8.智能农机装备 2017 年度项目申报指南（征求意见稿）.doc

“智能农机装备”重点专项 2017 年度项目申报指南 （征求意见稿） 农业是国民经济的基础，其根本出路在于机械化，农业机械 化是农业现代化的重要标志，关乎“四化”同步推进全局。智能 农机装备代表着农业先进生产力，是提高生产效率、转变发展方 式、增强农业综合生产能力的物质基础，也是国际农业及装备产 业技术竞争的焦点。当前，我国农业现代化加速发展，农村土地 规模经营、农业劳动力大量转移、农业结构调整，农机装备技术 供给与需求的矛盾更加凸显，农机产品技术创新促进产业升级、 转变农业发展方式的任务更加迫切。实施创新驱动，加快推动智 能农机装备技术与产业发展，对支撑现代农业发展，保障粮食安 全、食品安全和生态安全意义重大。 坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，深入实施创 新驱动发展战略，围绕提高农业产业竞争力和引领现代农业产业 发展的宗旨，立足“智能、高效、环保” ，瞄准“关键核心技术自 主化，主导装备产品智能化，薄弱环节机械化”的目标，进行智 能装备、精益制造、精细作业的产业链与基础研究、关键攻关、 装备研制与示范应用创新链相结合的一体化科技创新设计，启动 实施“智能农机装备”重点专项。 1 本专项围绕现代农业发展方式转变、提质增效对高端技术和 市场重大产品的紧迫需求，重点突破智能农机作业信息感知、决 策智控、试验检测等基础和关键共性技术与重大产品智能化核心 技术，实现自主化；加大力度开发大型与专用拖拉机、田间作业 及收获等主导产品智能技术与智能制造技术，创立自主的农业智 能化装备技术体系，形成智能农机装备关键共性技术、核心功能 部件与整体试验检测开发和协同配套能力；加快创制大宗粮经作 物生产、丘陵山区、设施生产及农产品产地处理等装备，支撑全 程全面机械化发展， 为走中国特色农业现代化道路提供科技支撑。 本专项按照应用基础技术研究、关键共性技术与重大装备开 发、典型应用示范等创新环节进行专项任务一体化部署，设置围 绕农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究，农机装备智 能化设计与验证、智能作业管理关键共性技术开发，智能农业动 力机械及高效精准环保多功能农田作业、粮食与经济作物智能高 效收获、设施智能化精细生产、农产品产后智能化干制与精细选 别技术与重大装备研制，畜禽与水产品智能化产地处理、丘陵山 区及水田机械化作业应用示范等 11 个任务方向共 47 个项目。 本专项 2016 年度首批指南已发布农机作业信息感知与精细 生产管控应用基础研究、智能农业动力机械研发、粮食作物高效 智能收获技术装备研发、经济作物高效能收获与智能控制技术装 备研发 4 个任务方向共 19 个项目。 2 2017 年度指南发布农机装备智能化设计与验证关键技术研 究、农机智能作业管理关键技术研究、高效精准环保多功能农田 作业装备研发、设施智能化精细生产技术及装备研发 4 个任务方 向共 17 个项目。2017 年度指南拟启动项目国拨经费概算合计约 3.5 亿元。 一、农机装备智能化设计与验证关键技术研究 本部分项目 1-3 属于关键共性技术研究，由高等院校、科研 院所牵头（含转制科研院所） ，联合行业优势企业申报。申报团队 应具有相应研发基础，具备相关研究领域省部级及以上重点实验 室、工程实验室等平台支撑条件；鼓励产学研联合申报以及申报 单位自筹资金配套。 1. 农机装备智能化设计技术研究 研究内容：针对我国地域差异、农作物种类和种植模式多样 等农业生产条件对农机装备多功能智能化作业和定制化、多样化 的用户需求，研究建立农机装备智能化设计理论、方法、技术体 系及多功能通用基础平台，提升我国农机装备研究设计水平，缩 短研发周期，为农机智能制造奠定基础。重点突破基于知识工程 的拖拉机、联合收割机等典型高端复杂农机装备基础标件、核心 零件、关键部件及整机数字化建模、虚拟样机动态仿真、虚拟实 验验证以及关键零部件标准化、系列化、通用化设计等基础共性 技术，开发基于通用设计与仿真分析软件的关键零部件全参数化 3 驱动模型库、设计知识库与专家系统、虚拟仿真与实验系统，构 建农机装备智能化设计多功能通用基础平台，建立农机装备智能 化设计技术规范和标准体系；并进行实际应用。 