本報記者 韓 鑫
2023年06月21日08:26 來源：人民網－人民日報
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東方紅YT6668大型高效谷物聯合收割機在田間作業。 |
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東方紅YT6668大型高效谷物聯合收割機在進行調試。 |
“轟隆隆——”
芒種時節，江蘇鹽城，金色麥浪滾滾，3台大型收割機排成一排、往來穿梭。空中俯瞰，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”。
走進位於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——我國自主研發的首台大型高效谷物聯合收割機東方紅YT6668。它長近10米、高約4米、重19噸左右，搭載370馬力東方紅發動機，每秒喂入量可達15公斤，作業效率高達每天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：“要把發展農業科技放在更加突出的位置，大力推進農業機械化、智能化，給農業現代化插上科技的翅膀。”國產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？記者進行了採訪。
“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……農業走向現代化，離不開農機裝備。都說“長在地裡的是庄稼，收入倉裡的才叫糧食”。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？降下割台，每秒可吞入谷物15公斤，作業效率是中小型收割機的4至5倍。近年來，隨著農業適度規模經營發展，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。“以15公斤喂入量產品為例，5年前國內年銷量僅約200台，到去年已超1300台。”趙一榮說。
市場需求與日俱增，供給水平卻一度滯后。“目前，國內主銷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模化收割需要。”趙一榮介紹，由於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佔據，用戶普遍購機成本高、採購周期長，“一款每秒13公斤喂入量的收割機，售價高達每台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，“大型高效谷物聯合收割機研發團隊”在中國一拖技術中心成立。按照計劃，首台樣機試制要在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，一拖研發團隊卻決定先花3個月時間，廣調研、下慢功。
搞調研，去哪裡、看什麼？從以往經驗出發，一拖決定：走進一線、了解用戶。
“作物成熟季，作業期短，收割要快，耽誤一天損失5萬元。”
“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，身上得干干淨淨的。”
…………
從初夏到入秋，團隊成員走訪東北地區數十個農場，與上百農戶、農機手交流，現場看、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，作業效率達到每小時50畝﹔
用途要更廣，割台要能實現快速更換，適應多種作物的聯合收割﹔
機器需更智能，割台調整、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。”趙一榮感慨道。基於前期探訪成果，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。“唯有對標最高標准，才有可能迎頭趕上，才有機會彎道超車。”
“壓力也是動力”
歷時7個月，設計圖紙超5000張，攻克割台設計、動力輸出、電控系統、機艙環境等研發難關
2021年9月，近50人的研發團隊分成割台、過橋、脫粒、清選、液壓、電控等10個研發小組，一場自主創新攻堅戰拉開序幕。
重構割台是第一場硬仗。“割台好比收割機的‘嘴巴’，大喂入量得匹配‘長割台’。”中國一拖技術中心收獲機具所副所長代佔朝介紹，YT6668的割台幅寬達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。
如何讓“長割台”在起伏不平的地面上平穩前行？
“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，割台便能在農田中‘蛇形走位’，還能自如應對玉米、大豆、小麥等多種作物。”
“‘食量’變大，‘胃動力’也得跟上才行。”代佔朝粗略計算，喂入量從10公斤增長到15公斤，發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。
強勁動力從哪裡來？往返多個廠區，中國一拖技術中心副主任馮春凌靈光乍現，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，採用多動力輸出的中央變速箱，使得動力可在割台、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：為大型聯合收割機加裝“智慧大腦”，實現全部操作駕駛室內自動控制。對於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”。
大型聯合收割機中，整機電控系統需要有30多個控制器、上百個傳感器，它們之間彼此排列組合，形成數千條數據交互。整個系統就像一個“黑箱”，輸入指令，機器會執行相應動作，但具體如何實現，全靠一遍遍摸索試驗。
“數據梳理，好像一根無盡的線。”中國一拖智慧農業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，一場場“阻擊戰”過后，終於實現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，覆蓋件就佔了1/4。在團隊前期調研得到的需求列表中，駕駛環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，干淨不說，還能聽音樂，就像‘毛坯房’和‘精裝房’的差別。”走訪中，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，楊茵發現，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，會導致呼吸不暢。”
思路一變天地寬。通過創新採用正壓送風模式，當空調系統開啟后，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，是創造力和生產力。”在一拖技術中心，馮春凌向記者展示了一組數據：歷時7個月，先后查閱設計手冊、專業論文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。”馮春凌言語中透著自豪。
“堅持就是勝利”
上下游企業協同作戰，4600多種零部件兩個月內完成裝配，首台樣機加速邁向量產
在一拖中試基地，首台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。可見到圖紙的那一刻，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。“通過採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，但首台樣機仍然有大量零部件需要專門定制。”中國一拖收獲機具公司總經理張賓說。
怎麼辦？作為農機裝備鏈主企業，一拖開始與產業鏈上的主要供應商協同作戰。
“我們承接了整機的九大部件、3000多種零部件，其中自主研發工裝模具600余套，佔整機一半以上。”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。
挑戰不期而至。“初次測試時，還未達到預定轉速，滾筒就出現劇烈跳動。”李奇回憶，設計師和技術員在現場反復優化工裝，經過50多次調試，最終達到設計要求。“像這樣的現場聯動，整個裝配階段開展了上千次，破解了20多項裝調技術難題。”
全部零部件備齊，“進度條”走到了最后的裝配環節。“YT6668對精度要求極高，每個環節都不能出紕漏。”李濤記得，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，首台功能性樣機如期完成裝配調試。隨著現場“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：發動機正常啟動，割台順利升降，滾筒運行如常……
“成功了！你快聽聽這個聲音。”李濤在現場給張賓打電話，聲音都在顫抖。
“沒想到，我們真的創造了奇跡！”電話那頭，張賓笑著，眼眶一下濕潤了。
攻下首台功能性樣機這座“堡壘”，一拖正在量產的軌道上提速奔跑：5月25日，6台可靠性樣機試制完成。此時此刻，它們正在江蘇連雲港的廣袤麥田進行測試作業，在維護改進后，將一路向北，去往內蒙古、黑龍江等地，陸續開展小麥、玉米、大豆等田間作業，力爭用5000小時的作業試驗，達到能連續作業100小時的可靠性要求。
“明年實現量產后，預計年產量將達到約500台，用戶購機成本將降低近四成。”採訪結束時，趙一榮說，研發團隊用一年時間實現“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“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
錨定市場抓創新
在中國一拖採訪，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，一拖自主研發了我國首台八擋小四輪拖拉機，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走出低谷。
另一件是擺放在東方紅智創空間的我國首台大型高效谷物聯合收割機。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。
兩件展品相距數百米，歷史和當下的兩次“高光時刻”，訴說著一拖數十年來對自主創新的不懈堅持，也為更多企業開拓創新提供了啟示：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、問計於農，才得以有針對性地研發出市場前景廣闊的大型高效聯合收割機。從北斗系統到中國高鐵，從刀片電池到柔性顯示，但凡在中國市場乃至國際舞台具有競爭力的產品，往往是從市場中來、到市場中去、以響應市場需求的關鍵創新贏得了市場的正向反饋。
中國制造業生產能力強大，產業配套齊全，規模優勢明顯。依靠市場、錨定市場，充分發揮市場對技術研發方向、路線選擇、要素價格、各類創新要素配置的導向作用，廣大企業將在創新之路上創造更多佳績、贏得更大主動。
《 人民日報 》（ 2023年06月21日 18 版）
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