“智能農機裝備”重點專項

　　2016年度項目申報指南

　　農業是國民經濟的基礎，其根本出路在于機械化，農業機械化是農業現代化的重要標志，關乎“四化”同步推進全局。智能農機裝備代表著農業先進生產力，是提高生產效率、轉變發展方式、增強農業綜合生產能力的物質基礎，也是國際農業裝備產業技術競爭的焦點。當前，我國農業現代化加速發展，農村土地規模經營、農業勞動力大量轉移,對農機裝備技術要求更高，產品需求巨大。長期以來，我國農機裝備技術基礎研究不足，整機可靠性和作業效率不高，核心部件和高端產品依賴進口，農業投入品施用粗放，經飼果牧等生產機械嚴重缺乏，導致農業綜合生產成本居高不下；國際知名農機企業憑借技術和資本優勢全面進入中國，搶占高端農機市場，我國農業生產和產業安全面臨嚴峻挑戰。加快發展智能農機裝備技術，提升農機裝備供給能力、縮小與國外主流產品差距、支撐現代農業發展、保障糧食和產業安全意義重大。

　　為深入貫徹落實《國務院關于促進農業機械化和農機工業又好又快發展的意見》（國發〔2012〕22號）和《國務院關于加快轉變農業發展方式的意見》（國辦發〔2015〕59號），依據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》、《國家糧食安全中長期規劃綱要（2008—2020年）》、《中國制造2025》（國發〔2015〕28號）和《國務院關于深化中央財政科技計劃（專項、基金等）管理改革方案的通知》（國發〔2014〕64號），立足“智能、高效、環保”，按照“關鍵核心技術自主化，主導裝備產品智能化，薄弱環節機械化”的發展思路，進行智能裝備、精益制造、精細作業的橫向產業鏈與基礎研究、關鍵攻關、裝備研制與示范應用的縱向創新鏈相結合的一體化科技創新設計，啟動實施智能農機裝備重點專項。

　　本專項圍繞現代農業發展方式轉變、提質增效對高端技術和市場重大產品的緊迫需求，重點突破市場機制和企業無力解決的信息感知、決策智控、試驗檢測等基礎和關鍵共性技術與重大產品智能化核心技術，實現自主化，破解完全依賴進口、受制于人的瓶頸；加大力度開發大型與專用拖拉機、田間作業及收獲等主導產品智能技術與智能制造技術，創立自主的農業智能化裝備技術體系；創制丘陵山區、設施生產及農產品產地處理等裝備，支撐全程全面機械化發展。掌握200馬力以上大型拖拉機和采棉機等高端產品和核心裝置設計與制造關鍵技術；突破動植物對象識別與監控核心技術，田間播種施肥、植保、收獲智能作業機械和養殖場擠奶機器人投入使用；大宗糧經作物生產全程機械品種齊全，國產農機產品市場占有率穩定并高于90%，支撐主要作物耕種收綜合機械化水平達到70%以上，為中國農機裝備“走出去”提供科技支撐。突破信息感知、決策智控、試驗檢測、精細生產管控等應用基礎及節能環保拖拉機、精量播栽、變量植保與高效收獲裝備等關鍵共性核心技術200—300項；創制關鍵共性核心技術裝置與系統60—80項；研制大型及專用拖拉機、智能谷物聯合收割機等智能化重大裝備，甘蔗收獲、棉花機采、橡膠割膠等薄弱環節裝備，以及農產品智能化產地處理、丘陵山區優勢作物生產等重大裝備產品115—165種；建立典型示范基地6—10處，實現技術自主和產業應用。研制標準150—250項，申請專利200—300項，并培養創新人才300—500名，形成創新團隊15—20個。構建形成關鍵共性技術、核心功能部件與整體試驗檢測開發和協同配套能力。

　　本專項圍繞智能農機裝備的應用基礎技術研究、關鍵共性技術與重大裝備開發、典型應用示范等環節，對專項一體化設計，擬設置圍繞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、智能作業管理關鍵技術開發，智能農業動力機械及高效精準環保多功能農田作業、糧食與經濟作物智能高效收獲、設施智能化精細生產、農產品產后智能化干制與精細選別技術裝備研制，畜禽與水產品智能化產地處理、丘陵山區及水田機械化作業應用示范等11個任務方向共47個項目。

