近年來，我國持續加快推進主要農作物生產全程機械化，2019年主要用於農、林、牧、 漁業的各種動力機械的農業機械總動力達到 10.27 億千瓦時，同比增長 2.33%，全國農作物耕種收綜合機械化率超過 70%。農業機械化大大提高了農業作業效率，對保障糧食安全，加快實現農業現代化意義重大。在農機行業轉型升級過程中，農機行業智慧化、資訊化發展也在逐漸加快，我國的智慧化農機裝備有了明顯的發展，進一步推動了我國農機行業轉型升級，向智慧化方向邁進。
農機行業迎來戰略機遇期
2014 年以來，我國農機行業在經歷了 “黃金十年”後，進入深度調整期。近幾年， 我國農機行業整體發展有所放緩，2019 年我 國農機市場中比重較高的傳統農機市場拖拉 機、插秧機等均出現不同程度的下跌，這造成整體市場規模出現下降。根據中國農業機械工業協會統計，2019 年我國農業機械行業 1900 家左右的規模以上企業主營業務收入為 2465 億元，降幅為 4.4%。2019 年我國農業機械市場規模佔全球農業機械市場規模的比 重約為 27.4%。
國家統計局的資料顯示，今年1 月—9 月，全國1769 家規模以上農機企業主營業務 收入總額達到 1828.61 億元，同比增長 3%， 而骨幹企業收入同比增長則達到 20.33%。據 中國農機工業協會統計，行業 43% 的骨幹企業主營業務收入實現了 30% 以上的增長，7%的骨幹企業實現 20% 以上的增長，7% 的企業 實現 10% 以上的增長。農機行業利潤總額同比增長 24.37%，其中拖拉機制造和棉花加工機械製造子行業表現尤為搶眼 ；其次為畜牧機械製造、機械化農業及園藝機具製造、農 用及園林用金屬工具製造行業。在中國機械 工業各子行業中，農機行業屬於表現較好的 幾個行業之一。中國農機工業景氣指數（AII） 也實現了由負轉正，10 月份達到了 33，農機 市場回暖趨勢明顯。
在出口方面，受貿易戰、疫情等因素影響，今年前三季度出口額同比下滑。出口業務主要集中在機械化農業及園藝機具製造、農用及園林用金屬工具製造兩個子行業，佔 比高達 76.73%。不過農機出口在近期開始迅速恢復，據國家海關資料，9 月份農機出口交貨值同比增長 18.01%，一些企業的出口訂單排到了半年以後。其中，大中拖、圓盤耙、插秧機等產品出口形勢樂觀。
在 2020 年農機行業經濟執行與市場分析 報告會上，中國農業機械工業協會執行副會長兼秘書長寧學貴表示，目前我國農機行業面臨諸多挑戰與機遇。一是無好機用，採棉 打捆機、大馬力拖拉機的可靠性是瓶頸，產品質量、精準高效作業機具研發、產品智慧化技術仍需提升 ；二是無機可用，農業生產 需要全程全面機械化，目前馬鈴薯、紅棗收穫，葡萄種植，丘陵山區通用底盤研發仍需 加快 ；三是關於無人農場的市場需求，目前全面的解決方案、配套裝備、技術等都還不 完善、不成熟。
中國農業機械流通協會行業資訊部主任張華光表示，未來，我國農機市場將繼續 向結構性調整邁進，而從中長期來看，未來 三五年，在“疫情影響”+“雙迴圈”的驅動 下，我國農機行業正面臨良好的戰略機遇期，發展呈現五大趨勢。一是低速發展成為新常態 ；二是市場需求呈現碎片化、細分化 ；三 是在三大糧食作物的耕種收環節基本實現機械化之時，經濟類作物的機械化問題變得更 加突出 ；四是大型化與小型化並存 ；五是高階智慧化成為主導方向。
寧學貴表示，在新冠肺炎疫情全球大暴發的背景下，農產品價格不斷走高，糧食安 全問題再次引起各國的高度重視。為農業發展提供裝備支撐的農機行業，2021年或將是一個好的年景。
智慧化促農機產業轉型升級