考核指标：突破拖拉机、联合收割机等典型复杂农机及关键 零部件数字化建模、动态仿真、虚拟实验等基础共性技术 8-10 项， 开发智能化设计通用基础平台，满足不少于 5 种大型复杂农机装 备的设计要求。研制标准 4-7 项；申请专利 5-10 项；发表论文 20-25 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 2. 农机装备制造过程质量检测技术研究 研究内容：针对我国农机装备在制造过程、整机装配以及电 器系统可靠性检测方法和手段缺乏影响质量的突出问题，建立产 品质量检测方法和系统平台， 为产品制造质量提升提供检测手段。 研究拖拉机、联合收割机等典型农机装备关键零部件可靠性、液 压系统、电气系统检测技术与方法，集成构建拖拉机和联合收割 机制造过程质量检测系统，搭建拖拉机与联合收割机产品制造质 量数据库。 考核指标：突破典型农机装备整机及关键零部件制造过程试 验检测技术 7-10 项；开发关键零部件与整机性能等在线试验检测 系统 6-8 套；建立拖拉机、联合收割机制造质量数据库。研制标 4 准 6-8 项；申请专利 5-10 项；发表论文 20-25 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 3. 农机装备试验验证方法与技术研究 研究内容：针对我国农机装备田间试验数据不足，试验验证 手段缺乏等突出问题，建立典型农机装备试验与验证方法，构建 智能化、多功能农机装备试验验证系统，形成田间基础数据平台。 研究拖拉机和联合收割机田间作业过程关键零部件及整机的作 业载荷、工况环境、失效特征、作业质量等参数检测技术与数据 分析方法，开发智能化试验验证系统，与智能化设计平台、产品 质量数据库集成，构建公共数据平台。 考核指标：攻克拖拉机和联合收割机田间试验、数据集成等 基础共性技术 7-10 项；开发不同类型拖拉机和联合收割机智能化 田间试验验证系统 4-6 套；构建开放共享的行业公共数据平台。 研制标准 6-8 项；申请专利 5-10 项；发表论文 20-25 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 二、农机智能作业管理关键技术研究 本部分项目 4-6 属于关键共性技术研究，由高等院校、科研 院所牵头（含转制科研院所） ，联合行业优势企业申报。申报团队 应具有相应研发基础，具备相关研究领域省部级及以上重点实验 5 室、工程实验室等平台支撑条件；鼓励产学研联合申报以及申报 单位自筹资金配套。 4. 基于北斗的农机定位与导航技术装置研究 研究内容：针对土地规模化经营发展对农机提高作业质量和 效率的需要，构建基于北斗的农机装备智能定位、自动导航和自 主作业系统，提升农机智能化水平，为智慧农业奠定技术基础。 以拖拉机及联合整地、播种、插秧、灌溉、施药和收获装备为对 象，研究自主作业智能化技术和 TD-LTE 在农机智能作业中的应 用技术， 研发适合农业复杂环境下基于北斗的多系统高精度定位、 自组网络数据传输链路、 机器视觉与多传感器组合导航技术系统， 开发导航、控制、互联网等与农机一体化融合执行装置，并进行 试验考核。 考核指标：突破光机电液多源融合智能调控策略、基于北斗 的农机作业复杂工况定位与导航调控等共性技术 6-8 项；开发智 能调控策略与作业导航控制等新装置、新系统 8-10 项。研制标准 5-7 项；申请专利 5-10 项；发表论文 20-25 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 5. 农机变量作业技术与装置研究 研究内容：针对现代农业高效生产的需求，构建农田信息指 导、作物精准定位、机器智能作业的技术体系，实现水肥种药的 6 科学施用，促进农业生产方式转变。重点针对播种、施肥、灌溉、 施药等作业环节，研究土壤肥力和作物养分自动实时分析决策、 作物精准定位、智能变量作业及多源信息融合与智能控制技术， 开发精准定位播种、实时单元处方的施肥、灌溉、施药等智能施 用决策、执行机构及系统装置，并进行试验考核。 考核指标：突破实时决策分析、多源信息融合与智能调控等 共性技术 6-9 项；开发新装置、新系统 8-10 项。