金秋時(shí)節(jié)，黑龍江廣袤的黑土地上“鐵牛”馳騁，一機(jī)收千畝的機(jī)械化作業(yè)景象蔚為壯觀。在黑龍江牡丹江寧安市石巖烤煙種植綜合體，一臺(tái)一人多高、整體框架呈箱形的農(nóng)機(jī)在集中連片的煙田里勻速“行走”，沿途一片片煙葉被作業(yè)工位上的工人快速采摘，很快就在拖拽的U型貨倉(cāng)壘成了堆。

這臺(tái)乍看上去簡(jiǎn)單的農(nóng)機(jī)，并不簡(jiǎn)單。據(jù)農(nóng)機(jī)的研制者之一、牡丹江煙草科學(xué)研究所高級(jí)農(nóng)藝師賀國(guó)強(qiáng)介紹，4YY-2型高地隙煙葉輔助采收機(jī)的研制，填補(bǔ)了黑龍江煙區(qū)煙葉生產(chǎn)采收環(huán)節(jié)技術(shù)裝備的空白，促進(jìn)了關(guān)鍵技術(shù)裝備轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)推動(dòng)黑龍江煙區(qū)到“十四五”末實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化作業(yè)具有重要的意義。

需求

東北平原山環(huán)水繞、沃野千里，黑龍江耕地平坦、集中連片，具有其他地區(qū)難以比擬的規(guī)?；a(chǎn)、機(jī)械化作業(yè)優(yōu)勢(shì)。

“大環(huán)境”溫潤(rùn)“小氣候”，黑龍江煙區(qū)機(jī)械化作業(yè)程度較高，與大農(nóng)業(yè)相通的整地、起壟等煙葉生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通用機(jī)械得到廣泛應(yīng)用，而近年來(lái)圍繞移栽、采收等關(guān)鍵環(huán)節(jié)研制的7種機(jī)型9種型號(hào)的機(jī)械設(shè)備，進(jìn)一步提升了機(jī)械化作業(yè)水平。

與耕種相比，煙葉采收對(duì)專業(yè)機(jī)械要求高，市場(chǎng)上沒有適合的輔助采收機(jī)械，煙葉采收仍以人工為主。對(duì)此，沉在一線深入調(diào)研的賀國(guó)強(qiáng)思考良多。

勞動(dòng)強(qiáng)度大。采摘煙葉時(shí)，人要不停彎腰，邊走邊采，采下的煙葉夾抱在腋下，達(dá)到一定數(shù)量后堆放結(jié)成煙包，再把煙包扛到田間地頭，而煙包頗重，必須由男工完成。一天下來(lái)，疲累可想而知。

用工多。煙葉采收屬勞動(dòng)密集型作業(yè)，一般由10多人組成1個(gè)采收隊(duì)，男工和女工比例大約為1∶3，3.5至4個(gè)小時(shí)采收一房煙（20至22畝煙葉）。隨著城鎮(zhèn)化、人口老齡化進(jìn)程加快，農(nóng)村勞動(dòng)力逐年減少，加之煙葉采收與秋糧、秋菜用工重疊，缺工現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

雇工貴。在黑龍江煙區(qū)，煙葉采收環(huán)節(jié)每畝平均用工費(fèi)用約為300多元，在煙葉生產(chǎn)畝均用工費(fèi)用中占到近五分之一。

此外，由于采摘過(guò)程中的夾抱、扛運(yùn)等動(dòng)作，容易導(dǎo)致煙葉出現(xiàn)青痕，也會(huì)降低煙葉品質(zhì)和工業(yè)使用價(jià)值。

賀國(guó)強(qiáng)說(shuō)，“通過(guò)調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)煙葉產(chǎn)區(qū)和煙農(nóng)有降低采收用工量、減少用工費(fèi)用、降低勞動(dòng)強(qiáng)度的強(qiáng)烈需要，卷煙工業(yè)企業(yè)客戶也有減少青痕的要求。”

以解決問題、滿足需求為出發(fā)點(diǎn)，在黑龍江省局（公司）黨組全面提升煙草農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的統(tǒng)籌規(guī)劃下，科研所展開了采收機(jī)的研制攻關(guān)。

攻關(guān)

