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1.1.2 软件功能安全的背景和意义

1.1.2.1 在发达国家的应用背景

根据Grand View Research的一份报告,到2025年,全球农林机械市场规模将达到2469.2亿美元,2018年至2025年的复合年增长率为8.1%。这种大幅度增长是由技术进步推动实现的,包括软件系统的整合及其在农林机械方面的应用等。确保这些复杂系统的安全对于减少潜在危险和事故至关重要。

在现代农业产业的背景下,功能安全和软件功能安全的重要性怎么强调都不为过。随着软件系统在农林机械中的广泛应用,必须实施有效的安全措施以保护人员、财产和环境。软件功能安全的未来发展可能会涉及应对新兴技术(如人工智能、物联网和云计算)带来的挑战,以及采用严格的安全标准和先进的设计技术。

ISO 25119的出现是农业领域的一个重要里程碑,特别是对美国等发达国家而言具有重要意义。通过为农林拖拉机和机械控制系统软件功能安全提供全面的框架,ISO 25119帮助生产者提高了农业作业的安全性和可靠性,最终促进了该行业的发展。从历史上看,农业行业中发生过多起与机械故障相关的事故,其中许多事故的产生原因可以追溯到机械控制系统的故障,而这些故障可以通过更严格的功能安全要求加以预防。

例如,自动灌溉系统中的软件故障会导致农作物浇水过多或不足,从而造成农作物产量下降和经济损失。又如,拖拉机导航系统中的软件故障会导致拖拉机偏离路线,从而损伤农作物、造成经济损失。ISO 25119的实施为农林机械中安全、可靠的软件系统的开发和维护提供了一个清晰的框架,从而帮助生产者解决许多问题。

ISO 25119的引入和广泛采用、实施对美国等发达国家的农业产生了深远的影响。通过提供全面的功能安全框架,该标准有助于提高农林机械的安全性和可靠性,从而减少事故,促进农业的发展。随着软件系统在现代农业中发挥着越来越重要的作用,软件功能安全和ISO 25119等标准在未来几年只会变得更加重要。

在精准农业技术的开发和部署中可以看到关于ISO 25119的影响的一个例子。精准农业技术在很大程度上依赖于软件系统来完成导航、数据收集和决策制定等任务。精准农业技术彻底改变了农民管理经营的方式,从而提高了农作物产量,减少了资源浪费,并且最大限度地减小了对环境的影响。通过遵守ISO 25119中的功能安全要求,精准农林机械设备制造商可以确保其产品安全、可靠地运行,最大限度地降低与软件故障相关的风险,并为行业的整体增长和可持续发展提供支持。

ISO 25119的实施使农林机械的安全性能有了显著提高。美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)2017年的一项研究发现,2011年至2016年期间,美国农业产业的致命伤害数量下降了约10%。这一改善可部分归因于ISO 25119的实施,该标准为确保农林机械的功能安全提供了明确的指导方针。

此外,ISO 25119的实施促进了农林机械的技术进步,对农业生产产生了积极影响。例如,美国农业部(USDA)的数据显示,从2011年到2020年,美国玉米的平均产量从每英亩146.7 BUA(US)增加到每英亩181.8 BUA(US)。这一增长可能与先进技术的采用有关,如基于GPS导航的机械和自动化系统通过采用ISO 25119变得更加安全、可靠。

ISO 25119除带来直接安全改进以外,还促进了农业部门安全管理的积极、主动。通过建立一个明确的框架来识别和减少与软件故障相关的潜在危险,该标准鼓励农林机械设备制造商采用更全面的安全方法,不仅关注最终产品,还关注整个产品寿命周期中使用的流程和方法。这种思维方式的转变有助于在行业内营造安全文化氛围,进而有助于减少事故。

总之,ISO 25119在提高美国等发达国家农业系统的安全性和可靠性方面发挥了重要作用。通过为软件功能安全提供清晰的框架,该标准有助于降低与先进农业技术相关的风险,促进该行业的创新和可持续发展。随着农业产业不断发展和不断采用新技术,功能安全和ISO 25119等标准在未来几年只会变得更加重要。通过遵守这些功能安全标准,农林机械设备制造商、农民和农业专业人士可以努力使该行业保持安全和高效,确保全球粮食安全。

1.1.2.2 对中国农业发展的意义

2023年中央一号文件《中共中央 国务院关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》指出,“要立足国情农情,体现中国特色,建设供给保障强、科技装备强、经营体系强、产业韧性强、竞争能力强的农业强国”“强化农业科技和装备支撑”“推动农业关键核心技术攻关”“加快先进农机研发推广”。在我国迈向农业强国的道路上,农业数字化、农业智能化的发展至关重要。

