农机鸣响 颗粒归仓（深度观察·重大技术装备这样攻关③）

日期：2024-07-24 10:01:37 | 作者: 分级机

  芒种时节，江苏盐城，金色麦浪滚滚，3台大型收割机排成一排、往来穿梭。空中俯瞰，小麦如潮涌般汇入，好不壮观。定睛一看，机身亮丽的“中国红”底色上赫然印着三个大字——“东方红”。

  走进位于河南洛阳市的国机集团所属中国一拖中试基地，记者见到了这款先进农机装备——我国自主研发的首台大型高效谷物联合收割机东方红YT6668。它长近10米、高约4米、重19吨左右，搭载370马力东方红发动机，每秒喂入量可达15公斤，作业效率高达每天500亩。它的横空出世，填补了国内大喂入量高端收割机的空白，批量生产后将打破国外垄断，为实施国家粮食安全战略保驾护航。

  粮食安全是“国之大者”。习强调：“要把发展农业科学技术放在更突出的位置，大力推进农业机械化、智能化，给农业现代化插上科技的翅膀。”国产大型高效收割机如何从无到有？其间闯过哪些难关，突破了哪些瓶颈？记者做了采访。

  花3个月时间，走进一线、了解用户，在几十页产品需求表中梳理出目标收割机的样貌

  “我们完成了一项几乎不可能完成的任务！”见面第一句，中国一拖集团公司总经理助理赵一荣自豪地说。

  拖拉机平整土地、播种机埋下种子、收割机完成收割脱粒……农业走向现代化，离不开农机装备。都说“长在地里的是庄稼，收入仓里的才叫粮食”。中国一拖要做的，便是研制这最后一道让颗粒归仓的关键装备——大喂入量高效智能收割机。

  大喂入量有多大？降下割台，每秒可吞入谷物15公斤，作业效率是中小型收割机的4至5倍。近年来，随着农业适度规模经营发展，农村集中成片的地块慢慢的变多，收割机也适应需求，加速迈向大型化、功能复合化和智能化的目标。“以15公斤喂入量产品为例，5年前国内年销量仅约200台，到去年已超1300台。”赵一荣说。

  市场需求与日俱增，供给水平却一度滞后。“目前，国内主销的收割机产品最大喂入量为每秒10公斤，且智能化水平较低，难以满足大型农场规模化收割需要。”赵一荣介绍，由于此前不具备研制能力，10公斤以上喂入量的高端收割机市场被国外品牌占据，用户普遍购机成本高、采购周期长，“一款每秒13公斤喂入量的收割机，售价高达每台240万元。不仅影响用户收益，也会影响国家粮食安全。”

  迈向自主化，刻不容缓。2021年6月，“大型高效谷物联合收割机研发团队”在中国一拖技术中心成立。按照计划，首台样机试制要在2022年7月完成。

  “起跑的姿势一定要对，不然会越使劲越偏离方向。”尽管时间紧、任务重、难度高，一拖研发团队却决定先花3个月时间，广调研、下慢功。

  从初夏到入秋，小组成员走访东北地区数十个农场，与上百农户、农机手交流，现场看、当面听、直接问，整理出几十页的产品需求表，要制造的收割机眉目渐清——

  机器需更智能，割台调整、谷物脱粒、秸秆排出等全流程智能化，农机手在驾驶舱就能完成所有操作……

  “算总账，慢也是快。”赵一荣感慨道。基于前期探访成果，一拖对标一款国际先进产品开始了自主研制，产品同时也是当前国际市场主销的智能化程度最高、喂入量最大的产品型号。“唯有对标最高标准，才有机会迎头赶上，才有机会弯道超车。”

  历时7个月，设计图纸超5000张，攻克割台设计、动力输出、电控系统、机舱环境等研发难关

  2021年9月，近50人的开发团队分成割台、过桥、脱粒、清选、液压、电控等10个研发小组，一场自主创新攻坚战拉开序幕。

  重构割台是第一场硬仗。“割台好比收割机的‘嘴巴’，大喂入量得匹配‘长割台’。”中国一拖技术中心收获机具所副所长代占朝介绍，YT6668的割台幅宽达7.6米，是中小型收割机的两倍多，地面横向波动加大，给贴地抢收低秆作物带来不小挑战。

