农机装备数字孪生：从概念到应用

众所周知，我国只有18亿亩的基本农田，需要养活14亿人口，这本身极具挑战。而随着人口数量和粮食需求的不断增长，土地资源却仍固定不变，进一步加剧了我国农业发展的难度与要求。

在此背景下，业界普遍认为数字农业或是突围关键。其实，数字农业是指将信息作为农业生产要素，利用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。其由四个部分组成，分别为农业物联网、农业大数据、精准农业和智慧农业，是传统农业转型升级后的全新农业。

农机装备是先进农业生产理念落地的物质支撑，如何提升农机装备设计制造水平及运维管控能力，充分发挥装备性能，是智慧农业未来发展所面临的核心问题。数字孪生是一种融合多种信息技术、促进虚实交互融合的先进理念，有助于更加清晰地认识农机装备及其运行过程，从而解决从设计到回收阶段的复杂性问题，进而全方位地提升农机装备作业质量，更好地满足农业生产需求。

中国农业大学工学院，与中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室，组成了杜岳峰副教授团队，论述了农机装备数字孪生：从概念到应用。

首先围绕数字孪生在农机装备领域的应用，总结数字孪生的研究动态，分析农机装备数字孪生的概念与内涵，提出系统性的体系架构。然后从宏观发展、系统实现、项目实施多个角度阐述农机装备数字孪生的实现路线。最后介绍农机装备数字孪生的典型应用场景和案例。

数字孪生为农机装备转型升级提供了新方法，为提升农业机械化生产水平提供了新途径，为实现智慧农业提供了新思路。

该研究为农机装备数字孪生相关研究工作的开展提供参考，为数字孪生赋能智慧农业和智能装备奠定理论基础。数字农业在各种新技术和新装备的加持下，既能促进农业播种、生长环节的转型升级，同时也能促进农业生产和销售活动的优化提高。

换言之，数字农业给农业带来的是全方位的优化与转型，能够让传统农业摆脱小规模、粗放式、分散化的困境，走向现代化。未来，随着各种智能技术的深化应用和不断提升，相信我国数字农业发展还将更为强劲。