2023年是“農(nóng)業(yè)的根本出路在于機械化”著名論斷提出的第64個年頭，幾十年時間里中國拖拉機制造業(yè)潮起潮落，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)是國民經(jīng)濟不可或缺并具有相當規(guī)模的制造體系。

中國的拖拉機不管是結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、性能、可靠性還是技術(shù)含量等方面，都跟發(fā)達國家有明顯差距，對國內(nèi)市場需求來說只能做到基本滿足。

中國拖拉機發(fā)展歷程

中國拖拉機制造業(yè)起步的標志應該是1955年10月第一拖拉機制造廠破土動工，3年后新中國第一臺拖拉機問世，并在隨后1年時間里順利進入量產(chǎn)環(huán)節(jié)。

1955年到1965年的10年時間中，中國主要是引進和仿制前蘇聯(lián)拖拉機產(chǎn)品，先后建立了一拖、長拖、天拖、鞍山拖等等十余個大中型拖拉機制造企業(yè)。

東方紅-54型履帶拖拉機就是當時非常盛行的一款拖拉機，出現(xiàn)在各種宣傳畫和報刊媒體上，具有馬力大、速度快、油耗低等優(yōu)點。

70年代進入黃金發(fā)展期，東方紅54的年銷產(chǎn)量達到2萬臺左右，直到十一屆三中全會后，農(nóng)村實行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制，拖拉機市場需求結(jié)構(gòu)出現(xiàn)非常大的變化，原本盛銷的大中型拖拉機迅速遇冷。

取而代之的是小四輪和手扶拖拉機得到空前發(fā)展，但是因為生產(chǎn)的標準化、通用化、系列化程度比較差，轉(zhuǎn)型期間又有著投資分散和生產(chǎn)管理方式落后等缺點，中國拖拉機制造業(yè)產(chǎn)銷均出現(xiàn)下降陷入困境。

為了在殘酷的市場活下去，數(shù)據(jù)顯示當時有15家大中拖企業(yè)被迫轉(zhuǎn)型或兼產(chǎn)小型拖拉機，1979年到1984年短短5年時間中國大中拖企業(yè)從65家減少到21家，產(chǎn)量也由12.56萬縮減到3.9萬臺。

東方紅54逐步在市場上消失，1999年它的產(chǎn)銷量占比已經(jīng)下降至23%，一直到2016年左右東方紅54徹底退出市場。

那個時期中國農(nóng)業(yè)屬于領(lǐng)先水平，農(nóng)業(yè)機械行業(yè)起步也算比較早的國家，但是隨著科學技術(shù)的發(fā)展，發(fā)達國家把握機會率先把先進技術(shù)應用到農(nóng)業(yè)機械上，推動農(nóng)業(yè)機械的可靠性、安全性和適應性取得長足發(fā)展。

特別是上世紀末以后，隨著電子控制、智能控制、機電液一體化等技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械的應用，農(nóng)業(yè)機械水平不斷提高。

而同時期中國拖拉機制造業(yè)的發(fā)展目標卻定位在加大馬力上，以中國一拖為例，它在2007年推出動力換擋重型拖拉機，2010年更是把馬力推動到200匹以上。

中國拖拉機在馬力不斷加強的時候，像電控技術(shù)、液壓技術(shù)、傳感器、控制策略以及人機交互上面缺少深入研究，技術(shù)發(fā)展滯后，跟發(fā)達國家的拖拉機存在明顯差距。

電液懸掛技術(shù)優(yōu)劣差別

液壓懸掛系統(tǒng)作為拖拉機的重要組成裝置，主要用于農(nóng)機具的連接、懸掛、提升、下降以及作業(yè)深度控制方面。

液壓懸掛系統(tǒng)功能的優(yōu)劣直接影響拖拉機的田間作業(yè)質(zhì)量，也是判斷拖拉機性能的重要指標。

隨著電控液壓技術(shù)的日益完善，在發(fā)達國家中大功率拖拉機的懸掛系統(tǒng)上，這項技術(shù)被發(fā)揮得淋漓盡致。

電控液壓懸掛系統(tǒng)以電子信號替代機械反饋信號，通過控制器接收傳感器的電子信號，經(jīng)過處理后輸出信號給電液比例閥來控制液壓油缸的升降。

國外的主流市場上很多知名公司的大功率拖拉機都裝備了電控液壓懸掛系統(tǒng)，比如約翰迪爾、紐荷蘭，都各自開發(fā)了相應的數(shù)字化耕深控制系統(tǒng)。