研制标准 5-8 项； 申请专利 5-10 项；发表论文 20-25 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 6. 农机作业与运维智能管理技术系统研究 研究内容：面向农机制造企业、专业化服务等新型经营组织 对农业生产、农机作业、系统管理的紧迫需求，构建农机作业决 策与智能管理系统，提高农机群组作业与运维管理水平，达到高 效作业目标。开展机群智能管理技术研究，重点研发机群协同作 业与远程智能调度技术及系统；开展农机远程运维管理技术研究， 重点研发故障自动预警与自动诊断、智慧服务技术及系统；开展 农机作业管理技术研究，重点研发作业智能决策、作业工况监控 与质量控制、作业数据分析技术及系统；集成并进行试验考核。 考核指标：突破协同作业、智能调度、远程运维等共性技术 6-8 项；开发新装置、新系统 8-10 项。研制标准 5-8 项；申请专 7 利 5-10 项；发表论文 20-25 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 三、高效精准环保多功能农田作业装备研发 本部分项目 7-12 属于重大技术装备开发项目，为了切实加强 产学研用结合，确保技术产品实现市场化、实用化，由企业、高 等院校或科研院所牵头组成产学研团队联合申报， 鼓励企业牵头。 项目申报团队应具有相应的研发生产基础，具有省级及以上认定 的企业技术中心，或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、 工程技术（研究）中心等平台，或承担过相关领域国家科技计划 项目任务。要求其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会 渠道资金等）与中央财政经费比例不低于 1：1。 7. 精量播种技术装备研发 研究内容：针对主要作物机械化精细高速播种需求，突破高 速作业下的精量排种、播深精确调控、种肥同步施用等技术制约 瓶颈，形成主粮、油料、杂粮、牧草高速精量播种作业装备，为 主要作物主产区高效播种、节本增产提供装备技术支撑。开展水 稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、谷子、油菜、苜蓿种子特性与 高速作业排种技术与结构研究，突破高速作业的防损伤排种、种 肥气流集中输送、播深一致性调控、漏播堵塞故障诊断、高速仿 生减阻开沟等关键技术与系统，集成研制水稻精量直播、大豆与 8 玉米单粒精播、小麦精量播种等高速精量播种作业装备，集成研 制马铃薯气力精播及油菜、谷子、苜蓿小粒种子等精量播种设备， 并进行试验考核。 考核指标：突破高速精量排种、漏播检测等关键核心技术 7-9 项；创制精量播种作业装备、新产品 4-6 种。制定标准 3-4 项； 申请专利 8-10 项；发表论文 8-10 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 8. 高速栽植技术装备研发 研究内容：针对作物精耕细作增产对机械化高速栽植的迫切 需求，开展高速栽植技术研究，完善适应不同栽培种植模式和农 艺要求的高效栽植装备技术体系，提升系统生产效率、降低综合 成本。研究高速作业条件下的健壮苗识别、自动定量输苗、精准 栽植、覆膜栽植以及秧苗防损伤、整机振动平衡、智能监控等核 心技术，开发穴盘精播、自动取苗与栽植装置及智能控制系统， 集成研制超级杂交稻钵体苗与毯状苗高速插秧、 甘蔗种苗及栽种、 油菜等高速移栽作业装备，并进行试验考核。 考核指标：突破高速移栽、智能监控等关键核心技术 5-7 项， 创制高速栽植装备 5 种以上。制定标准 3-4 项；申请专利 8-10 项； 发表论文 8-10 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 9 拟支持项目数：1-2 项 9. 多功能田间管理作业技术装备研发 研究内容：针对农业生产对田间管理机械的需求，瞄准主粮 作物及棉花、甘蔗等经济作物规模化生产田间管理，开发形成中 耕、施肥、除草、施药等装备，为农业节本增效提供装备支撑。 