  “化直为曲！”反复琢磨之下，收获机具所收获机械室主任赵子龙有了主意，“如此一来，割台便能在农田中‘蛇形走位’，还能自如应对玉米、大豆、小麦等多种作物。”

  “‘食量’变大，‘胃动力’也得跟上才行。”代占朝粗略计算，喂入量从10公斤增长到15公斤，发动机提供的动力得从230马力提升至370马力，这在国产收割机上还是头一遭。

  强劲动力从哪里来？往返多个厂区，中国一拖技术中心副主任冯春凌灵光乍现，想到了一拖的“老本行”——拖拉机。参考拖拉机的动力结构，在给YT6668换上东方红370马力自研柴油机这颗“大心脏”后，采用多动力输出的中央变速箱，使得动力可在割台、脱粒、清选、搬运、切碎等多道流程合理分配、高效传输。

  至此，技术团队迎来他们最严峻的考验：为大型联合收割机加装“智慧大脑”，实现全部操作驾驶室内自动控制。对于收割机产品还大多处在手工操控阶段的一拖而言，又是一个“前所未有”。

  大型联合收割机中，整机电控系统要有30多个控制器、上百个传感器，它们之间彼此排列组合，形成数千条数据交互。总系统就像一个“黑箱”，输入指令，机器会执行相应动作，但具体怎么来实现，全靠一遍遍摸索试验。

  “数据梳理，好像一根无尽的线。”中国一拖智慧农业工程部部长郭延超印象非常深刻，“有一次，早上一到工位，小组成员高声喊着，昨天晚上做梦还在做控制器的交互分析！”没有捷径，就下笨功夫。3个月内，团队从3人扩充到16人。从网络设计、人机交互到控制器开发，一场场“阻击战”过后，终于实现所有操作调整的自动控制。

  一路闯关夺隘，重任还在前方。覆盖件，收割机的“外衣”，其质量优劣，不仅影响美观，更关乎舒适性，是产品竞争力的重要组成部分。YT6668整机共有4000多种零件，覆盖件就占了1/4。在团队前期调研得到的需求列表中，驾驶环境的舒适度名列前茅。

  “坐进咱们的收割机，工作一天浑身是土；进口的收割机，干净不说，还能听音乐，就像‘毛坯房’和‘精装房’的差别。”走访中，农机手的一个比喻，让中国一拖拖拉机所造型及人机工程室主任杨茵记忆犹新。

  一句无心之言，让杨茵团队鼓足干劲，“我们也能造出‘精装房’！” 经过分析，杨茵发现，驾驶室的舒适性主要源自密封性。“过去的思路是封得越严密越好，但长时间作业，会导致呼吸不畅。”

  思路一变天地宽。通过创新采用正压送风模式，当空调系统开启后，驾驶室内的实时压强可达到50帕，既能有效阻止粉尘进入，也能保持空气清爽。此外，为了破解作业噪声大这个“老大难”问题，团队借鉴汽车制造中的阻尼减震法，在驾驶室内壁增加吸音材料的使用，使得作业时舱内音量降至85分贝，正常接打电话没问题。

  “压力也是动力，是创造力和生产力。”在一拖技术中心，冯春凌向记者展示了一组数据：历时7个月，先后查阅设计手册、专业论文100多项，完成设计图纸超5000张，人均出图量500张左右……“每一次都是第一次。我们不仅做到了，还比预期时间快了两个月。”冯春凌言语中透着自豪。

  上下游企业协同作战，4600多种零部件两个月内完成装配，首台样机加速迈向量产

  在一拖中试基地，首台YT6668功能样机正静静伫立在库房中。此刻的它，褪去“外壳”，内部机理清晰可见：一人多高的巨大轮胎上，各种样式、尺寸的箱体、齿轮犬牙交错，不同的传送带、管道宛若一根根血管，错落分布、交织其中。从图纸到实物，装配之难可见一斑。

  起初，接到研制高精尖产品任务时，收获机具公司总装工艺员李涛兴奋了好一阵。可见到图纸的那一刻，压力陡增——4600多种零部件，要在两个月时间内装配完成。

  零部件的快速供应是当务之急。“通过使用先进增材制造技术，我们在1个月内完成了约30件关键传动箱的快速铸造，但首台样机仍然有大量零部件需要专门定制。”中国一拖收获机具公司总经理张宾说。