最成熟的無疑是德國BOSCH公司的拖拉機電控液壓懸掛系統(tǒng)，該系統(tǒng)分三部分：電氣部分、液壓部分和機械部分。

控制閥使用LS系統(tǒng)通過負載敏感技術(shù)控制閥芯運動，提高拖拉機液壓效率，實驗結(jié)果證明該產(chǎn)品耕深誤差小，可以降低拖拉機能耗2%—3%，整體工作效率較高。

除此之外這套電控液壓懸掛系統(tǒng)還有兩個特點。

1、降低駕駛員作業(yè)強度，采用耕深自動控制辦法，耕地作業(yè)時只需要在控制面板上設定目標耕深和力度綜合度系數(shù)就可以，此舉可以大幅降低駕駛員的勞動強度，讓駕駛員從傳統(tǒng)的手動調(diào)節(jié)耕深操作中解放出來，專注于拖拉機的田間行駛。

2、提升拖拉機的智能化、自動化水平，通過和GPS導航技術(shù)、CAN總線技術(shù)和高精度傳感技術(shù)等相結(jié)合，實現(xiàn)拖拉機作業(yè)智能化控制，讓拖拉機更符合未來精細農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求。

相比起國外運用廣泛的電控液壓懸掛技術(shù)，國內(nèi)大部分拖拉機仍然采用傳統(tǒng)的液壓懸掛控制技術(shù)控制作業(yè)深度，只有部分大中馬力拖拉機上有配置電液懸掛系統(tǒng)。

中國拖拉機傳統(tǒng)液壓懸掛系統(tǒng)耕深控制方式主要有三種：高度調(diào)節(jié)、力調(diào)節(jié)和位調(diào)節(jié)。

高度調(diào)節(jié)是通過駕駛員調(diào)節(jié)農(nóng)機具上地輪的高低位置，來改變地輪和農(nóng)機具工作部件底平面之間的相對位置。

力調(diào)節(jié)和位調(diào)節(jié)都是通過駕駛員控制調(diào)節(jié)手柄，讓農(nóng)機具維持在某個位置不變方便進行作業(yè)。

這種手動控制在實際作業(yè)中存在不少缺點，比如耕深控制精度低，三種方式都是機械式調(diào)節(jié)，誤差很大。

工作時不可以采用兩種或兩種以上的耕深控制方式，并且一旦選用某種調(diào)節(jié)方式還不能隨時更換，必須停機后駕駛員才能選擇另一種作業(yè)方式。

不能進行滑轉(zhuǎn)率控制也是很大的問題，如果駕駛調(diào)節(jié)不當或拖拉機功率不足時，就會出現(xiàn)拖拉機驅(qū)動輪打滑、排氣管冒黑煙現(xiàn)象，既降低了作業(yè)效率還平白增加油耗。

落后意味著要挨打，中國農(nóng)業(yè)大學、南京大學、江蘇大學等高校意識到該方面的差距，近年來不斷深入研究自動耕深控制技術(shù)的智能控制算法、CAN總線傳輸技術(shù)、多參數(shù)調(diào)節(jié)技術(shù)等等。

在理論階段取得豐富的成果，也制作了樣機進行實驗。

一起參與進來的還有中國部分企業(yè)，比如悅達智能農(nóng)業(yè)裝備有限公司，這家公司綜合考慮市場與成本后，研究出一款適合中國國情的力位綜合控制的新型電控液壓懸掛系統(tǒng)。

