编号 lyqk011721

中文标题 竹产业全链工程技术装备研究现状与展望

作者 杨以春  李贵强  陈继飞  杜官本  张伟 

作者单位 1. 西南林业大学机械与交通学院 昆明 650224;
2. 西南林业大学材料与化学工程学院 昆明 650224;
3. 中国林业科学研究院木材工业研究所 北京 100091

期刊名称 世界竹藤通讯 

年份 2025 

卷号 23

期号 2

栏目名称 特别报道：“第二十七届中国科协年会学术论文”专题 

中文摘要 传统竹产业生产长期依赖人工作业，面临劳动强度大、标准化程度低、资源利用率不足等瓶颈。近年来，竹产业机械装备的研发取得了阶段性进展，但在全产业链协同、智能化升级、高值化利用等方面仍存在显著短板。文章系统梳理了竹产业全链条工程技术装备的研究现状，涵盖种植、采收、初加工、深加工等环节的关键机械装备，分析了现有设备在功能集成、自动化水平、协同作业等方面存在的短板。分析发现，当前竹产业机械装备存在种类少、配套性差、自动化程度低、产业链整合不足、行业标准滞后等问题，制约了竹产业的高效发展。针对这些问题，提出了增强机械装备协同作业能力、加快新型竹机械技术研发、推进政产学研协同合作机制、健全竹加工机械标准体系等改进措施及未来发展方向，以期为推动竹产业绿色化、智能化转型提供参考。

关键词 竹产业  工程技术装备  智能化升级  全链协同 

基金项目 中国工程院战略研究与咨询项目“以竹代塑全产业链技术创新战略研究”(2024-XZ-49)。

英文标题 Whole-Chain Engineering Technology and Equipment for Bamboo Industry: Research Status and Development Outlook

作者英文名 Yang Yichun, Li Guiqiang, Chen Jifei, Du Guanben, Zhang Wei

单位英文名 1. College of Machinery and Transportation, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China;
2. College of Materials and Chemical Engineering, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China;
3. Institute of Wood Industry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China

英文摘要 The traditional bamboo industry has long relied on manual labor in its production, restricted by bottlenecks such as high labor intensity, low standardization, and insufficient resource utilization. In recent years, progress has been made in the research and development of bamboo industry machinery and equipment, but there are still significant shortcomings in full industry chain collaboration, intelligent upgrade, and value-added utilization. This paper systematically reviews the current research on whole-chain engineering technology and equipment for bamboo industry, involving key mechanical equipment used for planting, harvesting, primary processing and deep processing, and analyzes the shortcomings of existing equipment in terms of functional integration, automation level, and collaborative operation. It is found that the current bamboo industry machinery and equipment is challenged by the problems such as limited types, poor compatibility, low degree of automation, insufficient integration of industrial chain, and outdated industry standards, which restrict the efficient development of bamboo industry. In response to these issues, measures and future development directions have been proposed, including enhancing the collaborative operation capability of mechanical equipment, accelerating the research and development of new bamboo machinery technology, promoting the mechanism of government-industry-university-research alignment, and improving the standard system of bamboo processing machinery, in order to provide references for promoting the green and intelligent transformation of the bamboo industry.

英文关键词 bamboo industry;engineering technology and equipment;intelligent upgrade;whole-chain collaboration