目前，我國農機工業正在進入高質量的發展階段，瓶頸問題包括提升可靠性、提升作業效率和提升綠色節能水平，而這些都要 依賴農機的智慧化才能實現，也只有不斷提高農機智慧化才能事半功倍。在 11 月 13 日 舉行的 2020 年農機行業經濟執行與市場分析 報告會上，寧學貴表示，“十三五”期間，我 國農機產品智慧化有了很大的進步和發展， 取得了顯著的成效，在以下三大領域表現最為突出 ：
一是農機具作業質量和作業效率的動態 監管。農業農村部對深松作業、秸稈打包離 田等給予財政作業補貼。為了對深松深度、 深松面積、打捆數量等進行有效考核和監管， 遏制和杜絕套補、騙補財政資金的行為，在深松機、打捆機等農機具上廣泛使用了智慧 監管系統。該技術的實施，一方面促進了農機感測器、控制器等產品的研發和產業化 ； 另一方面加快了農機化生產管理平臺的建立 和使用。另外，從事無人農用飛機、精密播種、穀物烘乾等農機企業也紛紛開發智慧管理 APP，提高了農機產品的智慧化和服務水平，提高了企業市場競爭能力。
二是北斗導航在農機產品中的應用。近三年農機企業借力國家軍民產業融合政策， 廣泛應用導航技術和產品，農機導航技術應 用發展得非常快。目前，北斗導航裝置已經 成為大中型動力農機（拖拉機、收穫機、植機等）的標準前裝配置。北斗導航精準定位技術在農機產品中的應用發展如此之快， 是因為這項技術不僅為農機使用者、管理者 帶來了方便，也為農機制造企業帶來了極大的收益，其實用價值得到青睞。北斗導航精準定位技術的實用價值主要體現在 ：我國農 機實施“三包”服務，精準定位讓企業服務 非常便捷、及時、高效，大大降低了“三包” 服務費用 ；位置服務為跨區作業機具和機手 及時提供供需資訊，提升了機器的作業能力； 北斗導航農機能保障精準作業，如新疆棉花 播種、中耕、收穫各個環節藉助北斗導航技 術，提高了生產效率，為使用者所接受和讚譽。
三是自動駕駛技術的推廣。東風井關、 蘇州久富等企業在建三江農場等地進行插秧 無人化的試驗和示範，目前已有了較好的進展。今年東北插秧機機手的費用每人每天 700 元，人工成本上升很明顯。無人插秧實現了無人化或少人化，社會效益和經濟效益顯著。 黑龍江、內蒙古、江蘇等地也在積極進行無人農場、農機無人作業的試驗工作。
農機智慧化推進亟需加快，除了市場迫切需求、政策大力支援外，還恰逢一個難得的發展機遇。寧學貴表示，國家實施發動機國四排放升級對農機智慧化技術進步具有 積極的、現實的意義。大資料管理平臺，使 農機排放監管從樣機管理昇華到行業監控， 精準定位、位置上傳才能實現標準配置。國四升級後大部分使用柴油機的農機產品都必須強制性地安裝和使用導航系統，位置上傳 和定位服務為農機產品智慧化提供了支撐， 這是最有力的政策引導和政府支援。國四排 放發動機 ECU 透過程式實現數字化的精確控制，讓農機手和拖拉機、拖拉機和農具“對 話”、資訊反饋協調發力。中國農機工業協會呼籲，要借力國四排放升級，加快推進我國 農機智慧化技術進步和產業化。
無人農場悄然興起
隨著農業科技的跨越式發展，傳統的“鎬鋤鐮犁”正轉變成為智慧化的“金戈鐵馬”，無人駕駛旋耕機、無人駕駛水稻旱直播機、無人機播種施肥逐漸應用到農業生產中，將 作業人員從繁重的農事勞動中解放出來，大大提高了作業效率，農業機械化呈現出一種 “無人化”的趨勢
中國工程院院士、華南農業大學教授羅錫文認為，農業 1.0 是以人力與畜力為主的傳統農業，是農業社會的產物 ；農業 2.0 是指機械化農業時代，是工業社會的產物 ；農 業 3.0 是指自動化農業時代，是資訊社會的產物 ；農業 4.0 是以無人化為特徵的智慧農業時代，是智慧社會的產物。無人農場是新一代資訊科技、智慧裝備技術與先進種養殖工藝深度融合的產物，是對農業勞動力的徹底解放，代表著農業生產力的最先進水平。 全天候、全過程、全空間的無人化作業是無人農場的基本特徵。羅錫文認為，無人農場是智慧農業的一種生產方式，是實現智慧農業的一種途徑。
