2024年我国拖拉机智能化现状及发展建议
一、什么是拖拉机智能化
拖拉机智能化是指通过引入先进的电子信息技术，自动化技术，信息化技术等，对传统的拖拉机进行升级和改造，使其具备较高的智能化水平，从而提高农业生产效率，改善驾驶人员的工作条件，并实现节能减排的目标。
1. 智能拖拉机的组成部分
1）大脑处理器和控制模块。如ECU发动机控制模块、EHR远程控制阀控制单元、ICU仪表控制单元等，通过ISOBUS系统联接。
2）感知。传感器（如速度传感器、燃油水分传感器、位置传感器、温度传感器、压力传感器、液位传感器和排放传感器等），用于检测物理量并转化成控制器可以读取的信号。
3）执行部件。 由电液或自动控制，负责执行控制器发出的指令。
4）交流。 交互用户界面（如触摸屏）、设备故障诊断（EST）、拖拉机、通用终端与农机具通讯（ISOBUS）、作业数据监测、按处方图进行变量作业（带播种机、施肥机等）、远程控制（Telemetrytics）和机队管理（FleetManagement）以及农业管理系统（FMIS）。
2. 智能拖拉机的核心技术
1）动力换挡技术。 利用行星不定轴式双联齿轮结构实现动力换挡，解决了定轴式变速箱轴向尺寸过大的难题。
2）自动驾驶技术。 基于北斗高精度定位技术，实现了拖拉机由有人驾驶到自动操纵启动、变速离合、转向、机具升降等自动驾驶作业的技术跨越。
3）电液悬挂系统闭心式负载传感压力补偿式液压综合控制技术。设计了一套带有负载传感压力补偿的闭心式液压调速回路、电液比例控制阀、销轴式牵引力传感器以及基于CAN总线的电液悬挂控制器，集成研制了电液悬挂系统。
4）声固耦合的设计技术。开发了全悬浮式拖拉机驾驶室减振系统，解决了传统拖拉机驾驶室噪声高、振动加速度大的技术难题。
3. 智能拖拉机的应用场景
智能拖拉机广泛应用于农业生产的各个环节，如播种、施肥、收获等作业。它们能够实现一键启动、一键急停、自动换向、自动制动、发动机转速自动控制、悬挂高度自动控制、后动力输出自动控制，旋耕机、整地机等农具自动控制，动态和静态障碍物的避让等功能。此外，智能拖拉机还可以实现无人驾驶，避免出现漏耕、重耕现象，提高作业效率，真正实现自主、精准作业。
4. 智能拖拉机的发展趋势
随着科技的进步和农业现代化的发展，智能拖拉机将成为未来农业生产的重要工具。它们不仅能够提高农业生产效率，还能够改善驾驶人员的工作条件，实现节能减排的目标。在全球智能化发展背景下，智能拖拉机将成为我国拖拉机产业弯道超车的机会。
二、我国拖拉机智能化现状
1. 市场现状
我国拖拉机智能化的发展正在逐步推进。根据最新的补贴数据，2022年拖拉机销量已经达到57万台，其中，≥100hp的拖拉机占比59.05%。这一数据显示，我国拖拉机市场对智能化产品的需求正在不断增加。此外，随着微电子技术向农业机械的渗透，现代大功率农用拖拉机正日益向智能化和机电一体化方向发展。智能拖拉机成为国产拖拉机产业发展新重点。近几年行业集中度越来越高，2019年CR3为27%，CR5为37%，CR10为53%；2022年CR3为43%，CR5为53%，CR10为67%。
2. 技术发展
我国拖拉机技术上整体相比国外落后，但国产拖拉机品牌纷纷布局智能拖拉机产品，探索拖拉机产业的发展新路径。智能化、无人化成为国际拖拉机行业发展重要趋势，我国拖拉机行业正在进入新的阶段--全球化阶段，这一阶段中国拖拉机行业将直接面对国内外用户多样化的需求和来自国际巨头的直接竞争。以中国一拖为例，中国一拖于2016年发布了首台无人驾驶拖拉机。今年，中国一拖推出新一代智能拖拉机东方红智能拖拉机2.0，拥有智能掉头、自动耕深保持、定速巡航、一键提升加翻转、精准计亩、后视影像监控、维保信息提醒等七大创新功能，三种作业模式。其中，全智能作业模式可田头自动转向、机具自动提升和下降，降低操作的复杂程度，提高作业效率。此外，该拖拉机具有安全电子围栏，有利于保障作业安全。
3. 行业发展趋势
我国拖拉机行业正在向智能化发展，未来企业需扩大研发生产，向高端拖拉机领域寻求突破。预计我国的农作物耕种收综合农机化率将不断提高，这将推动我国拖拉机行业的发展。此外，智能拖拉机市场发展状况报告显示，中国智能拖拉机市场发展现状及未来趋势(2017-2028年)，并且市场集中度较高，产业集中趋势较为明显。参考欧美的经验，以大型拖拉机为载体，前后集成挂装着犁地、整地、播种、施肥机械设备，实现一体化高效作业，并通过无人技术赋能是未来农业的必然趋势。
4. 企业布局
在市场竞争的作用下，我国的拖拉机制造业面临着转型升级的压力。一些企业如东方红拖拉机、雷沃、东风等已经在市场上占据了较大的份额。其中，雷沃重工股份有限公司联合多家高校和研究机构，对动力换挡拖拉机智能化关键技术进行了系统研究，并成功实现了国产化，打破了外国企业对动力换挡技术和智能化技术的垄断。
综上所述，我国拖拉机智能化现状呈现出市场对智能化产品需求增加、技术逐渐赶超国际先进水平、行业向高端化和智能化发展以及企业积极进行战略布局的特点。