起始页码 9

截止页码 20

作者简介 杨以春，硕士研究生，研究方向为智能化农林机械装备。E-mail:1455359302@qq.com。

通讯作者介绍 陈继飞，副教授，研究方向为木质材料三维打印技术。E-mail:cjf100cjf@163.com。

E-mail cjf100cjf@163.com

DOI 10.12168/sjzttx.2025.04.08.002

参考文献 [1] 国家林业和草原局. 中国林业和草原统计年鉴2021[M]. 北京: 中国林业出版社, 2022.
[2] 周红梅, 赵建中. 一种用于竹笋种植的挖孔设备: 中国, CN202420275077.9[P]. 2024-09-27.
[3] 李思敏.一种竹笋种植栽培设备: 中国, CN202321007103.1[P]. 2023-09-15.
[4] 杨玉清,汤永林,陈正发.一种竹笋种植装置: 中国, CN202222612260.7[P]. 2022-12-23.
[5] 林大椿, 钟立才, 林广桂, 等.一种竹笋种植前期挖孔设备: 中国, CN202211242754.9[P]. 2022-11-29.
[6] INGRAM V, CHUPEZI J T. Bars to jars: bamboo value chains in Cameroon[J]. Ambio, 2013, 42(3): 320-333.
[7] KELLER F-X, CHATA F. Characterization of wood dust emission from hand-held woodworking machines[J]. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 2018, 15(1): 13-23.
[8] CONRAD J L IV, GREENE D W, PATRICK H. A review of changes in US logging businesses 1980s-present[J]. Journal of Forestry, 2018, 116(3): 291-303.
[9] 姚远东, 柴泽雨, 何玉林, 等. 一种新型电动伐竹锯的设计[J]. 装备制造技术, 2022(10): 238-241, 246.
[10] 于航, 傅万四, 张长青, 等. 基于往复锯方式的丛生竹择伐机设计[J]. 林业机械与木工设备, 2019, 47(4): 11-14.
[11] 李晓晓, 王茂安, 杨涛, 等. 手持式竹林采伐机设计[J]. 成都大学学报(自然科学版), 2020, 39(2): 199-203.
[12] 崔生乐. 竹林智能采伐机设计与仿真[D]. 哈尔滨: 东北林业大学, 2023.
[13] 谢国杨. 履带式液压竹木连根整株采伐挖掘机设计与试验研究[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2019.
[14] 王金鹏, 于炅, 周宏平, 等. 伐竹用V形双圆柱铣刀切割方式研究[J]. 林业工程学报, 2016, 1(6): 124-129.
[15] 于航, 傅万四, 张长青, 等. 基于螺旋刀切割方式的丛生竹择伐机设计[J]. 木材加工机械, 2018, 29(4): 13-15.
[16] GUERRA S P S, OGURI G, EUFRADE J D H, et al. Mechanized harvesting of bamboo plantations for energy production: preliminary tests with a cut-and-shred harvester[J]. Energy for Sustainable Development, 2016, 34: 3462-3466. DOI: 10.1016/j.esd.2016.07.005.
[17] 周中华, 贾森君, 罗准, 等. 毛竹联合采伐机的设计研究[J]. 机械工程师, 2018(9): 62-65.
[18] 周中华, 朱从容, 罗准, 等. 新型毛竹采伐装置的设计研究[J]. 机械工程师, 2019(9): 107-109, 112.
[19] 苗虎, 王晓欢, 费本华, 等. 竹业机械技术现状与发展对策[J]. 世界竹藤通讯, 2022, 20(2): 6-11, 28.
[20] 周中华, 朱从容, 罗准, 等. 一种毛竹处理装置: 中国, CN201920145207.6[P]. 2019-11-19.
[21] 邸雷, 何昌俊, 金香, 等. 一种竹材去枝开片一体机: 中国, CN201821197181.1[P]. 2019-08-13.
[22] 刘嘉鹏, 朱天行, 章荣俊, 等. 一种竹子打稍去枝机器人: 中国, CN202322828197.5[P]. 2024-05-28.
[23] 柳李星. 一种易固定的竹木枝丫剔除装置: 中国, CN201820301138.9[P]. 2018-09-28.
[24] ENDAN J. A harvesting and pruning apparatus for oil palm trees or the like: Malaysia, MY2015050146[P]. 2016-06-30.
[25] 李军计. 一种简易无尘竹子加工去枝机: 中国, CN201810046941.7[P]. 2018-05-25.
[26] 王霜, 于川, 刘克福, 等. 一种便携式丛生竹剔枝机: 中国, CN201810964336.8[P]. 2018-12-18.
[27] 李浩瑜. 履带式电动竹木去梢切断运输一体机设计与研究[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2019.
[28] 孙娇娇, 华克达, 王文鹏, 等. 一种具有支撑架的竹子枝丫刮去切割装置: 中国, CN202321614732.0[P]. 2023-11-21.
[29] 费本华, 张波, 陈秀芳, 等. 圆竹打捆存放装置: 中国, CN201720988172.3[P]. 2018-03-02.
[30] 赵勋, 张帆, 陈煜初, 等. 毛竹捆扎结构: 中国, CN201620226878.1[P]. 2016-11-23.
[31] 陈文虎. 一种竹条打捆装置: 中国, CN201720841361.8[P]. 2018-02-13.
[32] 孙威. 一种竹枝打捆装置及方法: 中国, CN202110420746.8[P]. 2021-07-23.