國內(nèi)外拖拉機比較起來還差在哪里

駕駛室方面?zhèn)鹘y(tǒng)拖拉機要求比較簡單，能遮風擋雨足矣，但如今拖拉機駕駛室里面在保證視野的基礎上，更注重安全性、舒適性、可靠性，要求智能化、信息化，需要完成拖拉機的大部分信息顯示記錄、駕駛操控和遠程通信等功能。

以凱斯紐荷蘭的Magnum系列拖拉機駕駛室為例，安全性是它非?？粗械囊粋€方面，配置有減震懸架，可以隔離地盤震動，保證駕駛平穩(wěn)。

座椅下還裝有空氣懸浮系統(tǒng)，能讓駕駛員進行40°右轉(zhuǎn)，實現(xiàn)180°全方位視野，該駕駛室的控件位于右上方，一切都在駕駛員的視野之內(nèi)，不管是田間行駛還是操作都極為方便。

裝有多重控制的扶手控制臺和ICP直觀控制面板，所有重要操作都繼承在一個簡單的控制器上，可以實現(xiàn)速度選擇、轉(zhuǎn)向、油門等多個功能。

配備智能空調(diào)實現(xiàn)駕駛室溫度自動控制，方向盤也能夠傾斜和調(diào)節(jié)高度，右前立柱上的顯示與控制面板能讓駕駛員實時了解到拖拉機的系統(tǒng)狀況、滑轉(zhuǎn)率、已耕作面積和維護提醒等，一旦出現(xiàn)警告信息會馬上向駕駛員報警，并在必要時自動關(guān)閉發(fā)動機。

駕駛室人機工程方面中國拖拉機還處于起步階段，不像國外拖拉機企業(yè)那樣注重人機工程。

駕駛室的配備上就能看出國內(nèi)外的差別，一個好的駕駛室可以協(xié)調(diào)操作顯示與安全性、舒適性于一體，振動、噪音水平較小，可以方便駕駛員操作，大大降低勞動強度提高舒適性。

隨著時代發(fā)展拖拉機和農(nóng)機產(chǎn)品已經(jīng)達到道路行駛的最大允許尺寸，如何在廣大的區(qū)域內(nèi)用最少的人工控制最多的拖拉機成了急需解決的問題。

美國制造商DOT公司向市場推出一種能自主操作的U型自走式底盤，可以裝配容納常規(guī)尺寸的農(nóng)機設備。

這種自走底盤不僅可以在縱向的道路上行駛，還可以在橫向的作業(yè)現(xiàn)場地面進行行駛，而且Kubota公司還將Leader-Follower（領(lǐng)導—追隨）原理的半自主解決方案，引入“自動駕駛拖拉機”的概念中。

這樣一來就有可能允許拖拉機在現(xiàn)場作業(yè)期間，用一個駕駛員對兩臺拖拉機進行作業(yè)操縱控制和技術(shù)性能監(jiān)視。

這項技術(shù)目前已經(jīng)成功在Kubota公司的拖拉機上使用，例如該公司旗下的M7001型拖拉機已適配成功。

綜上所述可以發(fā)現(xiàn)中國拖拉機技術(shù)水平和國外先進企業(yè)差距較大，主要在智能化與信息化上面，具體表現(xiàn)在智能控制、機電液一體化技術(shù)、制造工藝和人機工程等四個方面。

中國已經(jīng)意識到拖拉機是保障農(nóng)業(yè)發(fā)展的另一個支柱，中國農(nóng)業(yè)機械相關(guān)高校、科研院所或者拖拉機企業(yè)在政府指導意見和方案的調(diào)控下，充分把握國家對新型高效農(nóng)業(yè)機械，尤其是拖拉機提出的具體發(fā)展要求。

智能化助力國產(chǎn)農(nóng)機彎道超車

2020年6月洛陽伊濱區(qū)的產(chǎn)業(yè)園中，國家農(nóng)機裝備創(chuàng)新中心發(fā)布國內(nèi)首臺5G+氫燃料電動拖拉機。

