“重慶造”機器人干農活以一當十
2024-4-22 來源:- 作者:-

迪馬股份農業機器人在果林里進行噴淋作業。(受訪者供圖)
4月的海南島,熱浪滾滾。
位于海南省海口市東南方向的瓊山區三門坡鎮,一眼望不到邊際的果林里,荔枝已有拇指大小。果林里行走的一輛無人駕駛小車,外形宛如一只大黃蜂,伸展出長短不一的數只手臂,手臂中噴射出水霧,瞬間將果木包裹。
這款由重慶市迪馬實業股份有限公司(以下簡稱迪馬股份)研發的農業機器人,每天可完成200畝地農藥噴淋,相當于10個工人的勞動量,可謂“以一當十”。
迪馬股份是重慶最早上市的民營企業,旗下迪馬工業此前幾十年的主打產品一直是運鈔車等特種車輛。從特種車輛到農業機器人,這家企業轉型升級的歷程中,上演著怎樣的新質生產力故事?
機器人會干的活真不少
需要精細化田間管理的水果種植,十分辛苦。
三門坡鎮一家農場負責人雷先生介紹,荔枝的種植周期中,最耗時耗力的環節,是除蟲、新枝和花冠生長控制、施肥等。為提高效率,現代農業通常采用水、藥、肥一體化模式,即將除蟲劑、肥料等溶解在水中,對植物進行噴淋。這樣一來,一個種植季,每株荔枝樹需要的噴淋,多達38次,每一次,都需要從樹冠到樹根進行全方位噴淋。
過去,工人背著沉重的噴霧器在水汽籠罩的田間作業,幾分鐘就汗流浹背。為了防止藥液中毒,工人們還需要戴上厚厚的口罩和穿上防護服,所以只能干一陣歇一陣。雷先生透露,由于勞動強度大且可能對人體造成傷害,近年來噴淋日薪從150元漲到400元,他們還是難以招到工人。
這款“重慶造”機器人,則解決了上述難題。它的噴載量可達500千克,充滿電后可按每秒1.5米的速度連續行駛4個小時,采用北斗衛星導航,在農場地形繪制完成后,機器就能自動在田間奔跑,不分白天黑夜自動作業。操作人員還可根據樹冠大小調整機械手臂位置,讓噴淋覆蓋面更大,噴施更均勻,而視覺識別系統則讓機器人在識別到樹與樹的空隙后,自動停止噴藥,比傳統的人工噴灑節約兩三成藥水。
除了噴淋,這款機器人會干的粗活臟活累活,還有不少。例如除草。在種植園里,田間的雜草具有保持水土的作用,不宜斬草除根,需要保持10—15厘米。最佳的處理方式,是將草割掉、切碎,原地覆蓋,讓草腐爛后肥力還田。
春夏時節,不到10天,雜草就會長至成人的腰際,這個時候就需要割一次草。但很少有農場愿意付出如此高昂的人力成本,只能任由瘋長的雜草與果樹爭肥。為確保果樹營養,農場不得不增加施肥頻率,客觀上又增加了成本。
這款機器人卸掉噴淋手臂,裝上除草專用的模塊組件后,搖身一變成為了除草機器。4月15日,記者現場看到,它從雜草上開過去,碎草就從后側流出,均勻地鋪在了原地,和噴淋作業比起來,機器人行走速度并無放緩。
一條“險峻”的新賽道
顯而易見,機器人大大提升了農業生產效率。但一個尷尬的現實,是我國農業機械化程度并不高。農機市場,有機會嗎?
