ISO 82102021 收获设备.联合收割机.试验程序和性能评估标准立项发展报告

收获设备联合收割机试验程序和性能评估标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:EquipmentforHarvesting—CombineHarvesters—TestProcedureandPerformanceAssessment摘要联合收割机作为现代农业机械化生产中的核心装备，其试验方法与性能评估体系的统一性、科学性和国际兼容性，直接关系到全球农业装备产业的技术进步与国际贸易的顺畅开展。国际标准ISO8210:2021《收获设备联合收割机试验程序和性能评估》由国际标准化组织（ISO）发布，替代了此前施行多年的ISO8210:1991版本，是当前全球范围内联合收割机田间试验与性能评定领域最具权威性的基准性文件。本报告全面梳理了该标准的历史沿革、修订背景、核心技术内容及主要变化，系统分析了标准在试验条件控制、指标测定方法、数据记录与结果表达等方面的规范化要求，深入探讨了标准对联合收割机设计研发、定型鉴定、质量监督及国际贸易等多维度的支撑作用。报告指出，新版标准在试验场地要求、收获损失率测定、生产率计算模型、数据采集规范性及结果可比性等方面进行了显著优化，充分回应了近年来联合收割机在喂入量增大、作业速度提升、智能监控技术普及及收获损失实时传感检测等技术背景下对试验方法提出的新需求。标准的修订进一步强化了试验程序的规范性、重复性和可比性，为全球联合收割机行业提供了统一的技术语言和评价基准。报告还介绍了主要参与起草单位中国农业机械化科学研究院在标准制修订中的技术贡献，并对标准未来在智能化、信息化方向的深化修订趋势进行了展望。关键词：联合收割机；收获设备；试验程序；性能评估；国际标准；农业机械化；收获损失率Keywords:CombineHarvesters;EquipmentforHarvesting;TestProcedure;PerformanceAssessment;InternationalStandard;AgriculturalMechanization;HarvestLossRate一、引言农业机械化是现代农业发展的重要物质基础和技术支撑，而联合收割机作为谷物收获环节的核心装备，其技术水平和作业质量直接影响粮食生产的效率与效益。联合收割机集切割、脱粒、分离、清选等功能于一体，结构复杂、工况多变，对其作业性能进行科学、规范、可重复的试验与评估，是产品研发、质量控制、鉴定定型及国际贸易中不可或缺的技术环节。ISO8210:2021《收获设备联合收割机试验程序和性能评估》由国际标准化组织（ISO）于2021年7月14日正式发布，是联合收割机试验与性能评估领域的核心国际标准。该标准为各国联合收割机的田间性能试验提供了统一的方法框架和技术准则，涵盖试验条件、试验准备、试验程序、数据采集与处理、性能指标计算及试验报告编制等全过程的技术要求。我国作为全球最大的联合收割机生产国和使用国，该标准对我国收获机械行业的技术进步、产品出口及国际合作具有重要的指导和参考意义。深入研究该标准的技术内容和发展脉络，对于我国相关国家标准和行业标准的制修订，以及提升我国收获机械产品的国际竞争力，具有重要的现实意义。二、标准概述与历史沿革2.1标准基本信息ISO8210:2021由国际标准化组织下设的ISO/TC23（农林拖拉机与机械技术委员会）及其SC7分技术委员会（收获与贮藏设备分技术委员会）负责制定，现行状态为有效。该标准的发布取代了ISO8210:1991，是对联合收割机试验方法标准的系统性修订和升级。标准的正式名称中英文对照如下：-中文名称：收获设备联合收割机试验程序和性能评估-英文名称：Equipmentforharvesting—Combineharvesters—Testprocedureandperformanceassessment2.2历史发展脉络ISO8210标准的制定可追溯至二十世纪七十年代。随着联合收割机在全球范围内的大规模推广应用，各国在试验方法和性能评价上存在较大差异，导致同一机型在不同国家的测试结果难以直接比较。为解决这一问题，ISO于1976年首次发布了ISO8210:1976《联合收割机试验方法》，此后分别于1991年进行了第一次修订，发布了ISO8210:1991版本。1991版标准在长达三十年的实施过程中，为全球联合收割机的试验验证和性能评价提供了重要的技术依据，被多个国家转化为本国标准或作为参照基准使用。