进入21世纪，智能制造作为新一代信息技术与先进制造技术深度融合的新型生产方式，已然成为新一轮工业革命的核心驱动力。从自动化生产线到智能机器人，从大数据分析到物联网技术，从机器学习到人工智能的运用，智能制造正在不断推进传统制造业进入一个更加智能、高效、可持续的制造新时代。
2017-2024年，中国科协智能制造学会联合体（IMAC）连续开展“中国智能制造科技进展案例研究”，共遴选出70项“中国智能制造科技进展”案例。成果领域涵盖高档数控机床与基础制造装备、工业机器人、汽车、航空航天、新一代信息技术、纺织、轨道交通、船舶及海工装备、能源装备、工程机械、农业机械、纺织、建筑焊接等制造业重点领域；技术领域涉及工业物联网平台、大数据管理系统、人工智能技术在工厂应用、智能制造设备、柔性智能制造产线、云制造系统、智能工厂、大规模定制平台等。
我们将展示智能制造的科技成果和创新应用，感受智能制造带给制造业的变革与创新。
随着全球气候及生态环境变化，农林业病虫草害呈现突发、重发、频发的严峻态势，要求施药防治装备高工效、精准化、智能化实现病虫草害的规模化防治。航空施药作业效率高、响应速度快、地形适应性强，能够有效应对大面积、突发性、重发性病虫草害，已经成为农林业病虫害防治必不可少的作业手段。
航空施药技术的高水平应用也是农业现代化、智能化发展的重要标志，在美国，28%的商业农田采用航空喷洒作业，航空施药产业对农业贡献率达15%。美国、澳大利亚、加拿大等国在19世纪90年代即已经开展航空施药专用机型、精准变量控制技术、雾化控制技术等研究，拥有AT 802系列、Thrush 510G等先进的航空施药专用机型，Satloc G4、AGNAV等广泛应用的精准变量控制技术产品，Teejet、CP Products等航空施药专用雾化喷头产品，已形成了从机型设计、制造到运维服务的年产500~800亿美元的产业链。
针对我国航空施药产业重大需求JN江南官网，，北京市农林科学院智能装备技术研究中心项目技术团队2014年提出“探得清、飞到位、施得准、雾化好、可评价、可追溯”的航空施药精准作业技术体系，开展核心机理研究、瓶颈技术创新、关键装置创制，创新研发了国产化的航空施药精准作业技术装备与系统。具体创新点体现在：
（1）目标流量下可控粒径精准喷施。针对航空施药施药量和粒径关联性、强难以协同控制难题，发明了目标流量最小误差控制方法，研制了精准流量控制器。建立了高速切变气流作用下的药液破碎模型，突破了航空施药雾滴粒径可控雾化技术，创制了粒径可控转笼雾化器，实现航空施药雾化粒径和施药量的协同控制。
（2）药液沉积预测航线规划与偏移补偿。针对航空施药药液沉积受环境因素影响，沉积区与目标区偏移造成农药浪费污染问题，构建了大空间、长时间的飞行器尾流及雾滴运动计算模型，实现基于药液沉积区预测的施药作业航线规划与偏移补偿导航难题，研制了航空施药精准导航与航线优化系统，实现对航空施药药液沉积区域的优化控制。
（3）航空施药作业状态实时管控。针对航空施药大范围、超视距作业，次生灾害潜在风险大，施药过程难管控的问题，研制了航空施药作业参数监测器，实现了航空施药过程的实时动态监测，构建了基于作业参数与环境参数的污染风险区预警模型，研发了航空施药精准作业大数据系统，实现作业实时管控、面积准确计量、灾害预防与追溯等服务，形成了“互联网+物联网+GNSS（北斗）+飞行器”的航空施药监管模式。
本项科技进展获得国家发明专利、国际专利、软件著作权等67项，形成了具有自主知识产权的航空施药精准作业系统，打破了有人驾驶飞机精准作业控制装备国外垄断。截止2022年，研发的装备系统在全国18个省市、185个县区JN江南官网，、42个大型农场应用，涉及12种主流有人驾驶飞机机型，累计应用面积2.3亿亩次，培训农林植保管理与技术人员、飞防服务人员等3.01万人次，为我国现代农业航空技术发展提供了重要支撑。
（1）联合国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站举办系列技术培训会、研讨会和现场会，推动我国林业航空施药智能技术装备应用发展。通过举办了航空精准施药防治美国白蛾关键技术与应用实践研讨会、国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站遴选产品、参加全国林业有害生物飞机防治智能监管现场会暨“互联网+飞防质量监管”宣讲活动等，增强了地方森防站对航空施药质量的监管意识及施药质量可监控的信任。
（2）促进航空施药生产节本增效，增强产品/服务的市场竞争力。北大荒通用航空有限公司、山东瑞达生态技术有限公司等大型龙头通航公司、飞防服务企业应用本技术产品后，降低了农药施用量，增强了农林业航空施药作业的可视化管控性，有效避免飞机施药农药飘移次生灾害，保证居住区、饮用水源、养殖地等施药敏感区的正常施药作业，提振了项目执行公司安全作业信心。
（3）创新提出了农林业航空施药质量监理模式，推动航空施药社会化服务市场有序发展。2019年重庆市林业有害生物防治工程应用本技术产品，在国内飞防施药项目中首次设置施药质量监管服务专项，并连续应用。自2020年，连续5年应用于山东省不分市、县的松材线虫病飞机施药防治监理项目，开创了国内航空施药项目设置独立监理方的管理模式，推动了航空施药作业质量的科学化管理，促使航空施药从追求“低价竞标”转向作业质量竞争。
北京市农林科学院智能装备技术研究中心项目技术团队创制的国产化航空施药精准作业技术装备，扭转了我国航空施药精准作业技术装备缺乏的局面，促进了我国现代农业、农业航空装备产业进步和转型升级。技术成果产品的大面积推广应用，极大地促进了航空施药生产节本增效，有效减少了农药环境污染，降低了航空施药对生态环境的负面影响，大幅提升了我国航空精准施药技术的应用水平。
原标题：《航空施药精准作业管控技术装备与系统——“中国智能制造科技进展”案例展示》
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