農機鳴響 顆粒歸倉
農機鳴響 顆粒歸倉
東方紅YT6668大型高效谷物聯(lián)合收割機在田間作業(yè)。
張建宗攝
東方紅YT6668大型高效谷物聯(lián)合收割機在進行調試。
趙睿涵攝
“轟隆隆——”
芒種時節(jié)，江蘇鹽城，金色麥浪滾滾，3臺大型收割機排成一排、往來穿梭?？罩懈╊?，小麥如潮涌般匯入，好不壯觀。定睛一看，機身亮麗的“中國紅”底色上赫然印著三個大字——“東方紅”。
走進位于河南洛陽市的國機集團所屬中國一拖中試基地，記者見到了這款先進農機裝備——我國自主研發(fā)的首臺大型高效谷物聯(lián)合收割機東方紅YT6668。它長近10米、高約4米、重19噸左右，搭載370馬力東方紅發(fā)動機，每秒喂入量可達15公斤，作業(yè)效率高達每天500畝。它的橫空出世，填補了國內大喂入量高端收割機的空白，批量生產后將打破國外壟斷，為實施國家糧食安全戰(zhàn)略保駕護航。
糧食安全是“國之大者”。習近平總書記強調：“要把發(fā)展農業(yè)科技放在更加突出的位置，大力推進農業(yè)機械化、智能化，給農業(yè)現(xiàn)代化插上科技的翅膀?！眹a大型高效收割機如何從無到有？其間闖過哪些難關，突破了哪些瓶頸？記者進行了采訪。
“算總賬，慢也是快”
花3個月時間，走進一線、了解用戶，在幾十頁產品需求表中梳理出目標收割機的樣貌
“我們完成了一項幾乎不可能完成的任務！”見面第一句，中國一拖集團公司總經理助理趙一榮自豪地說。
拖拉機平整土地、播種機埋下種子、收割機完成收割脫粒……農業(yè)走向現(xiàn)代化，離不開農機裝備。都說“長在地里的是莊稼，收入倉里的才叫糧食”。中國一拖要做的，便是研制這最后一道讓顆粒歸倉的關鍵裝備——大喂入量高效智能收割機。
大喂入量有多大？降下割臺，每秒可吞入谷物15公斤，作業(yè)效率是中小型收割機的4至5倍。近年來，隨著農業(yè)適度規(guī)模經營發(fā)展，農村集中成片的地塊越來越多，收割機也適應需求，加速邁向大型化、功能復合化和智能化的目標?！耙?5公斤喂入量產品為例，5年前國內年銷量僅約200臺，到去年已超1300臺。”趙一榮說。
市場需求與日俱增，供給水平卻一度滯后?！澳壳埃瑖鴥戎麂N的收割機產品最大喂入量為每秒10公斤，且智能化水平較低，難以滿足大型農場規(guī)模化收割需要?！壁w一榮介紹，由于此前不具備研制能力，10公斤以上喂入量的高端收割機市場被國外品牌占據(jù)，用戶普遍購機成本高、采購周期長，“一款每秒13公斤喂入量的收割機，售價高達每臺240萬元。不僅影響用戶收益，也會影響國家糧食安全。”
邁向自主化，刻不容緩。2021年6月，“大型高效谷物聯(lián)合收割機研發(fā)團隊”在中國一拖技術中心成立。按照計劃，首臺樣機試制要在2022年7月完成。
一年時間，從零開始，研制一項具有國際領先水平的產品，挑戰(zhàn)巨大。
“起跑的姿勢一定要對，不然會越使勁越偏離方向。”盡管時間緊、任務重、難度高，一拖研發(fā)團隊卻決定先花3個月時間，廣調研、下慢功。
搞調研，去哪里、看什么？從以往經驗出發(fā)，一拖決定：走進一線、了解用戶。
“作物成熟季，作業(yè)期短，收割要快，耽誤一天損失5萬元?！?/p>
“大豆比小麥更嬌貴，收早收晚都不行，搶收要有‘飛起來’的感覺。”