然而，近三十年来，联合收割机技术发生了深刻变革。一是喂入量大幅提升，大型联合收割机的喂入量已从过去的每秒数公斤提升至每秒十余公斤甚至更高；二是作业速度不断提高，对试验场地和作业条件提出了更高要求；三是损失监测传感器、产量计量系统、卫星导航自动驾驶等智能化技术逐渐普及，需要试验方法加以适应和规范；四是对试验结果的准确性、可重复性和可比性提出了更高要求。在此背景下，ISO/TC23/SC7于2018年正式启动了ISO8210的修订工作，经过多轮国际讨论和技术论证，最终于2021年发布了新版本。三、标准核心技术内容分析3.1标准适用范围与总体框架ISO8210:2021适用于自走式、悬挂式和牵引式联合收割机，覆盖小麦、大麦、燕麦、黑麦、水稻、玉米、大豆等主要谷类作物和豆类作物的收获作业性能试验。标准规定的试验内容包括：收获能力（喂入量）、收获损失率、籽粒破碎率、分离与清选质量、割茬高度、燃油消耗、生产效率和作业质量等多项性能指标。标准的主要技术框架包括以下几个部分：1.试验条件：明确规定了试验场地的选择要求、作物条件、土壤条件、气象条件等技术参数。2.试验准备：规定了试验样机的技术状态检查、调试要求及试验仪器设备的标定要求。3.试验程序：详细规定了各类试验的进行顺序、操作方法、数据采集和记录要求。4.性能计算：给出了各项性能指标的计算公式和方法。5.试验报告：规定了试验结果的汇总、处理和表达方式。3.2试验条件的规范化要求标准对试验条件给出了严格而明确的规范要求，这是保证试验结果可重复性和可比性的前提和基础。在试验场地方面，标准规定试验田块应具有代表性，要求田块长度、地形平整度、土壤湿度等条件符合相应的测试要求。对于不同作物设置了不同的最低试验面积要求，以确保试验数据的充分性和统计有效性。试验区域应划分明确，包括预备区、测定区和样本采集区等不同功能区。在作物条件方面，标准对作物的品种、株高、密度、产量水平、籽粒含水率、草谷比等参数给出了具体的测定方法和适宜范围要求。尤其是籽粒含水率对收获损失和破碎率指标的影响极为显著，标准要求在试验期间定时取样测定并记录籽粒含水率的变化。在气象条件方面，标准对试验期间的风速、环境温度和相对湿度等给出了限制性规定，以减少环境因素对试验结果的干扰。3.3试验程序与测试方法ISO8210:2021的核心内容之一是系统规定了各类试验的具体操作程序。空载试验：在正式收获试验之前，需要对联合收割机进行空载运转试验，检查各工作部件的运转状态、转速稳定性、振动噪声水平以及操纵灵敏性等，确保样机技术状态完好。收获能力（喂入量）测定：这是衡量联合收割机作业能力的最重要指标。标准规定了在保证收获质量（损失率不超过规定限值）的前提下，测定机器在正常工作状态下单位时间内所能处理的作物量。试验中需测定机器的作业前进速度、割幅宽度、单位面积产量等参数，计算实际喂入量。收获损失率测定：收获损失是评价联合收割机作业质量的关键指标。标准将收获损失细分为割台损失、脱粒分离损失和清选损失三部分。标准规定了各类损失的取样方法、测定方法和计算公式。例如，割台损失通过在割台后部收集落粒和掉穗进行测定；脱粒分离损失通过在排草口收集排出物中的游离籽粒和未脱净穗头进行测定；清选损失则通过在清选筛尾收集排出物中的籽粒进行测定。各项损失之和占籽粒总产量的百分比即为总损失率。籽粒破碎率测定：从清选后的粮箱中取样，分离完整籽粒、破碎籽粒和杂质，分别称重计算破碎率。标准对取样量、样本处理方法和判定准则作了明确规定。燃油消耗测定：标准规定了在田间负载作业条件下测定单位面积燃油消耗量的方法，以及单位作业量（每小时、每公顷）的燃油消耗计算方式。生产效率评定：综合收获能力、作业速度、地头转弯时间、粮箱卸粮时间等因素，计算纯作业时间生产率、班次生产率等技术经济指标。标准对这些时间构成要素的分类和计算方法进行了统一规定。3.4数据采集与结果表达新版标准在数据采集和结果表达方面进行了明显强化。标准要求对各种试验数据进行系统化记录，试验数据应能溯源于具体的试验条件和试验样本。对于同一试验工况，标准规定了必要的重复试验次数以及数据的统计处理方法，以保证结果的可靠性。在结果表达方面，标准要求试验报告应包含完整的试验条件描述、样机技术参数、各项性能指标测定结果，以及试验人员对样机综合性能的评价意见。报告格式和主要内容通过标准附录给出了规范性模板。这大大提升了各国试验报告之间的可比性，有利于国际间的技术交流和贸易活动。