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插上智能化翅膀 养猪变成什么样?

作者:佚名来源:农民日报时间:2022-11-02 11:33点击:

    随着人工智能、物联网、5G技术在国内的快速发展,养猪业也终于迎来了转折点,一股“智能化养猪热”正在不断升温。将猪交给智能化设备来进行生产和管理,猪的进食情况、生长信息、免疫信息、身体状况等都可以通过手机实时监控,不仅提高了养猪的生产效率,还减少了人员投入,降低猪疫传播风险。

    “啰啰啰,吃饭喽!”随着主人清脆的呼唤声,猪圈里一头头肥嘟嘟的猪聚集在猪槽前,争抢着口粮。主人提着桶,掂着勺,一边吆喝着一边撒下饲料,心里盘算着这些猪出栏的时候能卖个好价钱。

    这样的画面经常在乡村题材的影视作品中出现。实际上,在很多人的观念里,养猪似乎就是一件辛苦活儿,洗圈、消毒、喂食、防疫等环节缺一不可,累人又累心。猪要养一年才能出栏,是赚是赔都得到时候才能知道,若能卖出个好价钱则皆大欢喜,反之则竹篮打水一场空。

    生猪是我国价值最大的农副产品,但传统的生猪养殖业却面临着亟待解决的难点和痛点。随着人工智能、物联网、5G技术在国内的快速发展,养猪业也终于迎来了转折点,一股“智能化养猪热”正在不断升温。将猪交给智能化设备来进行生产和管理,猪的进食情况、生长信息、免疫信息、身体状况等都可以通过手机实时监控,不仅提高了养猪的生产效率,还减少了人员投入,降低猪疫传播风险。

    如今,越来越多的猪企和猪场开始加入这场“猪界”的技术革命中。但同时,和其他新兴事物的发展规律相同,智能化养猪这条道路并不平坦,真正实践起来并没有预想中的容易,外界的质疑声更是从未停止。猪场改造成本高、需进行人员再培训、信息利用率低……对于中小规模的猪企和猪场来说,这些问题或将成为他们拥抱智能化大潮的阻力。

    如何克服这些阻力,让更多猪场借着智能化的东风,实现转型升级?记者对此进行了调查。

    养猪也能更“时髦”

    猪舍的母猪分娩栏中,一群白绒毛、红皮肤的小猪崽正挤在猪妈妈的肚皮下用力地咂着奶水,摇头摆尾的样子煞是可爱,侧身静静卧着的猪妈妈膘肥体壮,十分温顺。

    在山西荷澜育种有限公司的智能猪场中,这温馨的一幕每天都在发生着。仔猪的成活率和哺乳期间的生长情况往往影响整个猪场的经济效益,如何给哺乳期母猪提供充足的营养,获得较大的泌乳量?这时,智能猪场安装的智能饲喂器就发挥了作用。

    顾名思义,就是利用大数据及相关传感技术,智能饲喂设备可以基于猪的不同生长周期、体况等条件自动调整下料量,投入料塔的饲料通过自动喂养机直接将食物分流到各个猪槽,通过人工智能估重与采食数据计算实现精准饲喂。在母猪哺乳期,智能饲喂器可实现哺乳期个体化精准饲喂,提高哺乳母猪采食量和泌乳量,同时,猪场工作人员也可及时调整饲料营养方案,满足母猪的营养需求。

    为了保证仔猪的健康成活,分娩栏中还安装了智能保温灯,当夜间气温较低时保温灯自动感应亮起,实时监测、精准控制舍内环境温度,再也不用担心仔猪会着凉受冻。

    待仔猪在分娩栏待足21天、体重达到6公斤左右时就要进行断奶,经历保育阶段后进行育肥。育肥猪同样需要精准饲喂,关键在于花费较少的饲料,用较短的时间,获得较快的增重速度和较理想的肉质。育肥舍上方安装有摄像头,用于监控猪的生长和进食情况,待体重达标后即可出栏售卖。

    通过智能远程交易系统、人工智能摄像头和传感芯片,即可对出猪数量进行人工智能盘点、精准称重、猪只回流监测,从而完成远程交易。

    智能化养猪到底指什么?它是在以互联网、物联网、人工智能、大数据、云计算、区块链等为代表的数字技术支持下,实现了养猪业中猪场生产管理、交易、金融等多场景多应用流程的在线化、数字化与精准化的一种养猪模式。