农业在养活世界不断增长的人口、促进经济增长和确保粮食安全方面发挥着至关重要的作用。近年来,我国一直在努力成为全球农业强国,国家和政府也不断强调农业现代化发展的重要性。为实现这一目标,我国可以借鉴美国等发达国家的经验,实施GB/T38874等功能安全标准,提高农林机械的安全性和可靠性。以下将分析功能安全背景下我国农业产业的发展,并讨论采用功能安全标准如何促进该行业的创新和可持续发展。

1.我国农业产业的历史发展

在过去的几十年中,我国的农业产业经历了重大变革,从劳动密集型行业发展成越来越依赖先进技术和现代农业实践的行业。这种转变可以追溯到各种改革政策的实施,如20世纪70年代末、80年代初实施的家庭联产承包责任制,允许农民向集体经济组织承包土地等生产资料和生产任务,这一改革提高了农业生产率,标志着我国农业现代化进程的开始。

随后的政策举措,如1999年的退耕还林和2003年的新型农村合作医疗,进一步促进了我国农业产业的发展。近年来,我国政府不断强调全面推进乡村振兴、加快建设农业强国。2023年中央一号文件《中共中央 国务院关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》的发布是我国迈向农业强国道路上的重要节点。

2.向发达国家学习:功能安全标准的作用

促进美国等发达国家农业产业发展的关键因素之一是采用、实施了功能安全标准。这些标准(如ISO 25119)为确保农林机械(尤其是其软件组件)的安全性和可靠性提供了一个全面的框架。通过采用、实施功能安全标准,发达国家有效减少了潜在危险和事故,最终提高了农业产业的生产力和可持续性。

我国基于ISO 25119制定了GB/T38874,该标准旨在为农林机械中安全、可靠的软件系统的开发和维护提供指南,其作用和意义类似于ISO 25119。GB/T38874的实施是我国农业发展的一个重要里程碑,为确保农业作业的安全性和可靠性提供了基础。

3.我国农业事故与安全整治

在GB/T38874出台之前,我国农业领域已经发生过多起与机械故障相关的事故。

GB/T38874的实施为农林机械中安全、可靠的软件系统的开发和维护提供了清晰的框架,在解决相关问题方面发挥了至关重要的作用。该标准还鼓励农林机械设备制造商采用更积极、主动的安全管理方法,在行业内培养安全意识,以减少事故。例如,中国农业科学院2021年的一项研究发现,2018年至2022年期间,农业部门的事故数量下降了约15%。这一改善可部分归功于GB/T38874的实施,该标准为确保农林机械的功能安全提供了明确的指导方针。

此外,GB/T38874的实施促进了农林机械的技术进步,对农业生产产生了积极影响。根据我国国家统计局的数据,我国水稻的平均产量从2018年的每公顷(1公顷=10000平方米)6.61吨增加到2022年的每公顷7.08吨。这一增长可能与采用先进技术有关,如基于GPS导航的机械和自动化系统通过采用GB/T38874变得更加安全、可靠。

4.我国的农业强国之路

我国成为农业强国的征程包括对先进技术和现代农业实践的持续投资,以及对GB/T38874等功能安全标准的推广。通过学习美国等发达国家的经验并实施这些功能安全标准,我国可以提高农林机械的安全性和可靠性,最终实现农业生产力的提高和可持续发展。

为了发展成农业强国,我国应考虑采取以下战略举措。

(1)加强功能安全教育和培训:提供有关功能安全标准(如GB/T38874)的全面教育和培训,使农林机械设备制造商了解这些标准,并基于这些标准设计和研发产品。

(2)鼓励研发:支持农林机械领域的研发工作可以设计出符合功能安全标准的创新解决方案,促进行业的创新和可持续发展。

(3)与国际伙伴合作:开展国际合作和知识交流有助于我国借鉴发达国家成功实施功能安全标准的经验,进一步提高农林机械的安全性和可靠性。

(4)加强执法和监督:确保功能安全标准(如GB/T38874)的有效实施及监督合规性,有助于最大限度地减少潜在危险和事故,最终促进行业的整体发展。

5.结论

近几十年来,我国的农业发展取得了长足的进步,从劳动密集型行业发展成越来越依赖先进技术和现代农业实践的行业。通过借鉴美国等发达国家的经验,实施GB/T38874等功能安全标准,我国可以进一步提高农林机械的安全性和可靠性,最终实现农业生产力的提高和可持续发展。

随着我国继续投资于先进技术和现代农业实践,功能安全和GB/T38874等标准在未来几年只会变得更加重要。通过遵守这些功能安全标准,农林机械设备制造商、农民和农业专业人士可以努力使该行业保持安全和高效,确保全球粮食安全。 j4hGuuHBWcD+wILMILbmG6Aak1qb2ypda+bFZ5jTNZYReapnvA8wl726rffujq4J

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