  “我们承接了整机的九大部件、3000多种零部件，其中自主研发工装模具600余套，占整机一半以上。”中国一拖福莱格公司副总经理李奇介绍，以脱离滚筒为例，所有喂入的谷物会以每秒15公斤的高速拍打滚筒叶片，滚筒叶片的强度、硬度和耐磨性一定要符合严苛要求，且经过动平衡测试后才能装机。

  挑战不期而至。“初次测试时，还未达到预定转速，滚筒就出现剧烈跳动。”李奇回忆，设计师和技术员在现场反复优化工装，经过50多次调试，最终达到设计的基本要求。“像这样的现场联动，整个装配阶段开展了上千次，破解了20多项装调技术难题。”

  全部零部件备齐，“进度条”走到了最后的装配环节。“YT6668对精度要求极高，每个环节都不能出纰漏。”李涛记得，为清理传送箱中翻砂铸造的残留物，他一手拿着螺旋毛刷，一手举着手电筒，挨个清刷近百个指甲盖大小的螺纹孔。正值盛夏，车间好似蒸笼，李涛一刷便是小半天，工服经常湿透黏在身上。

  功夫不负有心人。2022年8月，首台功能性样机如期完成装配调试。随着现场“测试开始”一声令下，所有设计人员、装配工人，一起屏住呼吸，目光全都盯在样机上：发动机正常启动，割台顺利升降，滚筒运行如常……

  攻下首台功能性样机这座“堡垒”，一拖正在量产的轨道上提速奔跑：5月25日，6台可靠性样机试制完成。此时此刻，它们正在江苏连云港的广袤麦田来测试作业，在维护改进后，将一路向北，去往内蒙古、黑龙江等地，陆续开展小麦、玉米、大豆等田间作业，力争用5000小时的作业试验，达到能连续作业100小时的可靠性要求。

  “明年实现量产后，预计年产量将达到约500台，用户购机成本将降低近四成。”采访结束时，赵一荣说，研发团队用一年时间实现“从0到1”的突破，完成“从1到6”的壮大，未来将以更快速度实现“从6到成百上千”的飞跃，“坚持就是胜利，迈向自主化的中国农机装备前景广阔！”

  一件是陈列在东方红农耕博物馆的八挡小四轮拖拉机。上世纪80年代初，适应大块地变成“面条田”的趋势，一拖自主研发了我国首台八挡小四轮拖拉机，一时掀起抢购热潮，“以一个产品救活了一个厂”，也由此带动我国农机行业走出低谷。

  另一件是摆放在东方红智创空间的我国首台大型高效谷物联合收割机。去年9月，为满足当下集中连片土地耕作需要，一拖创新研制了这款产品，批量生产后将打破国际市场垄断，为粮食安全保驾护航。

  两件展品相距数百米，历史和当下的两次“高光时刻”，诉说着一拖数十年来对自主创新的不懈坚持，也为更多企业开拓创新提供了启示：新技术新工艺要以市场需求为牵引、以用户痛点为导向，真正创造价值。

  上世纪80年代，农村分田到户后，一拖派出上千人，赴全国百余个县作市场调查与研究，造就了小四轮拖拉机的热销。这一次，一拖也是依靠深入田间地头、问计于农，才得以有明确的目的性地研发出未来市场发展的潜力广阔的大型高效联合收割机。从北斗系统到中国高铁，从刀片电池到柔性显示，但凡在中国市场乃至国际舞台具有竞争力的产品，往往是从市场中来、到市场中去、以响应市场需求的关键创新赢得了市场的正向反馈。

  中国制造业生产能力强大，产业配套齐全，规模优势显著。依靠市场、锚定市场，充分的发挥市场对研发技术方向、路线选择、要素价格、各类创新要素配置的导向作用，广大企业将在创新之路上创造更多佳绩、赢得更大主动。

  连日来，河南省封丘县农业农村部门强化农机、农技服务保障，委派农技人员分区、分片下乡开展夏播指导，让机械化作业大显威力，紧抓墒情好时机，高效助力农民夏播夏种生产。截至目前，全县共出动大中拖1381台，小拖11482台，播种机9485台，已播种秋季农作物90多万亩。…

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