一、基本情况
牧原食品股份有限公司(以下简称“牧原”)创建于 1992 年,现已形成集饲料加工、生猪育种、生猪养殖、屠宰加工为一体的猪肉产业链,养猪业务遍及全国 24 个省份,2022 年出栏生猪 6120 万头。 牧原已实现智能环控、智能饲喂、智能巡检、智能清洗等养殖全过程智能化应用。 通过开发应用物联网平台和大数据分析模型,实现养猪全场景数据高效管控,平台已累计接入设备超过 190万套,实现日均超 9 亿条数据的采集和分析。
二、信息技术装备应用情况
(一)生产实际问题
通过研发应用智能化养殖设备,构建起规模化、标准化、数字化的全程智能化生产模式,有效解决猪场疫病防控难、环保要求高、生产和经营效率低等难题。
(二)做法模式
一是生猪自动化精准环境控制系统。 通过配置猪舍自动化通风、温湿度控制、灯光控制和环境监测与智能控制软硬件系统等设施设备,实现猪舍各环境因子的自动监测、数据采集和智能控制,并对生猪疫病、发情和生长情况进行综合分析。 通过环境调控,可有效提升生长速度、降低疫病和死亡发生率,提高生产效率。 目前,该系统已在牧原旗下全部养殖场应用。
二是数字化精准饲喂管理系统。 配置全封闭管链运输系统,结合猪群品种、性别、年龄、生理状态数据与生长数据,制定精准的饲料投喂方案,通过自动饲喂系统,记录不同配方饲喂量与特定群体的对应关系,结合投喂数据与生长指标,不断优化猪营养方案,形成饲喂—生长—改进饲喂—提高生长的正反馈,提高饲料利用率,减少饲料浪费。 目前,牧原已应用智能饲喂设备 156 万套。
三是畜禽疫病监测预警系统。 畜禽疫病监测预警系统包括声音监控和轨道巡检。 声音监控器实时采集单元内猪群声音,实现猪群咳嗽及早预警、辅助分析、精准治疗,低成本防控疫病。 轨道巡检机器集成有可见光、红外、声音、气体检测等各类传感器,可同时监测猪舍环境和猪只体征等 10 余项指标,实现对猪群健康趋势的预知、分析和处理,提升猪群健康管理水平,降低人工成本。 目前,牧原已应用声音监控器 13 万台,轨道巡检机器 1 万余台。
四是智能免疫系统。 智能免疫系统集无针免疫、防疫监控、数据管理于一体。 通过应用无注射器将药液直接“射入”猪只皮肤内,消毒、标记、注射一次完成,自动消毒,大大降低劳动强度,解决了有针注射带来的交叉感染、脓包肉、断针头等问题,减小猪群应激和猪只肌肉损伤,提高动物福利。 该系统可以真实、准确、实时呈现猪群免疫状态,实现猪群免疫数字化管理。
(三)技术创新
一是采用声音识别技术,监控猪只健康状态。 根据猪舍单元环境情况、猪只叫声、咳嗽次数判断猪只健康状态,指导兽医对猪只进行诊治,使用环境调节器对猪舍环境进行调节,提高猪只的健康水平、生长速度及生产效率。
二是采用巡检机器多功能集成技术,实现猪舍向无人值守迈进。 通过集成可见光、气体、温湿度、红外、鱼眼摄像头等传感器,全方位采集和感知单元状况。 另外结合边缘计算服务器,配合人工智能算法,对监测到的异常信息进行精准预警推送,并自动生成相关报表,做到猪群疫病的早发现、早预警、早治疗,提升猪群健康管理水平,实现向无人值守迈进。
三是采用视觉估重技术,评估单头猪的重量,提高生产效率。采用视觉估重技术,通过猪只识别,评估单头猪的重量。 整个猪舍的估重精度超过 99% ,为养殖生产、采食、供料等生产环节提供决策数据,让猪只生长过程能够量化,最大化提高生产效率。
三、成本效益
通过应用智能化养殖技术,猪场整体生产效率提升35% 以上。巡检预警准确率超过95% ,猪只成活率提升 3% ;1 名饲养员年出栏商品猪达 10000 头,远高于行业平均水平;育肥猪达 115 kg 平均出栏日龄不超过 160 天,头均药费降低 42 元,母猪年提供断奶仔猪提高 1. 2 头。以 10 万头全线场为例,智能化建设成本包括基础网络、视频监控、智能养猪设备(包括智能饲喂、智能巡检、声音监测、手持估重等)及物联网控制系统、人工智能平台,其中网络和视频监控投资为 110 万元,养猪设备的标准化配置成本约 360 万元,设备使用寿命 3—5 年,物联网控制系统等根据实际使用模块计费。
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