羅錫文表示，無人農場需依託三大技術支援 ：生物技術、智慧農機和資訊科技。生物技術為無人農場生產提供適應機械化作業的品種和栽培模式 ；智慧農機主要為無人農場生產提供智慧感知、智慧導航、智慧作業（精準作業）和智慧管理 ；資訊科技主要為無人農場生產的資訊獲取、傳輸和處理，農機導 航與自動作業，農機遠端運維管理提供支援。 在智慧農機及資訊科技方面，主要依託北斗 導航定位系統和 5G 通訊系統。無人農場應該有五個功能 ：耕種管收生產環節全覆蓋、機庫田間轉移作業全自動、自動避障異況停車保安全、作物生產過程實時全監控、智慧決策精準作業全無人。
據羅錫文介紹，農作物生產全程無人自主作業包括耕整、種植、田間管理和收穫各環節。如生產環節無人化包括從機庫到田間及完成作業後回到機庫的全過程，需要無人駕駛耕整作業機械、無人駕駛種植機械、 無人駕駛田間管理機械和無人駕駛收穫機械的支撐。同時，農作物生長全程自動監控包括從耕整到收穫各階段作物的生長狀況及輸水、施肥和噴藥的監測及決策。
2017 年 9 月，英國哈普阿丹姆斯大學與 Precision Decision 公司合作的專案 Hands Free Hectare 收割了全球第一批全過程沒有人工直接介入的麥子。在這個試驗田裡，拖 拉機、探測車、收割機等都是在傳統機器的 基礎上進行改造得到的。這一專案並非是完 全無人操作的，除了無人機的某些工作需要人工操縱之外，機器的作業也需要受到監控， 而人們只需待在田地後面的操作間裡就可以 完成這些工作。最終，專案的麥子收成是 4.5 噸 / 公頃，雖然遠遠低於人力密集型種植方式每公頃產 6.8 噸麥子的平均值，但也意味著邁出了“無人農場”的第一步。
自 2004 年，羅錫文團隊就開始研究農 業機械導航及自動作業，突破了十大關鍵技 術，先後研製出無人駕駛旋耕機、播種機、 插秧機、高地隙寬幅噴霧機和收穫機，實現 了耕整、種植、田間管理和收穫全程無人機 械化作業。今年 5 月 3 日，華南農業大學無人農場採用無人駕駛旋耕機完成土地耕整 ； 5 月 9 日採用無人駕駛水稻旱直播機進行水 稻播種 ；之後採用無人駕駛高地隙噴霧機和 無人直升機完成了施肥和施藥等作業 ；8 月 30 日，由無人駕駛收穫機和運糧車協同完 成收穫作業。在收穫現場，專家組採用五點抽樣法測產，無人農場的水稻理論畝產量為 558.6 公斤。
華南農業大學水稻無人農場已經出產了首批大米，這批大米的耕、種、管、收均由 無人駕駛的農機完成，在國內尚屬首次。目 前，羅錫文團隊已與上海、山東等地確定了 初步合作意向，計劃試驗種植面積逾萬畝。“9 月份，我們將在佛山市進行花生無人農場試驗。”羅錫文在當時透露，完成水稻無人農場 的首輪試驗後，11 月將在該地塊上進行油菜無人農場的試驗。
今年 10 月 11 日，碧桂園農業控股有限公司聯合北大荒集團在黑龍江建三江舉行了 一場農機無人駕駛作業演示會，現場展示了農作物種植生產全流程無人化作業的場景， 其中包括無人駕駛拖拉機、插秧機、收割機、 噴藥機、無人機等不同的農具或裝置，從耕整地、播種、插秧、噴藥、噴肥、收穫到運 糧等進行農業生產全過程演示，總共 20 項生產環節全部無人化作業。這是碧桂園宣佈 進軍現代農業以來，首次向公眾展示無人化 農業領域現階段的最新進展。羅錫文對該項 目給予了高度評價 ：“北大荒建三江和碧桂 園農業聯合組織實施的這個無人化農場試驗 示範專案，是目前國內外針對主糧作物的規 模最大、參加試驗示範的農機裝置最多、作 業環節專案最全、無人化技術最先進、農機 田間作業無人化程度最高的一個無人化農場 專案，也是迄今為止全球首個超萬畝的無人化農場試驗示範專案。”