和质量；二是智能工厂建设是采用工业机器人、高端数控机床、PLC等智能制造设备，提高制造装备的自动化和智能化水平；

三是智能工厂建设是把传感器、处理器、通信模块融入产品中，实现产品的可追溯、可识别、可定位；四是智能工厂建设是构建基于互联网的C2B模式，实现产品个性化自主设计，满足消费者个性化定制需求等等。

这些对智能工厂的认知主要集中在产品、装备、生产、管理、服务等某个方面以及研发设计、生产制造、售后服务等某个环节的智能化改造，全面性和系统性较为不足。而基于对智能工厂的不同认知，行业之间建设水平分化差距较大。

图4：智能工厂

2智能工厂建设的系统性规划不足

智能工厂建设的系统性规划不足，全生命周期价值创造力有待增强智能工厂建设是一项复杂的系统性工程，涉及研发设计、生产制造、仓储物流、市场营销、售后服务、信息咨询等各个环节，需要企业立足于围绕产品的全生命周期价值链，实现制造技术和信息技术在各个环节的融合发展。限于资金投入不足、智能生产设备和技术缺乏以及认知不够深入等因素，我国企业智能工厂建设整体来看缺乏系统性规划，覆盖的环节还有待完善。

虽然大型龙头企业有相对长远的规划布局，但从总体上来看，我国企业建设智能工厂的全生命周期特征仍不明显。

一是企业缺乏统筹规划，各部门、各业务板块之间资源整合力度还有待提高，特别是企业内部门间的横向数据对接、信息共享和业务协同。二是企业普遍缺乏从产品研发、设计、生产、物流到服务的全信息流管理，难以实现全部环节的无缝衔接和信息集成。

图5：智能工厂规划

3安全可控能力有待进一步提升

对外技术依存度仍然较高，安全可控能力有待进一步提升。一是从智能装备领域来看，国内智能装备市场国产化率仍较低。目前，国外品牌占据国内工业机器人市场的主导地位，国内工业机器人受制于基础工业的差距，在关键零部件伺服电机、减速器、控制器等方面自主研发生产能力较弱，与国外品牌相比，在精密度、可靠性和稳定性方面还有较大差距。

我国数控机床产业大而不强，国内生产高效汽车引擎、飞机发动机涡轮盘、飞机机身、高速列车头等的高端数控机床仍不同水平地依赖国外品牌。

二是从工业控制领域来看，国内信息安全的形势较为严峻。国外相关建设与研究起步较早，已有较成熟的标准、产品、服务体系，同时检测认证、安全防护产品等核心技术及工具也较为成熟。

国内缺乏自主可控的检测认证技术与工具，相关标准、安全咨询评估等方面仍处于探索建设阶段。目前，国内工业控制系统尚以国外产品为主，运维服务还主要依赖于国外供应商，可以说国内大多数工业控制系统仍基本处于不设防状态。

4智能化的设备大量的涌现

目前国内外智能设备供应商越来越多，智能化的设备大量的涌现。但是在以下几个方面却存在着问题：自动化设备方面，盲目购买自动化设备和自动化产线。很多制造企业仍然认为推进智能工厂就是自动化和机器人化，盲目追求“黑灯工厂”，推进单工位的机器人改造，推行机器换人，能加工或装配单一产品的刚性自动化生产线。

设备互联互通数据采集方面，只注重购买高端数控设备，但却没有配备相应的软件系统。尚未实现设备数据的自动采集和车间联网。企业在购买设备时没有要求开放数据接口，大部分设备还不能自动采集数据，没有实现车间联网。

目前，各大自动化厂商都有自己的工业总线和通信协议，OPC UA标准的应用还不普及。设备利用率方面，设备绩效不高，生产设备没有得到充分利用，设备的健康状态未进行有效管理，常常由于设备故障造成非计划性停机，影响生产。

图6：设备数据采集

5工厂运营层还是黑箱

在工厂运营方面还缺乏信息系统支撑，车间仍然是一个黑箱，生产过程还难以实现全程追溯，与生产管理息息相关的制造BOM数据、工时数据也不准确。依然存在大量信息化孤岛和自动化孤岛。

智能工厂建设涉及到智能装备、自动化控制、传感器、工业软件等领域的供应商，集成难度很大。很多企业不仅存在诸多信息孤岛，也存在很多自动化孤岛，自动化生产线没有进行统一规划，生产线之间还需要中转库转运。

图7：工厂信息孤岛

究其原因，是智能制造和智能工厂涵盖领域太多，系统极其复杂，企业还缺乏深刻理解。在这种状况下，制造企业不能贸然推进，搞“大跃进”，以免造成企业的投资打水漂。

应当依托有实战经验的咨询服务机构，结合企业内部的IT、自动化和精益团队，高层积极参与，根据企业的产品和生产工艺，做好需求分析和整体规划，在此基础上稳妥推进，才能取得实效。

智能技术全面应用，中联重科自动驾驶技术亮眼春耕 ♂

智能技术全面应用，中联重科自动驾驶技术亮眼春耕

资料图

四月芳菲，春暖花开。日前，东北地区春耕生产陆续开始。与往年不同，今年的春耕更加智能、精准，搭载自动驾驶系统的中联重科拖拉机在东北各地得到推广应用，让农机手体会到“智能科技”带来的舒适与便利。

在黑龙江省牡丹江市的农田里，中联重科PL2604拖拉机的驾驶员李佳宝丢掉方向盘，开始坐在驾驶室里欣赏风景，但拖拉机却挂着重耙，匀速、笔直地行驶在田间，不禁让人啧啧称奇。其实奥秘都藏在拖拉机的“智慧大脑”里，加装了中联重科自主研发的农机自动驾驶与辅助视觉导航系统，便可使拖拉机按照预定路径进行自动行进、自动对行、自动避障、定量播种等精准作业。

李佳宝说：“有了自动导航系统，只要设定好行进轨迹，就可以放心大胆地往前走了，不仅操作更加精准，而且减少了我们的劳动强度，接下来的起垄、播种等环节对直线轨迹要求更高，我还要继续使用这套系统。”

近年来，随着精准农业的推进，信息化成为推动农机化发展的新动能，因为能够推动现代农业生产更加高效、智能、精准，所以在当下，加装导航及自动作业系统的农机逐渐成为市场的新宠。中联重科积极响应国家号召，坚持创新驱动，自主研发的农机自动驾驶技术可与公司全系列拖拉机电控系统实现高效衔接，可大范围应用于耕整地、播种、田间管理等作业环境，提高作业质量和自动化作业水平。

据中联重科技术负责人介绍，中联重科北斗导航农机自动驾驶系统的作业直线精度达到2.5厘米，交接行精度达到±2.5厘米，中途停车起步无起步弯，倒车入线距离小于10米，是行业内首创的双直线模式，满足了对角线、之字形、回字形等多种作业模式需求，实际性能已达到国际同类产品先进水平。

在此基础上，中联重科自动驾驶拖拉机还可搭载智能物联网终端，通过中联重科农机智能化服务平台，与用户手机应用端进行连接，实现服务点位置智能推送、故障告警及大数据挖掘、安全防护等功能，并可在后台监测农机作业时的各项关键参数，将数据分析汇总，实现智能故障预判，还可实现运行轨迹跟踪查询、计亩等功能，变被动服务为主动服务，为用户提供更智能、更精准、更便捷的机械化生产解决方案。