“收割機駕駛室要密封好，干完一天活兒，身上得干干凈凈的。”
…………
從初夏到入秋，團隊成員走訪東北地區(qū)數(shù)十個農場，與上百農戶、農機手交流，現(xiàn)場看、當面聽、直接問，整理出幾十頁的產品需求表，要制造的收割機眉目漸清——
效率得更高，喂入量提升至每秒15公斤后，作業(yè)效率達到每小時50畝；
用途要更廣，割臺要能實現(xiàn)快速更換，適應多種作物的聯(lián)合收割；
機器需更智能，割臺調整、谷物脫粒、秸稈排出等全流程智能化，農機手在駕駛艙就能完成所有操作……
“算總賬，慢也是快?！壁w一榮感慨道。基于前期探訪成果，一拖對標一款國際先進產品開始了自主研制，產品同時也是當前國際市場主銷的智能化程度最高、喂入量最大的產品型號。“唯有對標最高標準，才有可能迎頭趕上，才有機會彎道超車?！?/p>
“壓力也是動力”
歷時7個月，設計圖紙超5000張，攻克割臺設計、動力輸出、電控系統(tǒng)、機艙環(huán)境等研發(fā)難關
2021年9月，近50人的研發(fā)團隊分成割臺、過橋、脫粒、清選、液壓、電控等10個研發(fā)小組，一場自主創(chuàng)新攻堅戰(zhàn)拉開序幕。
重構割臺是第一場硬仗?！案钆_好比收割機的‘嘴巴’，大喂入量得匹配‘長割臺’。”中國一拖技術中心收獲機具所副所長代占朝介紹，YT6668的割臺幅寬達7.6米，是中小型收割機的兩倍多，地面橫向波動加大，給貼地搶收低稈作物帶來不小挑戰(zhàn)。
如何讓“長割臺”在起伏不平的地面上平穩(wěn)前行？
“化直為曲！”反復琢磨之下，收獲機具所收獲機械室主任趙子龍有了主意，“如此一來，割臺便能在農田中‘蛇形走位’，還能自如應對玉米、大豆、小麥等多種作物?！?/p>
“‘食量’變大，‘胃動力’也得跟上才行?！贝汲致杂嬎?，喂入量從10公斤增長到15公斤，發(fā)動機提供的動力得從230馬力提升至370馬力，這在國產收割機上還是頭一遭。
強勁動力從哪里來？往返多個廠區(qū)，中國一拖技術中心副主任馮春凌靈光乍現(xiàn)，想到了一拖的“老本行”——拖拉機。參考拖拉機的動力結構，在給YT6668換上東方紅370馬力自研柴油機這顆“大心臟”后，采用多動力輸出的中央變速箱，使得動力可在割臺、脫粒、清選、搬運、切碎等多道流程合理分配、高效傳輸。
至此，技術團隊迎來他們最嚴峻的考驗：為大型聯(lián)合收割機加裝“智慧大腦”，實現(xiàn)全部操作駕駛室內自動控制。對于收割機產品還大多處在手工操控階段的一拖而言，又是一個“前所未有”。
大型聯(lián)合收割機中，整機電控系統(tǒng)需要有30多個控制器、上百個傳感器，它們之間彼此排列組合，形成數(shù)千條數(shù)據(jù)交互。整個系統(tǒng)就像一個“黑箱”，輸入指令，機器會執(zhí)行相應動作，但具體如何實現(xiàn)，全靠一遍遍摸索試驗。
“數(shù)據(jù)梳理，好像一根無盡的線?！敝袊煌现腔坜r業(yè)工程部部長郭延超印象深刻，“有一次，早上一到工位，團隊成員高聲喊著，昨天晚上做夢還在做控制器的交互分析！”沒有捷徑，就下笨功夫。3個月內，團隊從3人擴充到16人。從網絡設計、人機交互到控制器開發(fā)，一場場“阻擊戰(zhàn)”過后，終于實現(xiàn)所有操作調整的自動控制。