這個國家農(nóng)機裝備創(chuàng)新中心，是由中國一拖牽頭組建，匯集了中國一拖、中聯(lián)重機、清華大學以及中科院計算所等多家單位。

發(fā)布會上銀白色不銹鋼外殼的電動拖拉機吸引著大家的目光，5G高清攝像頭、蘑菇頭GPS天線，還有諸如毫米波雷達和大數(shù)據(jù)云平臺等等高科技技術(shù)在這臺拖拉機上出現(xiàn)。

根據(jù)現(xiàn)場的演示效果，通過遠程操控這輛無人駕駛拖拉機迅速進入農(nóng)田，自動規(guī)劃路線、自動行駛，用精準且高效的手法完成耕地作業(yè)。

氫燃料電動拖拉機是依據(jù)當前的農(nóng)機產(chǎn)業(yè)環(huán)境以及未來科技發(fā)展趨勢，采用永磁同步中置主電機驅(qū)動，提升與轉(zhuǎn)向由獨立電機驅(qū)動。

主要以氫燃料電池供電為主，鋰電池供電為輔的能量供給模式，在它的身上既有傳統(tǒng)拖拉機的所有功能，比如適用平原或者丘陵地帶。

也有新興科技光環(huán)加身，在無人化模式下能夠按照規(guī)定的路徑進行犁耕、旋耕、播種等農(nóng)業(yè)作業(yè)。

通過5G具備的高速率、低延時、大連接等特性，將5G應用場景和新型農(nóng)機無人集群場景有機結(jié)合，使之有效提升農(nóng)機作業(yè)的可靠性，給用戶提供更高質(zhì)量的服務。

隨著農(nóng)機裝備智能化的深入推進和實施，拖拉機智能化將在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)和新農(nóng)村中得到全面實現(xiàn)，智能拖拉機一定會替代傳統(tǒng)拖拉機，給現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)插上一對新的翅膀幫助其起飛。

到了2021年博創(chuàng)聯(lián)動和東風、五政等國內(nèi)知名農(nóng)機生產(chǎn)制造企業(yè)聯(lián)合打造的智能拖拉機問世，車輛具備了完整的智能系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)在這套系統(tǒng)得到充分發(fā)揮。

在不斷地推廣中，中國北斗農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)已部署超過6.5萬臺，其中更多的是中小型拖拉機或農(nóng)機設備，不過大中型智能農(nóng)用拖拉機滲透率也在快速提升。

盡管有這些接連不斷的好消息中，但是中國不得不認清一個現(xiàn)實，那就是2020年橫空出世的氫燃料拖拉機是一款試驗階段的產(chǎn)品，時至今日還沒有能實現(xiàn)量產(chǎn)。

目前中國拖拉機的最大的發(fā)力點是在智能及自動化系統(tǒng)上，2022年博創(chuàng)inside2.0智能拖拉機與解決方案的問世，代表著中國拖拉機車機系統(tǒng)正在逐步和國際接軌。

除了智能控制要追趕，中國拖拉機制造業(yè)在培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)人才、提高科研投入、提升制造工藝上還有一段路要走。

中國的拖拉機企業(yè)很多，但絕大多數(shù)是中小企業(yè)，還有極少數(shù)以組裝為主的家庭作坊式工廠，這些工廠里面出來的拖拉機壽命短、可靠性低，后期維護成本高。

中國拖拉機產(chǎn)業(yè)想發(fā)展壯大，必須堅持科、研、產(chǎn)三位一體，以攻克關(guān)鍵技術(shù)為發(fā)展路線。

想要進一步提升中國拖拉機在國際上的競爭力和實力，中國還需要努力。

參考：

《拖拉機電液懸掛技術(shù)應用現(xiàn)狀與展望》

《我國拖拉機制造業(yè)70年發(fā)展成就與趨勢》

《近期國外拖拉機和農(nóng)用運輸車技術(shù)發(fā)展趨勢》

《國內(nèi)外農(nóng)用拖拉機先進技術(shù)研究及對比分析》

《中國一拖發(fā)布全國首款5G+氫燃料電動拖拉機》

《智能拖拉機引領(lǐng)農(nóng)機智能化發(fā)展助力國產(chǎn)農(nóng)機彎道超車》