开发作业质量监控、苗带识别等核心技术与关键部件；研究多功 能高地隙底盘技术，研制系列化产品及配套的精量施药、中耕培 土、除草及精量配混施肥系列作业机具，开发自走式水田植保机 械，并进行试验考核。 考核指标：突破高地隙底盘、苗带识别、精量配混等关键核 心技术 6-9 项，研制系列高地隙静液压驱动底盘及配套作业机具、 水田自走式植保机械等 4-6 种。制定标准 3-4 项；申请专利 8-10 项；发表论文 8-10 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 10. 农用航空作业关键技术研究与装备研发 研究内容：发挥航空作业快速高效、适应性广的优势，以无 人机飞控为主，开发高效农用航空器及植保喷洒装备，提高我国 农作物病虫害防治机械化水平。开展机载信息探测、多源信息融 合、能源载荷匹配、操控系统、自动避障、多机协同作业控制等 关键技术研究，开发自主飞行、航空精准喷施控制系统，集成研 10 制系列高效农用航空器及搭载轻量化施药系统， 并进行低空遥测、 航空植保、作物育种辅助授粉等试验考核。 考核指标：突破农用航空作业关键核心技术 4-7 项，研制载 荷 10-30kg 及 30kg 以上的系列高效农用航空器 4 种，开发配套施 药系统。制定标准 3-4 项；申请专利 8-10 项；发表论文 8-10 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 11. 农田提质工程技术与装备研发 研究内容：围绕高标准农田建设、中低产田与盐碱地改造、 污染土地工程修复、耕层土壤剥离再利用需求，开发形成农田提 质成套装备，以工程化手段支撑土壤质量提升。研究土壤快速检 测、耕层剥离、残膜治理、仿生减阻、土壤修复等关键技术，开 发激光平地、残膜清除、节能深松、工程改碱、标准筑埂等装备， 并在典型区域进行试验考核。 考核指标：突破土壤快速检测、仿生减阻等关键核心技术 8-10 项，研制激光平地、残膜清除、节能深松、暗管改碱、标准 筑埂、土壤修复等工程装备 6 种。制定标准 3-4 项；申请专利 8-10 项；发表论文 8-10 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 12. 种子繁育技术装备研发 11 研究内容：针对当前规模化制种存在的种子质量偏低、制种 成本高、生产效率低等问题，形成主要粮食与蔬菜等种子繁育装 备，构建规模化、专业化和标准化的种子产业化工程技术装备体 系，支撑现代种业发展。开发小区精量播种、去雄授粉、自净收 获以及活性和健康检测、智能包衣与丸化等核心技术，集成研制 玉米、小麦、水稻、蔬菜等育种与制种生产成套装备，并在国家 重点育种基地试验考核。 考核指标：突破小区种子精量播种、自净收获等关键核心技 术 6-8 项，研制玉米、小麦、水稻、蔬菜等种子精量播种、自净 收获、智能包衣与丸化等装备 6-8 种。制定标准 3-4 项；申请专 利 8-10 项；发表论文 8-10 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 四、设施智能化精细生产技术及装备研发 本部分项目 13-17 属于重大技术装备开发项目，为了切实加 强产学研用结合，确保技术产品的市场化、实用化，由企业、高 等院校或科研院所牵头组成产学研团队联合申报， 鼓励企业牵头。 项目申报团队应具有相应的研发生产基础，具有省级及以上认定 的企业技术中心，或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、 工程技术（研究）中心等平台，或者承担过相关领域国家科技计 划项目任务。要求其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社 12 会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于 1：1。 13. 蔬菜智能化精细生产技术与装备研发 研究内容：针对规模化蔬菜生产需要，突破蔬菜机械化生产 关键技术，形成蔬菜苗床精整复式作业、露地蔬菜精量播种、联 合收获等成套装备，提高蔬菜生产机械化水平，促进提质增效。 