一路闖關奪隘，重任還在前方。覆蓋件，收割機的“外衣”，其質量優(yōu)劣，不僅影響美觀，更關乎舒適性，是產品競爭力的重要組成部分。YT6668整機共有4000多種零件，覆蓋件就占了1/4。在團隊前期調研得到的需求列表中，駕駛環(huán)境的舒適度名列前茅。
“坐進咱們的收割機，工作一天渾身是土；進口的收割機，干凈不說，還能聽音樂，就像‘毛坯房’和‘精裝房’的差別?！弊咴L中，農機手的一個比喻，讓中國一拖拖拉機所造型及人機工程室主任楊茵記憶猶新。
一句無心之言，讓楊茵團隊鼓足干勁，“我們也能造出‘精裝房’！”?經過分析，楊茵發(fā)現(xiàn)，駕駛室的舒適性主要源自密封性。“過去的思路是封得越嚴密越好，但長時間作業(yè)，會導致呼吸不暢?！?/p>
思路一變天地寬。通過創(chuàng)新采用正壓送風模式，當空調系統(tǒng)開啟后，駕駛室內的實時壓強可達到50帕，既能有效阻止粉塵進入，也能保持空氣清爽。此外，為了破解作業(yè)噪聲大這個“老大難”問題，團隊借鑒汽車制造中的阻尼減震法，在駕駛室內壁增加吸音材料的使用，使得作業(yè)時艙內音量降至85分貝，正常接打電話沒問題。
“壓力也是動力，是創(chuàng)造力和生產力?！痹谝煌霞夹g中心，馮春凌向記者展示了一組數(shù)據(jù)：歷時7個月，先后查閱設計手冊、專業(yè)論文100多項，完成設計圖紙超5000張，人均出圖量500張左右……“每一次都是第一次。我們不僅做到了，還比預期時間快了兩個月?！瘪T春凌言語中透著自豪。
“堅持就是勝利”
上下游企業(yè)協(xié)同作戰(zhàn)，4600多種零部件兩個月內完成裝配，首臺樣機加速邁向量產
在一拖中試基地，首臺YT6668功能樣機正靜靜佇立在庫房中。此刻的它，褪去“外殼”，內部機理清晰可見：一人多高的巨大輪胎上，各種樣式、尺寸的箱體、齒輪犬牙交錯，不同的傳送帶、管道宛若一根根血管，錯落分布、交織其中。從圖紙到實物，裝配之難可見一斑。
起初，接到研制高精尖產品任務時，收獲機具公司總裝工藝員李濤興奮了好一陣?？梢姷綀D紙的那一刻，壓力陡增——4600多種零部件，要在兩個月時間內裝配完成。
零部件的快速供應是當務之急?！巴ㄟ^采用先進增材制造技術，我們在1個月內完成了約30件關鍵傳動箱的快速鑄造，但首臺樣機仍然有大量零部件需要專門定制?！敝袊煌鲜斋@機具公司總經理張賓說。
怎么辦？作為農機裝備鏈主企業(yè)，一拖開始與產業(yè)鏈上的主要供應商協(xié)同作戰(zhàn)。
“我們承接了整機的九大部件、3000多種零部件，其中自主研發(fā)工裝模具600余套，占整機一半以上。”中國一拖福萊格公司副總經理李奇介紹，以脫離滾筒為例，所有喂入的谷物會以每秒15公斤的高速拍打滾筒葉片，滾筒葉片的強度、硬度和耐磨性必須符合嚴苛要求，且經過動平衡測試后才能裝機。
挑戰(zhàn)不期而至?！俺醮螠y試時，還未達到預定轉速，滾筒就出現(xiàn)劇烈跳動。”李奇回憶，設計師和技術員在現(xiàn)場反復優(yōu)化工裝，經過50多次調試，最終達到設計要求?！跋襁@樣的現(xiàn)場聯(lián)動，整個裝配階段開展了上千次，破解了20多項裝調技術難題?！?/p>
全部零部件備齊，“進度條”走到了最后的裝配環(huán)節(jié)?！癥T6668對精度要求極高，每個環(huán)節(jié)都不能出紕漏?！崩顫浀?，為清理傳送箱中翻砂鑄造的殘留物，他一手拿著螺旋毛刷，一手舉著手電筒，挨個清刷近百個指甲蓋大小的螺紋孔。正值盛夏，車間好似蒸籠，李濤一刷便是小半天，工服經常濕透黏在身上。