    近年来,中大型猪企和猪场纷纷加入智能化养猪的队伍中,智能猪场如雨后春笋般一家接一家建设起来。显而易见,相比传统猪场,在智能猪场,一头商品猪出生到出栏的每一个环节都综合了多项先进科技,实现全程降本增效。工作人员可通过电脑或手机进行远程监测和管理,实时掌握猪只情况,养殖过程全面数字化。

    在牧原食品股份有限公司的智能猪场里,每头猪一生中都有30多款智能养猪机器为其服务。据公司智能化业务相关负责人介绍,目前,牧原智能化研发团队共有1000余人,以智能养殖装备的研发和物联网平台的建设为主要方向,用科技赋能养猪,累计申请专利697项。研发的设备涵盖饲料、育种、养殖、屠宰等多个板块,目前已实现五大类三十余项产品和技术转化,部分设备如巡检机器人、无针注射器、智能估重仪等已进入规模化应用阶段,累计服务猪群规模超6000万头,物联网平台已累计接入设备161万台,日均在线设备104万台,接收各类养殖数据7亿多条。

    今年5月,新希望六和股份有限公司打造的“新津智能猪场”正式投用,主要从事种猪生产、种猪培育,预计生产母猪存栏规模1500头、年出栏优质种猪1.3万头。“新希望目前处于智能化养猪的探索期,在养殖过程管理、销售管理、智能化装备应用等方面都在做积极的探索落地。”新希望六和数字科技大部总经理刘世东透露。

    广西扬翔股份有限公司(以下简称扬翔股份)是国内较早开始探索智能化养猪的企业。2014年,扬翔股份开始探索互联网数字化智能养猪,全力打造“智能化扬翔”。2017年,其集群式楼房智能化猪场已正式投入运营,并在此基础上探索出了“产业互联网料、养、宰、商一体化”新模式。

    据扬翔股份产业互联网事业部执行总裁韦江成介绍,智能楼房猪场的每头猪身上都植入了芯片,就像人的身份证一样,芯片记录的是猪的实时信息,可直接关联到生产管理系统,系统将信息转换成信号传递给饲料厂,饲料厂即可了解到猪的生长及营养情况、背膘情况,个性化地生产饲料,通过软硬件系统的连接实现养猪智能化操作,每头猪的生长情况、每餐该吃多少、怎么搭配都可以实时动态监测。

    与此同时,一批专注于智能化养猪领域的农业科技企业也开始涌现,这些企业以自动饲喂、自动盘点、疾病防控等功能为着力点,依托自身技术优势设计出综合解决方案,并与猪企或猪场合作,实现落地应用。

    北京农信互联科技集团有限公司(以下简称农信互联)副总裁于莹表示,农信互联就是这样一家帮助猪企做数字化养殖、投入品采购、线上卖猪的产业互联网平台服务商。凭借着一张连接起养猪产业链上各环节的“猪联网”,把超过1000万头猪连接上网。山西荷澜育种有限公司智慧猪场就是借助“猪小智”监管平台,形成了从出生到出栏的全生产周期智能落地应用。

    作为一家专注于畜牧产业智能化的人工智能科技公司,小龙潜行科技有限公司(以下简称小龙潜行)则基于“深度学习与机器视觉”技术实现了猪场大群体核心生产数据实时精准的采集和分析。据小龙潜行研发总监张兴福介绍,小龙潜行打造了应用在畜牧行业中的“牧场守望者”轨道巡视机器人,每个机器人安装了可见光摄像头和深度摄像头,两个摄像头可以完成对每一个栏位猪只的重量评估。以育肥猪为例,通过巡视机器人的评估可得出猪只日增重曲线,工作人员只需与标准生长曲线对比,即可了解当前猪只的生长进度,对后续养殖管理饲喂的调整有一定帮助。

    通常情况下,轨道机器人都会被安装在猪舍上方,在滑轨上按照既定路线巡视,通过人工智能、机器视觉技术,依据摄像头捕捉到的图像估算猪只体重,整个估算的过程当中猪是没有感觉的,形成非接触测量过程,避免了造成猪只应激反应。