三、我国拖拉机智能化存在问题
1. 智能化技术的发展现状
我国拖拉机智能化技术已取得重大进展，包括自动驾驶、智能感知、人工智能和无人驾驶等技术正在加速发展。全球范围内已有不少企业推出了智能拖拉机产品，如迪尔公司的AutoTrac自动驾驶系统、约翰迪尔公司的ExactApply喷洒系统以及新荷兰公司的T7.315智能拖拉机等。智能拖拉机已广泛应用于农业生产的各个环节，包括耕作、播种、施肥、喷洒和收割等。
2. 存在的问题
1）自动驾驶系统实际使用中发生的很多问题与线束及线束插头有关
拖拉机使用中振动大，工作环境恶劣，拖拉机及自动驾驶系统的生产厂家应加强自动驾驶线束及线束插头质量控制，提高线束的可靠性，同时对线束在拖拉机上的固定位置及走向应系统规划，避免线束固定位置及走向不当造成损坏。
2）显示器问题
自动驾驶系统使用中经常会出现显示屏无法操作的问题，主要有以下几类：一是显示屏无法操作后，更换显示屏后正常；二是夜间显示器太亮，无法调节，更换显示屏后正常；三是夜间显示器太亮，通过调整优化程序数据后正常；四是显示器AB点数据勾选不上，通过重新优化程序数据后正常；五是显示器数据显示不正常，通过调整参数改变比例尺后正常；六是显示器点触没有反应，重新刷写程序后正常。
3）接收机问题
自动驾驶使用中接收不到信号，更换接收机后正常；自动驾台使用接收的信号断断续续，检查发现接收机卡槽松动，更换接收机后正常；还有电台信号接收不到的情况，切换到网络信号后正常。
4）角位移传感器
自动驾驶使用中偏离导航预设轨迹，导航偏差大，调整数据无效果，检查发现角位移传感器处有异响，更换角位移传感器后正常。
5）控制器
拖拉机自动驾驶功能开启后，不行走时导向轮会来回摆动；用户使用爬行档进行低速开沟作业时（约3-4米/分钟），自动驾驶系统不能正常使用。该种情况主要是控制器中写入的程序导致，当导航设置为每小时0公里起时，就会出现拖拉机自动驾驶功能开启后，原地不动时导向轮会来回摆动的现象，当导航设置为每小时1公里起时，原地不动时导向轮会来回摆动的现象是会消失，但会出现拖拉使用爬行档时自动驾驶功能无法使用的现象。现在有的自动驾驶系统可以将速度随意在在0-1公里/小时起区间内随意设置，但有的自动驾驶系统只能将速度设置为要么0公里/小时起，要么1公里/小时起。
6）基站间信号相互干扰、距离远时接收不到信号
有拖拉机用户反映，当周边使用自动驾驶系统的拖拉机较多时，基站间的信号会出现相互干扰的现象，造成使用时导航会偏离原来预设轨迹，无法正常使用，当拖拉机与基站间距离过或有树林、障碍物时，接受不到电台信号，有的需切换成网络信号才能正常使用。
7）交接行偏差大
有拖拉机用户反映，其使用自动驾驶系统功能时，会出现交接行偏差大的情况，有的需要重写刷写程序、升级程序解决，有的需要调整参数解决，有的需要重新接插线束，有的需要更换基站，还有的需要更换接收机解决。
3. 未来发展趋势
未来，我国拖拉机技术将继续快速发展，并向更加自主、智能和互联的方向发展。智能化拖拉机将成为通向未来的直达列车，同时国家也会加大行业补贴力度。农机的智能化，对于国内拖拉机企业，既是行业发展的一种趋势，也是实现弯道超车的机会。
四、加速我国拖拉机智能化进程的政策建议
1. 推动农机装备研发制造
为了进一步推动我国拖拉机行业智能化进程，政策上应该鼓励和支持农机装备的研发制造，尤其是在核心技术领域的创新和突破。
2. 加强农村信息基础设施建设
要加快智能农机装备研发制造，加快农村信息基础设施建设，使网络信息无死角、全天候、低成本覆盖，充分运用农业物联网、大数据、云计算等现代农业技术，提高粮食生产智能化作业水平。
3. 提升农机智能化水平
智能化农机真正解放了人力，农民足不出户，只需要按下遥控器启动开关，无人驾驶拖拉机、插秧机、联合收割机和植保无人机就可以按照提前设定的作业路线整地、种植、施肥、喷药、收割，可以24小时全程无人自主作业，极大地降低了人力成本和时间成本，提高了农业生产效率。因此，政策上应该鼓励和支持智能化农机的研发和应用，提升农机智能化水平。
4. 加强农机人才培养
政策上应该加强对农机人才培养的支持，为智能拖拉机的快速发展提供人才保障。相关部门还应加大对农机装备发展的资金投入，加强智能农机研发，并引导银行等金融机构加大对农机服务组织的信贷投放力度 。同时，需要加大对农村信息基础设施的建设，提高农村网络覆盖率，为智能农机的应用提供更好的网络环境。
5. 完善相关税收政策
为了加快我国高端农业机械的产业升级，可以通过规范农机行业进入门槛和退出标准，加速淘汰落后产能；设立专项扶持资金，建立多层次、网络式、全球化的产业联盟，构建高端农业机械关键核心共性技术研究平台；完善相关税收政策，对国内农机企业兼并重组国外企业，或在国外建厂所生产的高端农机产品及零部件，进入国内市场销售时免征进口环节的税收。这些措施都可以有效地推动我国拖拉机智能化进程的发展。