四、标准修订的主要变化与技术进展与ISO8210:1991相比，2021版标准在多个方面实现了技术升级，主要体现在以下方面：第一，试验条件的规定更加细化和严格。新版标准对试验田块面积、作物均匀性、籽粒含水率范围等关键参数给出了更为具体和可操作的规定，增设了部分作物（如水稻、玉米）的专项试验条件要求，使试验的可重复性显著增强。第二，损失率测定方法更加科学规范。针对收获损失率的测定，新版标准细化了各类损失的采样位置、采样器具规格、样本处理流程及含水率修正方法，增强了不同试验机构之间测定结果的可比性。第三，引入了与现代技术相适应的新内容。新版标准考虑了近年来联合收割机普遍配置的产量传感器、损失传感器、GPS导航等智能化装备对试验方法和数据采集方式带来的变化，对相关数据的同步采集与记录提出了要求，体现了标准对技术发展的适应性。第四，结果处理方面强化了统计分析要求。新版标准增加了数据处理的统计方法要求，对异常数据剔除、有效数据确认、置信区间估计等给出了更明确的指南，使试验结论更具备了科学性和可信度。五、标准的应用价值与行业影响5.1对联合收割机研发设计的指导作用ISO8210:2021为联合收割机设计开发提供了明确的性能评价标尺。企业在产品研发阶段即可依据标准规定的试验方法对样机进行系统的性能测试，通过试验数据识别薄弱环节，有针对性地进行设计优化和改进。标准所设定的性能指标体系和测定方法，为产品的技术定位和设计目标提供了可量化的参照。5.2对产品鉴定与质量监督的支撑作用该标准是联合收割机型式试验、产品鉴定和质量监督的重要依据。各国在制定本国联合收割机试验方法标准时，普遍以ISO8210为蓝本进行等效采用或修改采用。在我国，GB/T8097《收获机械联合收割机试验方法》即参照ISO8210制定，是我国联合收割机推广鉴定、质量调查和农机购置补贴产品选型中性能验证的主要技术依据。ISO8210:2021的修订发布，为我国相关标准的跟进修订提供了技术方向。5.3对国际贸易与技术交流的促进作用ISO8210:2021作为国际通用的技术文件，为各国联合收割机的进出口贸易中的性能验证提供了共同的技术准则。依据统一的标准进行试验，有助于消除技术性贸易壁垒，促进联合收割机产品的国际流通。同时，该标准也为各国之间开展联合收割机试验数据的互认提供了条件，减少了重复试验带来的资源和时间消耗。六、主要参与制修订单位介绍中国农业机械化科学研究院中国农业机械化科学研究院（简称“中国农机院”）成立于1956年，是我国农业机械领域规模最大、综合实力最强的国家级科研机构，总部位于北京，隶属于中国机械工业集团有限公司。作为我国农业装备行业的技术归口单位，中国农机院长期以来承担着全国农业机械标准化技术委员会（SAC/TC201）秘书处工作，在农业机械标准体系建设和关键技术标准研制方面发挥着核心作用。在ISO8210标准的制修订过程中，中国农机院作为中国国家成员体的技术支撑单位，组织了国内主要联合收割机生产企业、科研院所和农机鉴定机构的技术专家，系统开展了国内联合收割机试验方法与国际标准的对标分析，收集整理了大量的试验验证数据和行业反馈意见，通过ISO/TC23/SC7的国际标准制修订渠道及时提交了中国的技术立场和修改建议。特别是在水稻收获工况试验条件设置、半喂入联合收割机适应性试验、我国特有作物种植模式下的试验方法等方面，中国专家提出的多项合理化建议被国际标准采纳或作为补充参考，为提升我国在收获机械国际标准制定中的话语权和影响力作出了积极贡献。与此同时，中国农机院还主持制定了GB/T8097《收获机械联合收割机试验方法》等一系列国家标准，积极推动ISO8210国际标准在我国的本土化应用和转化实施，为我国联合收割机行业的规范化发展和产品质量提升提供了坚实的技术支撑。七、结论与展望ISO8210:2021《收获设备联合收割机试验程序和性能评估》的发布，标志着全球联合收割机试验方法和性能评估技术进入了一个新的发展阶段。该标准以更加科学、规范、可操作的试验程序和更加精确、系统的性能评价方法，为全球联合收割机行业提供了统一的"技术标尺"和"度量基准"。标准的实施将有效促进联合收割机产品质量的持续提升、国际贸易的健康发展以及全球农业机械化技术水平的共同进步。展望未来，随着联合收割机向大型化、智能化、信息化方向的加速发展，试验方法与性能评估体系还将面临新的挑战和需求。一方面，无人驾驶、智能感知、自动控制等新技术的广泛应用，要求未来的标准修订中纳入更多与智能化作业相关的性能评价指标和测试方法；