养猪业 智能化浪潮来袭
肉类食品网 http://www.meat360.cn 2025/7/30 10:01:22 关注:114 评论: 我要投稿
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智能化养猪:概念与内涵
在科技迅猛发展的当下,智能化养猪技术作为养猪业的新兴趋势,日益凸显其重要性。智能化养猪技术,是以智能装备、物联网、互联网、大数据及人工智能技术为核心要素,构建的一套全新养殖管理体系。
于现代化智能猪场中,借助物联网技术,各类传感器犹如精密的监测设备,实时采集猪只生长环境与生长过程的信息。这些信息通过互联网快速传输,大数据技术对海量数据进行深度分析,挖掘其中规律与价值。最终,人工智能技术依据分析结果做出精准决策与控制,实现猪只养殖信息的全面感知、环境的精准调控、饲料的精准投喂、粪便的自动清理以及智能监管等功能,逐步向无人化养猪目标迈进。智能化养猪技术涵盖多个关键领域,各领域对提升养殖效率与质量均发挥着关键作用。
当下智能化养猪的发展态势
(一)智能猪舍与楼房养猪兴起
智能猪舍,是依据猪只生活习性,融合智能化养殖技术构建的规模化猪舍,旨在实现仅需少量养殖管理人员,甚至无人化养殖。近年来,随着科技的不断进步,智能化楼房养猪概念逐渐进入大众视野。楼房养猪备受青睐,原因在于其具备诸多显著优势。其一,占地面积小,在土地资源愈发紧张的背景下,该优势尤为突出,可有效节约土地成本,提高土地利用率;其二,管理效率高,在相对集中的立体空间内,饲料供应、猪只转运等环节更为集约高效,可大幅减少人工投入,一般而言,楼房猪场与平层相比,人工投入可减少约 1/3;其三,疾病防控效率高,生产区域更为集中,生物安全关口少,更易控制与操作,能有效降低疫病传播风险。正因如此,不少公司纷纷将目光投向楼房养猪,积极筹备建设。
(二)环境监控智能化
在智能化养猪中,环境监控至关重要,主要依靠各类传感器实现。这些传感器如同敏锐的监测装置,时刻监测猪舍环境变化。一旦环境出现异常,自动化、互联网、人工智能和大数据等技术迅速响应,对环境进行调控,确保猪只始终处于适宜的生活环境。目前,我国猪舍在环境调控方面取得显著进展,已逐渐实现通过智能设备精准控制湿度、温度、空气质量、光照以及清理排泄物等功能,且相关技术已基本成熟,大量研究为其提供了坚实的理论支撑。例如,通过智能温湿度传感器,可实时监测猪舍内温湿度,并根据猪只不同生长阶段需求,自动调节通风、供暖或降温设备,为猪只创造适宜的温湿度条件。
(三)饲喂模式的转变
在饲喂方面,目前我国养猪场的饲喂模式呈现多样化特点。小规模养殖场因规模较小、资金有限等因素,大部分仍采用人工饲喂模式。该模式虽能使饲养人员直观了解生猪生长情况,但劳动强度大、效率低、成本相对较高。而大、中规模养殖场则紧跟科技步伐,已基本实现自动化饲喂和半自动化饲喂。自动化饲喂系统可根据预设程序,定时、定量为猪只提供饲料,大大提高饲喂效率,降低人工成本。不过,精准饲喂和精准调控因涉及复杂技术和高昂设备成本,目前在推广过程中仍面临一定困难。值得欣喜的是,限喂式自动喂料技术的出现,在一定程度上解决了这一问题,能够达到相对精准的饲喂水平,为养猪业发展提供了新思路。
(四)关键装备之巡检机器人