    值得注意的是,智能化养猪不仅体现在对猪的精准饲养,同时包含了对猪场整体环境的监测和工作人员行为的规范。“为减少病菌传播给猪场带来的威胁与经济损失,猪场的生物安全防控尤其重要。在智能化养猪场景下,工作人员想要进入猪场须先通过人脸识别进入智能消洗间,智能淋浴花洒可控制洗澡时间,当工作人员清洗消毒完成后才能进入到下一个房间,再次进行烘干和消毒。上述步骤完成后方可正式进入猪场。”于莹说。

    同时,人工智能也可替代人工值守,进行24小时实时监控,识别猪场里猪只、人员、车辆、物资等异常事件,第一时间发现消毒漏洞及猪只健康问题并预警,从而大大降低非洲猪瘟发生的概率。

    算算这笔“节约账”

    毫无疑问,人工智能和数字化技术正在深刻地影响着传统养猪行业。随着科技的不断发展,新技术、新方向不断出现,以人工智能、云计算、区块链、大数据、5G、工业互联网等为代表的数字经济正在深刻改变着人类的生活和生产方式,数字经济对全球经济的支持作用不断凸显,也颠覆着传统行业的生产和管理方式,养猪行业便是其中的代表。

    但细细推敲,智能化转型并不仅仅是这个行业为了顺应趋势和时代环境而产生的结果。由中国畜牧业协会编写的《2022年中国智能畜牧业发展报告》显示,2018年猪产业开始布局智能化养猪,一方面,科技初创型企业将物联网、人工智能、算法等技术与猪产业结合,陆续推出猪场智能化解决方案,如智能饲喂、智能环控;另一方面,产业互联网平台企业则致力于打造智慧养猪生态路由系统,为养殖户提供系统的智能养猪解决方案。就连阿里巴巴、京东等互联网巨头也来“跨界”养猪,前者旗下的阿里云推出“ET农业大脑”,后者旗下的京东数科将“声纹识别”技术引入养殖业,智能化养猪的热度和关注度空前高涨。

    “2018年被视作智能化养猪的元年。”中国畜牧业协会副秘书长刘强德坦言,“其特点就是海量数据的收集、传导和存储,以及基于人工智能进行数据收集之后的分析处理学习、再提高和应用。”

    突如其来的非洲猪瘟疫情为智能化养猪的加速发展踩了一脚“油门”。2018年8月,我国首次发生非洲猪瘟疫情,影响持续扩散,给生猪产能以及猪肉价格带来一系列“巨变”。

    非洲猪瘟发生以来,一方面对我国生猪生产确实产生了比较大的影响,另一方面对生产方式变革也产生了非常大的促进作用。2019年9月,国务院办公厅印发《关于稳定生猪生产促进转型升级的意见》,提出加快推进生猪全产业链信息化,推广普及智能养猪装备,支持养猪场(户)购置自动饲喂、环境控制、疫病防控等农机装备,提高生产经营效率。

    猪瘟疫情对生猪养殖企业的技术水平提出了更高要求,散户养猪成本风险增大,这也导致大部分散户退出养猪市场,加速了行业的集约化,为智能化养猪奠定了快速发展的基础。“非洲猪瘟防控及产能恢复提升了产业自动化、智能化发展需求,同时随着规模化、产业化和产业集中度水平的提高,特别是龙头养殖企业的快速发展和壮大,都推动着产业向智能化方向转型升级。”中国农业科学院北京畜牧兽医研究所研究员朱增勇解释说。

    中国农业大学经济管理学院教授王玉斌表示,受地理环境、土地流转、劳动力资源等因素制约,我国的养猪业长期维持粗放式经营、以散户为主的养殖模式,具有技术、资金密集,人工投入减少的趋势。而智能化养猪正是在这一行业转折点的大背景下兴起。“事实上,在非洲猪瘟集中暴发前,传统养猪模式问题已经凸显,如养殖场规模小、标准化程度不高、人工成本高、科技含量不高、养殖业污染较严重等问题。”

    近年来,除了非洲猪瘟外,环保压力、新冠肺炎疫情、猪周期等都使生猪行业几经动荡,产业从业者越发认识到智能化升级是必经之路。

    究其本质,智能化养猪最直接的优势在于可以帮助猪企和猪场降低成本、提高养殖效率。“饲料成本和人力成本占了总成本的大头。”山西荷澜育种有限公司董事长李智算起了“成本账”,“这几年,饲料价格波动上升,现在每吨饲料的价格大概在3500元。人工成本就更不用说了,传统猪场里有很多脏活累活,比如人工投喂,需要员工自己扛着饲料袋子,一个猪舍一个猪舍地喂,相当于干了一天的体力活。”