[33] 雷永杰, 周建波, 傅万四, 等. 竹材索道集材运输装备动力机构设计与分析[J]. 林业机械与木工设备, 2023, 51(11): 53-58.
[34] 雷永杰, 周建波, 傅万四, 等. 竹材索道集材运输装备跑车及悬索的设计与分析[J]. 浙江农林大学学报, 2023, 40(6): 1348-1356.
[35] 谭桂生, 夏胜平, 欧阳亮. 竹林开采用运竹装置: 中国, CN201820468103.4[P]. 2019-01-18.
[36] 谭桂生, 夏胜平, 欧阳亮. 竹林开采用运竹装置及运竹方法: 中国, CN201810291681.X[P]. 2018-07-24.
[37] 赵勋, 张帆, 陈煜初, 等. 捆扎毛竹的运输滑道: 中国, CN201620824559.0[P]. 2017-05-17.
[38] 陆美珍, 杨倩倩, 陈碧芽, 等. 竹材无动力管道运送下山新技术[J]. 世界竹藤通讯, 2018, 16(5): 39-41.
[39] 吴建明, 陈碧芽, 陈光华, 等. 竹林机械化经营装具开发应用实践与对策[J].世界竹藤通讯, 2019, 17(1): 32-34.
[40] 王建, 牛增申. 曲线运输索道系统: 中国, CN201110004666.0[P]. 2013-02-20.
[41] 梁一品. 一种搬运竹子用防滑抬竹稳固装置: 中国, CN201710669455.6[P]. 2017-11-07.
[42] 包洪军. 三种结构竹根挖除设备对比试验研究[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2018.
[43] 张京平. 筒形竹根挖掘机: 中国, CN200720184716.7[P]. 2008-09-03.
[44] 刘汾阳. 竹根挖掘机的开发研制[D]. 杭州: 浙江大学, 2006.
[45] 柴秀洪. 一种竹树根挖掘机: 中国, CN201210164932.0[P]. 2015-06-10.
[46] 吴超. 一种手持式挖毛竹机: 中国, CN201510341504.4[P]. 2017-03-01.
[47] 刘婧婧. 竹林伐后竹篼清理技术与设备研究[D]. 北京: 中国林业科学研究院, 2011.
[48] 邓小雷, 李欣, 夏鑫鑫, 等. DX1B型竹根挖掘机的设计与试验[J]. 农业工程学报, 2016, 32(2): 29-35.
[49] 江子和, 姚立健, 朱世威, 等. 一种毛竹根挖掘机的设计和优化[J]. 林业工程学报, 2017, 2(4): 121-127.
[50] 章凯, 姚立健, 李婷, 等. 毛竹根挖掘机的设计与试验[J]. 安徽农业科学, 2018, 46(1): 184-185
[51] 杨健, 朱志建, 杨倩倩, 等. 毛竹林机械化生产装备的开发与应用[J]. 世界竹藤通讯, 2013, 11(5): 22-26.
[52] 王惠苗. 原竹锯断机: 中国, CN201310221252.2[P]. 2015-12-09.
[53] 黄学良. 一种环保型原竹锯断机: 中国, CN201620872648.2[P]. 2017-01-11.
[54] 李军章, 李光荣, 辜忠春. 一种连续式原竹自动截断机: 中国, CN201410398984.3[P]. 2016-07-20.
[55] 徐康, 沈冯峥, 李琴, 等. 一种竹材定长截断与竹节智能识别设备: 中国, CN201811146886.5[P]. 2023-06-16.
[56] 何治建. 原竹切割输送线的竹节检测装置: 中国, CN202123438717.9[P]. 2022-06-21.
[57] 沈冯峥, 徐康, 袁少飞, 等. 竹材壁厚自动分选机的设计[J]. 竹子学报, 2019, 38(1): 29-33.
[58] 黄秀玲, 黄昊, 陆亚平, 等. 一种竹材自动分级装置: 中国, CN201821576100.9[P]. 2019-05-07.
[59] 袁聪, 刘君. 伞状自定心剖竹刀结构设计[J]. 科技风, 2015(15): 89-90.
[60] 周建波, 傅万四, 白崇彪. 竹材加工共性技术设备发展及研究[J]. 木材加工机械, 2012, 23(3): 47-50.
[61] 吴有明. 基于PLC控制的竹筒自动破削机的设计与实现[J]. 机电技术, 2019(3): 7-10.
[62] 常飞虎, 周建波, 傅万四, 等. 自动进料快速对心数控自动破竹机研制与试验[J]. 中南林业科技大学学报, 2021, 41(3): 177-186.
[63] 欧雪琴. 竹产品加工机械发展状况及对策[J]. 木工机床, 2017(3): 24-26.
[64] 杨波. 杭州市临安区竹加工业发展的成本收益分析[J]. 经济师, 2022(2): 121-123.
[65] 何著针, 梁发波, 林家和, 等. 昭平县竹产业发展问题与对策[J]. 绿色科技, 2020(9): 214-216, 220.
[66] 王戈, 江泽慧, 陈复明, 等. 我国大规格竹质工程材料加工现状与存在问题分析[J]. 林产工业, 2014, 41(1): 48-52.
[67] 费叶琦, 刘英, 陈甲伟, 等. 竹材采运机械发展探究[J]. 世界林业研究, 2021, 34(1): 31-36.
[68] WU G, SUN X, HUI H, et al. Adsorption of 2,4-dichlorophenol from aqueous solution by activated carbon derived from moso bamboo processing waste[J]. Desalination and Water Treatment, 2013, 51(22/23/24): 4603-4612.
[69] SAKHALE N C, MODAK P J, BAPAT M P, et al. Design of experimentation and application of methodology of engineering experimentation for investigation of processing torque, energy and time required in bamboo processing operations[J]. Journal of Bamboo and Rattan, 2010, 9(1/2): 13-27.

PDF全文 浏览全文