　　本專項2016年度首批指南發布4個任務方向共19個項目。農機作業信息感知與精細生產管控應用基礎研究任務方向包括項目1.1—1.3共3個項目，該部分開展作業環境與本體信息感知與精細生產管控機理研究和機器作業狀態參數測試方法研究，為農機智能裝備精細作業提供精測、精施、精管理論方法與技術基礎；智能農業動力機械研發任務方向包括項目2.1—2.6共6個項目，該部分研究為現代農業全面機械化提供綠色動力支撐；糧食作物高效智能收獲技術裝備研發任務方向包括項目3.1—3.5共5個項目，該部分研究為實現糧食作物收獲機械技術升級換代提供支撐；經濟作物高效能收獲與智能控制技術裝備研發任務方向包括項目4.1—4.5共5個項目，該部分研究為提升我國優勢特色經濟作物機械化收獲水平、降低生產成本，提高產業競爭力提供支撐。

　　1.農機作業信息感知與精細生產管控應用基礎研究

　　（本部分項目1.1—1.3屬于應用基礎研究，由高校、科研院所（含轉制科研院所）牽頭申報。申報團隊應具備相關研究領域省部級及以上重點實驗室、工程實驗室等平臺支撐條件，鼓勵產學研聯合申報和申報單位自籌資金配套。）

　　1.1信息感知與作物精細生產管控機理研究

　　研究內容：針對農機作業過程對土壤和作物對象互作規律不清、作業機理、原理與基礎研究缺乏以及作物生產過程信息表征不明等問題，開展農機作業對土壤質構及作物生長影響機理研究，揭示土壤—植物—機器系統優化自適應與系統減阻降耗、節本增效優化匹配規律，研究耕整、播種、收獲等作業新原理、新機構；開展農機作業信息實時獲取與精細生產管控的理論與方法研究，揭示土壤環境、作物本體信息與種、肥、水、藥精細調控機理與模式；開發農機作業環境與本體信息快速獲取傳感器及精播精施與精準控制智能決策系統，構建高效作業智能化農業機械理論與技術基礎。

　　考核指標：【約束性指標】提出土壤—作物—機器系統優化自適應與系統節能增效、降耗減排優化匹配方法與模式，構建大數據分析系統，開發耕整、播種、收獲等作業新機構3—5種；開發土壤質構、綜合肥力、喂入量與谷物流量等在線感知新型傳感器件8—10種，適合環境溫度范圍—40℃—+85℃，在線、動態檢測誤差滿足實際需求，防塵、防水、防震；建立智能決策系統2—3套，誤判率小于3%，形成典型新一代作業機構與裝置原理樣機;申請專利15—25項。【預期性指標】發表高水平論文25—30篇。

　　支持年限：2016年—2020年

　　擬支持項目數：1—2項

　　1.2信息感知與動物精細養殖管控機理研究

　　研究內容：針對動物生理生態信息獲取、營養精細調控、健康診斷等提升養殖產能的需求，研究畜禽動物生理生態監測、數字化表征和分類辨析、生長調控等基本原理與方法，揭示畜禽動物不同生長階段和生理狀態下生長與健康、營養、環境的影響規律，構建動物生長數字化模型，開發以蛋（肉）雞、生豬、奶（肉）牛為主的生長環境、生理生態等新型傳感器件及環境控制系統。搭建高效精細養殖智能化農業機械理論與技術基礎。

　　考核指標：【約束性指標】揭示動物生理生態監測、數字化表征和分類辨析、生長調控等基本原理，構建蛋（肉）雞、生豬、奶（肉）牛生長數字化模型5—8個；開發動物行為、健康、環境監測等新型核心傳感器件8—10種，適合環境溫度范圍—40℃—+85℃，在線檢測誤差±0.05，防塵、防水、防震；建立智能決策系統3—5套，誤判率小于3%，形成新一代智能養殖感知體系，滿足實際需要;申請專利15—25項。【預期性指標】發表高水平論文25—30篇。

　　支持年限：2016年—2020年

　　擬支持項目數：1—2項

　　1.3機器作業狀態參數測試方法研究

　　研究內容：針對農機使用過程作業粗放、可靠性和安全性差、能源資源浪費嚴重等問題，探索復雜開放工況下農機作業參數檢測原理，研究農用動力機械、施肥播種機械、植保機械和收獲機械等量大面廣的典型農機裝備田間作業過程中關鍵運動參數、作業狀態和質量效果等測試方法及技術，研制系列專用傳感器和檢測裝置，集成開發相應的測試系統。