功夫不負有心人。2022年8月，首臺功能性樣機如期完成裝配調試。隨著現(xiàn)場“測試開始”一聲令下，所有設計人員、裝配工人，一起屏住呼吸，目光全都盯在樣機上：發(fā)動機正常啟動，割臺順利升降，滾筒運行如?！?/p>
“成功了！你快聽聽這個聲音。”李濤在現(xiàn)場給張賓打電話，聲音都在顫抖。
“沒想到，我們真的創(chuàng)造了奇跡！”電話那頭，張賓笑著，眼眶一下濕潤了。
攻下首臺功能性樣機這座“堡壘”，一拖正在量產的軌道上提速奔跑：5月25日，6臺可靠性樣機試制完成。此時此刻，它們正在江蘇連云港的廣袤麥田進行測試作業(yè)，在維護改進后，將一路向北，去往內蒙古、黑龍江等地，陸續(xù)開展小麥、玉米、大豆等田間作業(yè)，力爭用5000小時的作業(yè)試驗，達到能連續(xù)作業(yè)100小時的可靠性要求。
“明年實現(xiàn)量產后，預計年產量將達到約500臺，用戶購機成本將降低近四成。”采訪結束時，趙一榮說，研發(fā)團隊用一年時間實現(xiàn)“從0到1”的突破，完成“從1到6”的壯大，未來將以更快速度實現(xiàn)“從6到成百上千”的飛躍，“堅持就是勝利，邁向自主化的中國農機裝備前景廣闊！”
■記者手記
錨定市場抓創(chuàng)新
在中國一拖采訪，有兩件產品讓記者印象格外深刻。
一件是陳列在東方紅農耕博物館的八擋小四輪拖拉機。上世紀80年代初，適應大塊地變成“面條田”的趨勢，一拖自主研發(fā)了我國首臺八擋小四輪拖拉機，一時掀起搶購熱潮，“以一個產品救活了一個廠”，也由此帶動我國農機行業(yè)走出低谷。
另一件是擺放在東方紅智創(chuàng)空間的我國首臺大型高效谷物聯(lián)合收割機。去年9月，為滿足當下集中連片土地耕作需要，一拖創(chuàng)新研制了這款產品，批量生產后將打破國際市場壟斷，為糧食安全保駕護航。
兩件展品相距數(shù)百米，歷史和當下的兩次“高光時刻”，訴說著一拖數(shù)十年來對自主創(chuàng)新的不懈堅持，也為更多企業(yè)開拓創(chuàng)新提供了啟示：新技術新工藝要以市場需求為牽引、以用戶痛點為導向，真正創(chuàng)造價值。
上世紀80年代，農村分田到戶后，一拖派出上千人，赴全國百余個縣作市場調研，造就了小四輪拖拉機的熱銷。這一次，一拖也是依靠深入田間地頭、問計于農，才得以有針對性地研發(fā)出市場前景廣闊的大型高效聯(lián)合收割機。從北斗系統(tǒng)到中國高鐵，從刀片電池到柔性顯示，但凡在中國市場乃至國際舞臺具有競爭力的產品，往往是從市場中來、到市場中去、以響應市場需求的關鍵創(chuàng)新贏得了市場的正向反饋。
中國制造業(yè)生產能力強大，產業(yè)配套齊全，規(guī)模優(yōu)勢明顯。依靠市場、錨定市場，充分發(fā)揮市場對技術研發(fā)方向、路線選擇、要素價格、各類創(chuàng)新要素配置的導向作用，廣大企業(yè)將在創(chuàng)新之路上創(chuàng)造更多佳績、贏得更大主動。
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