人工采收煙葉勞動(dòng)強(qiáng)度大、用工多、雇工貴的問題，并非當(dāng)下存在，也不是黑龍江煙區(qū)所特有。賀國(guó)強(qiáng)記得，早在幾年前，科研所就進(jìn)行過(guò)煙葉機(jī)械化采收方面的研究，有過(guò)一臺(tái)大型樣機(jī)，但笨重、價(jià)格高、作業(yè)穩(wěn)定性不強(qiáng)，與煙草農(nóng)藝不太匹配，應(yīng)用效果不佳。

針對(duì)煙葉生產(chǎn)全程機(jī)械化關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開攻關(guān)，研制出適用好用的專業(yè)農(nóng)機(jī)具，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，研究所下決心啃下硬骨頭。

攻關(guān)之初，研究所專用農(nóng)機(jī)研發(fā)基礎(chǔ)薄弱，缺乏熟練掌握機(jī)械、電控技術(shù)的專業(yè)人才，為此，他們專門從綏化市局（公司）吸納了一名精通機(jī)械的專業(yè)人員加入，補(bǔ)齊技術(shù)人才短板。

2021年上半年，“百變煙機(jī)”QC小組成立。煙葉機(jī)械化采收從“0”到“1”，確定創(chuàng)新思路成為擺在QC小組面前的首要問題。

通過(guò)煙區(qū)現(xiàn)場(chǎng)走訪、問卷調(diào)查，做到心中有數(shù)，借鑒行業(yè)內(nèi)外研究成果，對(duì)比煙葉采摘機(jī)、微耕機(jī)、履帶式液壓挖掘機(jī)等可借鑒對(duì)象的優(yōu)缺點(diǎn)，歸納出煙葉臨儲(chǔ)貨倉(cāng)、液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、履帶行走結(jié)構(gòu)、采收作業(yè)工位設(shè)置等設(shè)計(jì)借鑒點(diǎn)，QC小組提出了創(chuàng)新思路。

作為服務(wù)生產(chǎn)一線的創(chuàng)新活動(dòng)，只有思路遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，重要的是如何付諸實(shí)踐。QC小組選擇課題，確定目標(biāo)，提出方案并確定最佳方案，制訂對(duì)策……4YY-2型高地隙煙葉輔助采收機(jī)立項(xiàng)和研制同時(shí)推進(jìn)，攻關(guān)緊鑼密鼓。

2021年7月下旬，由QC小組成員自主購(gòu)買設(shè)備和材料、切割、焊接、組裝的采收機(jī)樣機(jī)開始測(cè)試，并在8至9月的煙葉采收季進(jìn)入田間試驗(yàn)?！安墒諜C(jī)的機(jī)械性能如何，只有到地里反復(fù)試驗(yàn)才能確定并不斷完善?！辟R國(guó)強(qiáng)和同事一頭扎進(jìn)“實(shí)戰(zhàn)”。

4YY-2型高地隙煙葉輔助采收機(jī)正在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)? ? /牡丹江煙草科學(xué)研究所 供圖

作業(yè)工位離地高度40cm、50cm、60cm，哪個(gè)高度方便不同身高的作業(yè)人員上下？采收上部、中部、下部煙葉哪個(gè)高度舒適性較好？不斷模擬驗(yàn)證，QC小組最終確定最佳高度。

行走單元是采用輪式還是履帶？經(jīng)比較，黑龍江煙葉采收期降雨較多，且部分煙田有緩坡、地頭作業(yè)空間小，QC小組認(rèn)為履帶驅(qū)動(dòng)更適合田間作業(yè)。

機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)都能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)效率高、故障率低，且經(jīng)久耐用、易更換，選擇哪一種？液壓傳動(dòng)伸縮性好，易于布局和操縱，更符合煙葉采收作業(yè)幅寬和地隙高度可調(diào)的要求。

凡此種種，不一而足。在QC小組全體成員的共同努力下，采收機(jī)研制成功，田間使用效果良好?！疤貏e是機(jī)械操作簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)中經(jīng)過(guò)不到半個(gè)小時(shí)的培訓(xùn)煙農(nóng)就能輕松上手，這一點(diǎn)很實(shí)用也很重要?！辟R國(guó)強(qiáng)說(shuō)。