　　考核指標：【約束性指標】突破農用動力機械、施肥播種機械、植保機械和收獲機械等機器運動參數、作業質量等檢測技術8—10項；開發新型傳感器件8—10種，檢測誤差±0.03，適合環境溫度范圍—40℃—+85℃，防塵、防水、防震；形成車載參數測試系統及裝置，并通過作業機具搭載考核，滿足實際要求;申請專利15—20項。【預期性指標】研制標準4—6項；發表高水平論文20—25篇。

　　支持年限：2016年—2020年

　　擬支持項目數：1—2項

　　2.智能農業動力機械研發

　　（本部分項目2.1—2.6屬于關鍵共性技術與重大裝備開發項目，為了切實加強產學研用結合，確保技術產品的市場化、實用化，要求由企業牽頭，組成產學研團隊聯合申報。項目申報團隊應具有相應的研發生產基礎，具有省級及以上認定的企業技術中心，或者省部級及以上重點實驗室、工程實驗室、工程技術（研究）中心等平臺，或者承擔過相關領域國家科技計劃項目任務；其他經費（包括地方財政經費、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經費比例不低于1：1。）

　　2.1新型節能環保農用發動機開發

　　研究內容：針對我國量大面廣的農用發動機燃油消耗量大、燃燒不充分、噪聲大，亟待技術升級換代的現實，重點研究減振降噪、電控高壓噴射、廢氣再循環、尾氣后處理等關鍵技術；研究發動機智能控制、智能測試及遠程檢測等關鍵技術，開發集動力輸出智能化控制、整機工作狀態監控及故障診斷為一體的智能管理系統；集成開發新型節能環保農用發動機，研究發動機關鍵零部件及整機精益制造技術，并進行試驗考核。

　　考核指標：【約束性指標】突破發動機節能、減排、降噪，動力輸出智能化控制等關鍵核心技術3—4項；創制智能管理系統、新型節能環保農用發動機等新產品、新系統2—3種，升功率級達到28kW/L，排放達到非道路國Ⅳ標準以上，能耗降低5%—8%;申請專利3—5項。【預期性指標】制定標準3—4項；發表論文3—5篇。

　　支持年限：2016年—2020年

　　擬支持項目數：1—2項

　　2.2重型拖拉機智能化關鍵技術研究與整機開發

　　研究內容：針對我國大馬力拖拉機缺乏動力換檔、無級變速、負載傳感液壓提升等核心技術，以關鍵技術突破，推動整機產品技術升級，重點開發動力換檔和無級變速傳動箱、懸浮式轉向驅動橋、智能操控和安全駕駛室、負載傳感電液提升器等核心技術與關鍵零部件，集成研制智能重型拖拉機；研究節能降耗制造工藝、產品全生命周期設計與評價、信息化、數字化、網絡化等重型拖拉機智能制造技術，建立重型拖拉機智能制造方法與技術體系，并進行試驗考核。

　　考核指標：【約束性指標】突破重型拖拉機動力換檔等關鍵核心技術3—4項；開發動力換檔+動力換向、動力高低檔+動力換向和無級變速傳動箱、負載傳感電液提升器等新部件及整機新產品3—4種。排放達到非道路國Ⅳ標準以上；發動機功率≥147kW：動力換檔16速以上、無級變速變速比≥4，變速范圍0.05—40km/h；電液提升器最大提升力≥48kN、最大牽引力≥70kN，液壓系統壓力≥20MPa、流量≥110L/min；動力輸出軸功率≥170馬力。發動機功率88.2—117.6kW：動力換向+動力高低檔12速以上，變速范圍2—50km/h;申請專利3—5項。【預期性指標】制定標準3—4項；發表論文3—5篇。

　　支持年限：2016年—2020年

　　擬支持項目數：1—2項

　　2.3智能電動拖拉機開發

　　研究內容：針對零排放、無污染、低噪音等特殊農業生產環節對綠色動力農機具的需求不斷增加的趨勢，研究電動拖拉機中央集成控制及整機控制策略、動力模式與經濟模式下的能量管理、無級調速、作業機組不同工況下動力匹配及整機集成等關鍵技術；開發電動拖拉機能量智能管理系統、功率分匯流變速箱；集成創制智能電動拖拉機，并進行試驗考核。

　　考核指標：【約束性指標】突破中央集成控制及整機控制策略、能量管理等關鍵核心技術3—4項；創制功率分匯流變速箱與電動拖拉機整機等新產品2—3種。電動機功率≥18kW，高低檔無級變速，犁耕作業續航能力≥6小時，符合同功率段拖拉機產品相關國家標準；申請專利3—5項。【預期性指標】制定標準3—4項；發表論文3—5篇。