研究叶菜类、茄果类蔬菜标准化育苗、苗床精整、精量播种、高 速定植等关键技术；开发智能化蔬菜育苗成套系统及精量播种、 小苗高速定植、水肥一体化精量施用机具，研制小油菜等叶菜类、 胡萝卜等根茎类蔬菜收获装备，并试验考核。 考核指标：突破高速定植、蔬菜收获等关键核心技术 6-8 项， 研制智能化蔬菜精量播种、小苗定植、水肥精量施用、叶菜与根 茎收获等系统与装备 5 种以上。制定标准 6-8 项；申请专利 8-10 项；发表论文 8-10 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 14. 现代果园智能化精细生产管理技术装备研发 研究内容：针对现代标准化果园机械化生产需求，形成植保、 果树剪枝、套袋、采收等成套作业装备，提高生产效率，降低劳 动强度、减少生产综合成本，支撑现代果业发展。研究现代果园 机械化标准种植模式，开发集果园根系管理、果园冠层管理、花 果管理及品质监测、病虫害监控与防治于一体的智能管控系统， 13 以智能化技术提升对靶变量植保、切根与深位施肥、水肥一体化 灌溉技术与装备，研制果园嫁接、避障除草、果实套袋与采收等 装备，进行试验考核。 考核指标：突破标准化果园智能化管控等关键核心技术 6-8 项，研制果园嫁接、对靶变量植保、深位施肥和果实套袋、采收 等智能化装备 5-7 种。制定标准 6-8 项；申请专利 8-10 项；发表 论文 8-10 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 15. 温室智能化精细生产技术与装备研发 研究内容：瞄准温室生产作业装备的紧迫需求，以蔬菜生产、 食用菌培植为主要对象，研发光伏设施与调控系统、电动作业成 套装备，提高精细生产管控水平，实现高效作业。研究高效节能 设施、环境精细调控、作业对象目标特性识别、营养耦合供给等 关键技术，优化基于蔬菜、食用菌生长特性的光伏温室与智能调 控系统，开发路径规划电动作业平台及配套机具、立体栽培系统、 自动接菌以及采摘设备，并试验考核。 考核指标：突破光伏设施智能调控、电动作业等关键核心技 术 5-8 项；研制光伏温室与智能调控系统、电动作业平台及配套 机具、立体栽培、自动接菌、自动采摘等温室智能化精细生产装 备 6-8 种。制定标准 6-8 项；申请专利 8-10 项；发表论文 8-10 篇。 14 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 16. 设施畜禽养殖智能化精细生产管理技术装备研发 研究内容：针对设施畜禽养殖对品质安全、营养健康、提能 增效的紧迫需求， 形成集约化智能养殖成套装备与精细管控系统， 保障畜禽产品供给保障能力。研究规模化养殖设施及环境、工程 防疫及智能管理等关键技术，研制舍饲环境精确调控、个性化精 准饲喂、健康识别，自动挤奶与防疫消毒机器人，病死畜禽全隔 离无害化处理等成套装备，并进行试验考核。 考核指标：突破规模化舍饲环境精确调控、病死畜禽全隔离 无害化处理等关键核心技术 7-9 项；研制环境精确调控、精准饲 喂、健康识别、自动挤奶与防疫消毒机器人、病死畜禽全隔离无 害化处理等装备 6-8 种。制定标准 6-8 项；申请专利 8-10 项；发 表论文 8-10 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 17. 设施水产养殖智能化精细生产管理技术装备研发 研究内容：针对设施水产养殖现状，重点探讨水产动物生理 生态信息监测、水体成分与环境变化以及相互影响规律，指导水 产养殖智能机械精细生产，保障安全有效供给。研究水产动物生 理生态行为与水体成分及环境的自适应机理；开发水产养殖设施 15 高效节能、水体与环境在线检控、高效智能管理等核心技术与系 统，集成研制集约化水产养殖设施、水体清洁及智能化精确投饲、 水产品机械化收集等装备，进行试验考核。 考核指标：突破水产动物生理生态行为与水体成分及环境在 线检控、水体清洁等关键核心技术 8-10 项；研制智能化精确投饲、 水体循环清洁、水产品收集等装备 3-5 种。制定标准 6-8 项；申 请专利 8-10 项；发表论文 8-10 篇。 支持年限：2017 年-2020 年 拟支持项目数：1-2 项 16