2021年9月8日，黑龍江省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站對(duì)采收機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鑒定，檢驗(yàn)報(bào)告認(rèn)定：該機(jī)械采用履帶驅(qū)動(dòng)行走，無(wú)級(jí)變速，越野性能好，爬坡能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)彎半徑小，能適應(yīng)緩坡等多種地形地貌，在北方煙區(qū)具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。

升級(jí)

采收機(jī)的研制源于需求、服務(wù)生產(chǎn)，具備諸多優(yōu)點(diǎn)：大量使用市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)件，整機(jī)成本低，煙農(nóng)買得起、用得上；機(jī)體比較小，轉(zhuǎn)彎半徑小，靈活性好，穩(wěn)定性高；作業(yè)時(shí)不損傷煙株，不刮傷煙葉等等。

最為重要的是，采收機(jī)投入煙葉生產(chǎn)后，煙葉采收平均用工從1.58人/畝減少至0.73人/畝，每畝節(jié)省用工0.85個(gè)，機(jī)械替代人工，消除了行走、夾抱、扛運(yùn)等動(dòng)作，減工降本、提質(zhì)增效、降低勞動(dòng)強(qiáng)度效果明顯。

采收機(jī)的成功研制，有效促進(jìn)煙葉采收環(huán)節(jié)技術(shù)裝備轉(zhuǎn)型升級(jí)，有利于打通煙葉生產(chǎn)全環(huán)節(jié)機(jī)械化作業(yè)。2021年11月10日，黑龍江省局（公司）主要負(fù)責(zé)人羅明德聽取龍江煙區(qū)全程機(jī)械化進(jìn)展情況匯報(bào)，對(duì)課題目標(biāo)、工作思路、取得成果給予肯定，提出課題組要在現(xiàn)有設(shè)備持續(xù)升級(jí)方面下功夫。

將更好服務(wù)煙區(qū)、煙農(nóng)和卷煙工業(yè)企業(yè)客戶作為前行動(dòng)力的QC小組，對(duì)第一代采收機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)和提升。

黑龍江耕地普遍集中連片，牡丹江煙區(qū)25畝至50畝的煙田占48%，50畝至100畝的煙田占40%，采收機(jī)在長(zhǎng)長(zhǎng)的煙壟間作業(yè)，貨倉(cāng)很容易被煙葉堆滿，倉(cāng)儲(chǔ)空間不足。為此，QC小組在采收機(jī)后增加了兩個(gè)臨時(shí)儲(chǔ)藏貨倉(cāng)，滿足長(zhǎng)壟作業(yè)需求。

采收機(jī)如果只用于采摘煙葉，一個(gè)生產(chǎn)季只能使用1個(gè)多月。QC小組充分利用高地隙作業(yè)平臺(tái)，增加煙葉移栽、植保、平頂抑芽單元，煙葉生產(chǎn)進(jìn)行到哪個(gè)環(huán)節(jié)就安裝哪個(gè)模塊，一機(jī)多用，進(jìn)一步提高利用效率。

此外，采收機(jī)還加裝了遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛，提高了機(jī)械智能化程度。

賀國(guó)強(qiáng)介紹，改進(jìn)升級(jí)的5臺(tái)第二代采收機(jī)從今年8月份開始，已投入煙區(qū)試用，此后將批量生產(chǎn)，在煙區(qū)推廣使用，助力黑龍江煙區(qū)機(jī)械化全程、全面、高質(zhì)、高效發(fā)展。

機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。“十四五”時(shí)期，黑龍江煙區(qū)堅(jiān)定向推動(dòng)煙葉生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、專業(yè)化、綠色化、機(jī)械化、數(shù)字化，不斷提高現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)建設(shè)水平的目標(biāo)邁進(jìn)，田間地頭激蕩的科技創(chuàng)新動(dòng)能為規(guī)模化生產(chǎn)、機(jī)械化作業(yè)兩個(gè)相輔相成的關(guān)鍵要素注入源源不斷的動(dòng)力。

在2022年全國(guó)QC小組成果發(fā)布交流會(huì)上，《4YY-2型高地隙煙葉輔助采收機(jī)的研制》獲評(píng)專業(yè)級(jí)成果獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)成果賦能煙葉生產(chǎn)，科技創(chuàng)新這個(gè)“關(guān)鍵變量”正成為龍江煙葉高質(zhì)量發(fā)展的“最大增量”。