    李智一颗悬着的心始终放不下。“说实话,养猪离不了人,但是最不靠谱的就是人,最容易出问题的也是人。”李智半开玩笑地说,“在传统猪场,每头猪吃多少饲料全是由喂养人自己来掌握的,可能多点也可能少点,在这个过程中就可能造成不必要的饲料浪费。另外,非洲猪瘟的出现让整个行业都提高了生物安全防控意识,但人员管理的难度也随之加大。”

    而当建设了智能猪场后,李智的体会就是“更精准了”。“应用了数字化、智能化设备和系统后,每头猪到底吃多少料是最合适的、猪舍的温度稳不稳定全都由设备来控制,我们的工作人员从过去的‘苦工’转变成了‘技术员’,只需要通过监控设备观察猪有没有任何异样,据我们测算,可以减少约三分之一的人力。由于饲喂更精准,每年还能节约不少饲料,从而实现降本增效。”

    智能化养猪到底能节约多少成本?小龙潜行也有一本“精细账”。据其测算,以存栏800头为例,应用妊娠期母猪精准饲喂系统后,妊娠母猪的年产胎次增加了0.03次,单猪效益为264元,年增效益为21.12万元;以存栏9600头为例,应用育肥猪精准管理系统后,每头猪日增重增加0.05公斤,成活率上升2%,年增效益为153.6万元。综合来看,母猪场头均增收可达1144元,育肥猪场头均增收可达133.2元。

    据于莹计算,假设全国母猪场都能采用智能饲喂系统的话,和当下平均水平相比,每年可节省1300万吨饲料,市场价值约545亿元。

    “数字化是做精细化运营的有效手段。从效率方面来看,智能化养猪通过提升养殖效率来降低成本,数字化能够更好地记录和管控养殖环节的各种数据,从而找到效率提升的方向。”刘世东表示。

    另一方面,在“碳中和”背景下,智能化养猪也有助于实现碳减排,促进行业低碳发展。目前,畜牧业中主要的碳排放来自养殖动物肠道中的发酵气体、甲烷等,动物粪便处理过程中产生的甲烷等温室气体,以及粪便还田时排放的一氧化二氮等,智能饲喂系统可以利用人工智能进行分析和决策,有效提高饲料利用率和转化率。“减少饲料浪费本身就是减少碳排放,减少了对环境的污染。”刘强德说。

    养猪场环境“脏乱差”、死猪处理不及时、没有采用无害焚化炉等问题,也可以通过环保管理系统进行有效改善。于莹介绍,“猪小智”环保管理系统通过监控栋舍内猪只,可以及时发现死猪,全程对死猪拖车轨迹进行监控,并对场区排放的污水、废水进行监测,同时监测无害化处理区气体排放,减少对猪场基地、周边的空气污染,进而提升猪场环境质量。

    一步步迈入智能化 千亿元市场可期

    国家统计局数据显示,我国肉类产量从2012年的8471.1万吨提高到2021年的8989.99万吨,在各种肉类中,我国居民消费最多的当数猪肉,每年大约吃掉7亿头猪,这也使得我国成为全球最大的猪肉生产和消费市场。

    据中国农业产业基金业务总监李维昆估算,未来每头出栏肥猪的智能服务费用为100元(包括前期智能设备投入、每年数据运营费用),这将是一个500-1000亿元的蓝海市场。随着产品从减少人工投入、精准营养和生产管理,向数字动物保健、智能遗传育种等更高端领域迈进,市场规模破千亿元也完全可以期待。

    朱增勇也表示,我国目前有2000余万户生猪养殖户,无论是市场前景还是推广应用潜力巨大。目前面临高饲料成本和生物安全风险等挑战,我国生猪养殖业已经到了转型升级关键时期,通过智能化养殖提高养殖效率、提升产业竞争力将是产业必由之路。

    智能化养猪能替代传统人工养猪吗?至少从目前来看,这条路仍然任重而道远。虽然智能化养猪这一模式解决了现阶段传统养猪的部分难题,但也带来了新的难点,在实际落地推广过程中还面临着不小的阻力。