作為國內最大運鈔車生產商的迪馬工業,在選擇這樣一條市場前景看起來并不“敞亮”的新賽道之初,就遭受到這樣的質疑。
迪馬股份總裁羅韶穎有不同的理解。移動支付的廣泛使用,讓運鈔車的市場日漸萎縮,迪馬工業必須轉型。順應數字經濟新趨勢,近年來,公司先后進入工業機器人、環衛機器人、消防機器人領域,屢有斬獲,還把產品賣到了國外。而農業是最大的剛需,從長期看,機器人廣泛應用勢在必行。
前期調研中,羅韶穎發現,農機推行難,并非農業本身不需要,而是農機的產品研發者與使用者之間存在著巨大的信息鴻溝。農機生產企業大多由傳統工業制造業企業轉型而來,對農業生產場景不熟悉,開發的不少農機產品,要么功能復雜、性價比低,要么不夠皮實耐用、維修保養難。田間地頭的農機使用者,大多沒有接受過專業系統的培訓,難以掌握復雜的農機操作技能,而他們的使用體驗,又很難反饋到研發者那里去。
一句話,在農業機器人這個行業,買的和賣的,相互間都不滿意。
以上述果樹噴淋為例。多位農場負責人介紹,幾年前一度風行的無人機作業方式,只能噴淋樹冠,噴液難以抵達樹葉叢中和樹根,導致蟲害極易復發。同時,因為無人機負荷有限,為了擴大噴淋范圍,常常會加大濃度,對果子的品相和質量造成傷害。農場不得不雇人通過手工方式重新噴淋,重金購置的無人機,成了擺設。
生產一款農戶用得上、用得起的農業機器人!2020年初,迪馬股份把業務拓展的方向瞄準了農業機器人。按照他們的測算,全國一共有11個主要水果種植省份,果園植保支出達到1015億元/年,其中人工支出579億元/年,占比57%,預計全國植保機器人的潛在市場需求達920億元/年(僅考慮替代人工)。
但大家都沒有想到,這條新賽道,遠比想象的“險峻”。公司開發的首款產品,還沒投放市場,僅在內測試用階段,就慘遭果園主的“吐槽”。
為啥?產品不好用。這款油電混動機器人,以電機驅動行走,以柴油發動機驅動作業,有限的空間中搭載兩套動力系統,增加了負荷,用起來很不靈活。更要命的是,發動機在作業中產生的巨大震動,讓機器人的衛星信號接收極不穩定,幾乎沒辦法自動作業。同時,產品不太“接地氣”,比如之前的除草模塊是旋轉式,草割得不干凈,還經常卡住機器。
田間地頭搞研發
開弓沒有回頭箭。
迪馬股份不得不逆向審視自己的技術路線。他們發現,要智能化,就必須穩定地接收衛星信號,作業中就不能有太大的震動,不能用柴油發動機。換作汽油發動機如何,調研一番后,大家很沮喪,看來這樣也不行。
唯一的辦法,只有全電動。不過,參照電動汽車,其價格一直居高不下,主要原因在于電池、電機和電控系統成本降不下來,全電動農業機器人,造價接近20萬元,市場會買單嗎?
思酌再三,羅韶穎和團隊決定試一試。全電動的迪馬農業機器人,由此出爐。
但投放市場后,新的問題又出現了:和工業機器人相對靜止的使用場景比起來,農業機器人的場景要復雜和惡劣得多;和消防機器人比起來,農業機器人的使用頻率要高得多。
一切只能從頭開始。研發人員走出了實驗室,在田間地頭和種植戶們一起琢磨。一年時間下來,他們把機器人更新迭代了三次。穩定性加強了,無論是田間行走還是各種作業,動作連貫;被“吐槽”的割草模塊升級成了碎草模塊;算法優化了,農藥噴灑的著藥率、效用率有了大幅提升。
走出實驗室,才能真正研發出農戶需要的產品。此后,迪馬機器人團隊立下了一條規矩:入職的新員工,必須先去農場“曬”一個月。
同時,迪馬股份以車規級標準重構農業機器人供應鏈體系和生產技術體系。所謂車規級,是和工業級相對而言的標準,它充分考慮了移動工況,對供應商的集成能力也有更高要求。以供應鏈為例,工業級的迪馬工業運鈔車生產體系,有上千個供應商,而車規級的農業機器人生產,供應商只有30多個。此舉大幅提升了上下游的協同度,讓產品性能更加穩定。
幾經周折,數次迭代,迪馬新一代農業機器人,終于踩準了市場痛點。2023年的一次訂貨會上,甚至有農場一次性采購了10臺。今年,迪馬股份拿到了廣西萬畝果園的服務訂單。
記者了解到,今年,迪馬股份農業機器人預計年產銷量將達到500臺。這一數字,正是這類產品的盈虧平衡點,換言之,在這條新質生產力鋪就的新賽道上,迪馬股份已經站穩了腳跟。
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