巡检机器人作为智能化养猪技术的关键装备,以人工智能技术为核心,借助物联网和互联网等技术辅助,承担代替人工巡逻猪场的任务。其犹如不知疲倦的守护者,在猪场中穿梭巡逻,对猪场异常情况能够及时预警和处理。目前,巡检机器人主要分为轨道机器人和走地机器人两种类型。轨道机器人通常通过在猪场上方设计轨道,按照设定时间和路线进行定时巡检;走地机器人则更为灵活,能够在猪场地面自由行走,适应不同地形和环境。尽管巡检机器人的研究成本和制造难度较大,但它对于实现无人养猪厂至关重要,随着技术的不断进步,其应用前景将愈发广阔。
(五)智能管理技术的多维度发展
智能管理技术是智能化养猪的核心组成部分,其发展体现在多个维度。
智能检测:主要通过彩色摄像头、红外线摄像头、3D 摄像头和耳标等设备进行数据采集,然后运用先进算法对猪只进行行为监测、体温监测、体尺测量和体重估算等操作。这些智能检测算法为智能化猪场提供关键数据支持,例如,通过摄像头捕捉猪只行为动作,分析其是否存在异常行为,如生病、打架等,以便及时采取措施。
智能分析:在获取猪只各类信息后,利用大数据、云计算和云存储等技术,对数据进行清洗、结构化存储、数据备份和深入分析。分析内容涵盖体温分析、行为分析、运动量分析、体重预估和背膘分析等多个方面。目前,我国正处于从数据积累向大数据健康监测研究的过渡阶段,随着数据的不断丰富和技术的不断提升,智能分析将为养猪业提供更精准、更具价值的决策依据。
智能决策:以大数据技术为核心,融合人工智能、互联网和物联网等多种技术,对产业和市场进行及时、准确的分析、判断和行动。智能决策是企业和国家发展智能养殖的核心动力,也是其重点关注问题。对于企业而言,通过构建自己的物联网系统、生产管控系统、溯源系统和全链条大数据平台等,能够实现对养殖环境和生长过程信息的全面感知、精准决策和溯源服务,从而进行智能化调控,实现生产利润最大化。对国家来说,智能决策有助于实现宏观调控和产业布局目标,促进整个养猪产业的健康、稳定发展。
智能化养猪的优劣势大剖析
(一)优势显著
智能化养猪相较于传统养猪,具有明显优势,主要体现在以下四个方面:
高度自动化调控:将先进的信息技术、通讯技术和物联网技术引入生猪养殖,实现整个生产过程的高度自动化控制。以母猪智能化饲喂系统为例,从自动供料环节来看,系统借助储料塔,能实现从自动下料、自动识别到自动控制供料量的全过程自动化。在自动管理方面,通过设定中心计算机控制系统,可完成猪舍内温湿度、采光、通风、卷帘开闭及母猪发情鉴定等生产要素的全自动管理。而且,猪只生产过程中的所有数据,都能实时传输并显示在管理人员或技术人员的个人手机终端,方便其随时随地掌握猪场动态。
大幅提高生产效率:人工智能技术为规模化养猪场带来生产效率的大幅提升,有效解决人工大规模养殖在深度拓展和降本增效方面的难题,还催生更智能、更精细的养殖模式。首先,可减少猪场饲养管理人员,降低人工成本,同时管理人员工作效率大幅提高,两个人就能轻松管理一个存栏 500 头母猪的种母猪场。其次,减轻猪场管理人员工作负荷,使用母猪智能饲喂系统的猪舍,猪舍内饲养管理人员进行配种、转群、观察及处理等操作的时间将不超过 1 小时。再者,能够提高猪场的 PSY(每头母猪能提供的断奶仔猪数)和 MSY(出栏肥猪数),通过利用人工智能科技挖掘掌握种母猪的历史数据,可动态匹配最适合的公猪与其配种,有效提高母猪繁殖效率。此外,智能化养猪还降低猪只发病率,减少饲料在运输和饲喂过程中产生的各种污染,降低母猪群暴发疾病的风险。最后,通过高度自动化管理,实现对猪群母猪的个体差异化管理,避免人为因素对养猪生产的影响,养殖整体经济效率得到大幅度提升。