    “目前,一些先进的智能化养殖技术应用于大型养殖企业,对小型养殖户和个体养殖户而言,无论从投入还是应用而言都面临不小的挑战。一方面需要加强针对中小规模养殖户应用技术和设备的研发,降低智能化设施设备的边际成本,一方面也需要加强对养殖户的培训和教育,促使养殖户接受和应用新设施、新技术。”朱增勇建议。

    首先,实现智能化养猪的前提是,猪场须经过软硬件升级改造,但这对于小型和个体养殖户而言,无疑是一笔不小的负担。李智透露,公司旗下的智能猪场安装了智能饲喂系统、环境控制系统和生物安全监控系统,整体改造费用大概在200万元。

    其次,虽然拥抱高科技大潮的猪企和猪场的数量与日俱增,但对于部分管理者来说,还并未突破传统思想的桎梏,如何让具备一定规模和改造条件的老旧猪场积极参与到数字化、智能化进程中,也是目前存在的问题之一。

    “养猪行业的从业者当中,有人还没有关注智能化养猪。”在扬翔股份党委书记、副总裁高远飞看来,智能化养猪推行的最大障碍首先是观念问题,“有一部分猪场暂时是不愿意进行调整的,不想当‘小白鼠’,也不想成为‘吃螃蟹’的人。但养猪业的头部企业几乎都在进行智能化养猪的研究和建设,行业必将走上这条道路。”

    刘强德认为,这些猪场可分阶段、分批次进行数字化、智能化升级,按照猪场当下迫切需要解决的问题先安装其中的某一模块,先通过改变尝到甜头、看到变化,再慢慢地调整提升。

    在和猪企、猪场打交道的过程中,于莹观察发现,很多管理者的观念和心态其实更容易受到当前行情的影响。比如在猪价处于高位时,资金回流快,他们更愿意在设备、设施升级方面投入,而当猪价较低行情不好时,很多猪场难以为继,又开始缩减这方面的投入。

    而对于已经进行智能化改造的企业和猪场来说,也仍有需要解决的困难。刘世东提到,从智能化的技术角度来看,人工智能技术的内涵很宽泛,目前在养殖过程中,最主要是对计算机视觉的应用,遇到的主要困难还是养殖工作的环境状况比较复杂,并且存量的数据比较少,不利于人工智能模型的训练。

    由于每个猪场的实际情况不同,智能化设备在实际运行过程中经常会遇到各种突发状况。“比如我们将摄像头安装到猪场,可能一段时间后,苍蝇、粪便、粉尘就把镜头覆盖住了,摄像头什么也采集不到。此外,很多硬件产品在实验室是能够良好运行的,但由于一些猪场的条件不是很规范,实际运行时就出现场景不适配的问题。”张兴福举例道。

    “设备越智能,工作人员需要学习的内容就越多。大家已经习惯了用传统的方法去养猪,现在安装了更智能的设备和系统,就需要额外加强对工作人员的培训,机器的参数怎么设置、监控系统怎么查看,这些都需要一点点从头学起,甚至一些年龄较大的员工反而觉得操作太烦琐,还不如传统养猪的模式轻松。”山西荷澜育种有限公司智能猪场场长王佳宇有些无奈。

    我国生猪养殖业几经转型,从散养到“公司+农户”为主,再到逐步规模化,转型升级的步伐加快,正在向高质量方向发展,但行业的提质升级是一道“多选题”,智能化转型只是其中的答案之一。

    据《2022年中国智能畜牧业发展报告》,从目前的发展趋势看,未来智能化养猪将向一体化方向发展,不只是简单地将所有应用集成,而是打通生猪企业的管理流程和后台数据,实现企业经营在线化,企业生产智能化,数据驱动、智能决策。人工智能在智能猪场中的应用也将更加基础化和全场景化,这也意味着,人工智能对使用环境的要求会逐渐放宽,猪场数据采集将更加精确,猪场决策更加智能。

    朱增勇表示,智能化养殖是养殖全要素生产率提升的一个重要路径,但全要素生产率提升涉及种猪、饲料营养、生产管理等全产业链效率的提升,智能化养殖是其中非常重要的一环,但行业转型升级需要多环节齐发力,才能真正实现转型升级。

    当传统的养猪行业与高科技相遇,智能化养殖的新大门已经敞开,相信随着时间的推移,插上了数字化与智能化翅膀的养猪业能飞得更高更远。(农民日报)


责任编辑:猪易论坛官方号  

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