“我们一直致力于研制这样一台新型农机。自从成功中标省2025年农机研发制造推广应用一体化‘揭榜挂帅’项目后,不仅加快了新农机的研发进程,更坚定了我们攻克难关的信心。”人元生物负责人张献国在介绍这台自主研发装备时,言语间满是自豪。
他所说的“揭榜挂帅”,是我省近年来以重大科技创新需求为导向的一项科技攻关机制——由需求方公开张榜发布关键技术难题,通过广发“英雄帖”汇聚创新资源,破解产业发展中的技术瓶颈,推动科技创新与产业升级深度融合。
长期以来,大跨度翻抛设备市场被少数国外企业垄断。其产品智能化水平高、运维成本低,可轻松处理含水率超40%的粪污。而国内规模化养殖场普遍使用的畜禽粪便处理设备,受限于工艺水平与结构设计,一旦作业跨度超过5米,便容易出现翻抛不均、动力不足、故障率高等突出问题。
我省作为畜牧业大省,一边是设备跨度难以突破,一边是市场需求亟待满足。现有农机的短板,让规模化畜禽养殖从业者陷入两难:要么花高价进口设备,要么忍受低效的人工作业。
正因如此,“6米跨度畜禽粪便翻堆设备”项目的实施备受行业关注,并成功入选我省2025年农机研发制造推广应用一体化“揭榜挂帅”十大重点项目之一。
面对行业共性难题,人元生物为何敢“揭榜”?人元生物设备工程师岳卫月表示:“英雄不论出处,谁有本事谁就揭榜。作为国家级高新技术企业、农业产业化国家重点龙头企业、国家级绿色工厂,我们在有机肥装备研发与生产领域积淀深厚、经验丰富。”
“我们有2.5米到5米跨度设备的技术积累,先后推出了60多种机型,这次一定要把‘卡脖子’的硬骨头啃下来!”自项目启动以来,张献国始终信心满满。
主动揭榜只是迈出了第一步,如何落地才是关键。于是,人元生物与河南农业大学、河南科技大学携手,开启了一场速度与创新的竞赛。
强强联合之下,一支复合型研发团队迅速组建。人元生物6米跨度畜禽粪便翻堆设备项目首席专家、河南农业大学教授张红梅介绍,项目核心团队25人中,具有高级职称或博士学位者占44%,形成了以技术攻关为核心、项目管理与经费管控协同支撑的高效体系。双方还联合成立了有机肥生产装备和数智化装备两大校企研发中心,从结构力学、液压系统到智能算法,开展全链条技术攻坚。
研发初期,大跨度结构的稳定性成为首道难关。岳卫月介绍,6米跨度的设备若刚性不足,翻抛时会出现严重形变。团队借鉴桥梁工程中的三角形桁架结构原理,优化主梁内部支撑布局,分散翻抛作业时的集中应力。同时,选用高强度锰钢替代传统碳钢,不仅将主梁刚性提升40%,还通过表面涂层处理,进一步增强抗腐耐磨性能,有效解决了6米跨度下的结构形变难题。
面对高黏粪污“黏齿、堵料”的难题,团队直接把实验室搬到了养殖场。技术人员蹲在粪污堆旁,反复测试不同翻抛齿形和转速的适配效果,最终设计出锯齿状锰钢齿,配合倾斜式履带,让黏湿物料顺畅滑落。
在研制过程中,项目团队还自主研发了智能调控系统,让这台“大块头”农机有了一双“智慧眼”。该系统能实时感知物料湿度与密度,自动调整翻抛深度和速度,大幅提升了设备的智能化水平。
3月11日,项目启动仅三个多月后,6米跨度翻抛设备的原型机顺利下线。“这一米的突破,不是终点,而是起点。”站在高耸的驾驶室外,张献国语气坚定,“我们目前正在对原型机的液压系统进行优化,接下来将推进规模化生产,力求让更多养殖场用上自主研发的高端农业装备,以科技创新赋能农业现代化。”