注重动物福利:人工智能饲喂系统充分遵循动物生命活动规律,高度重视动物福利,具体体现在多个方面。一是猪场全面摒弃定位栏,采用大群养殖模式,扩大每头母猪活动面积,让母猪能够自由运动,不仅减少肢蹄病的发生,延长利用年限,还降低死胎率,提高产仔数。二是群内母猪可随意组合、自由分群,降低猪只应激反应,还能在大群饲养模式下精确定制个性化供料时间,实现对母猪个体的精确控制,提高生产效率。三是在母猪智能饲喂管理系统中,能够自动识别及隔离特殊猪只,通过对母猪个体特定行为学特征的自动监控,辅以特殊的个体识别系统,可实现对母猪发情、返情、流产、发病等特殊个体的自动隔离,减少人工观察工作量及主观误差。四是实现生产数据的高度智能化使用,猪场大数据管理服务平台、智能化饲喂系统能够自动完成对猪只体重、采食情况等生产所需数据的监控,为猪场管理人员提供精确管理数据,还能通过中心控制电脑完成对猪群每一个阶段生产数据的辅助分析,并制出各种生产数据报表、分析报表,为管理者决策提供依据。
保障猪肉质量可追溯:通过猪生产质量可追溯信息系统,能够详细记录猪肉食品从养殖到销售的各个环节,确保食品安全。消费者可通过相关渠道查询猪肉的来源、养殖过程、饲料使用、疫病防控等信息,实现猪肉产品的全程可追溯,让消费者吃得更加放心。
(二)挑战严峻
尽管智能化养猪前景广阔,但目前也面临诸多挑战,主要体现在以下几个方面:
技术未落地:目前,智能化养猪的大多数技术仍处于 “概念” 层面或研究阶段,尚未正式落地并得到大面积推广。以猪脸识别技术为例,该技术在实际应用中存在诸多不足。由于猪生长周期短,外貌变化快,识别难度高,且猪总是处于活动状态,很少能正对镜头,导致数据采集难度极大,对于大型猪场来说,现阶段几乎无法完成精准的猪脸识别。而一旦猪脸识别不准确,后续基于此的所有操作及其数据都将失去意义,因此,如何实现猪与猪之间的精准识别成为智能化养猪面临的一大难题。
应用效果不佳:一是适应人工智能养猪需要的人才匮乏。自 2008 年起,国内一些规模猪场陆续采用妊娠母猪大群电子饲喂站,但由于设备复杂,对员工素质要求较高,在当前国内猪场员工素质条件下,往往难以取得良好的生产效益,甚至可能出现管理混乱,导致猪场生产成绩下降等情况。这些智能化养猪设施设备对厂家售后服务要求高,对猪场员工素质要求也高,需要员工懂电脑、会软件操作,而这在中国目前猪场人力资源条件下基本无法满足。二是智能农业装备发展滞后。我国养殖设备智能化进程远远落后于工业智能化进程,设备稳定性和精准度较差,故障率较高,投放市场前缺乏严格的质量检测鉴定,后续服务也不到位,影响了智能化养猪的实际应用效果。三是人工智能养猪成本高。目前,无论是智能化大数据平台还是智能化设施设备,对于中小型猪场来讲价格仍然偏高,进口设备的价格更是昂贵,这使得许多猪场难以承担,导致智能化养猪推行困难。四是人工智能养猪存在风险。在智能化养猪过程中,一个数据或一个程序的错误,就可能导致严重的经济损失,而出现问题后,责任很难界定,处理的成本也比较高,这也在一定程度上阻碍了智能化养猪的发展。
共享资源不足:人工智能养猪在国内起步较晚,尚处于发展阶段,资源相对匮乏,猪场之间共享的平台或大数据严重缺乏。这使得各猪场在智能化发展过程中难以实现信息共享和协同合作,限制了智能化养猪的整体发展速度和水平。不过,令人欣慰的是,一些企业已经意识到这一问题,并开始积极行动。例如,京东云、农信互联、天兆猪业等企业成立了智慧养猪联盟,在智能养猪领域协同并进,共同发展。阿里也与华西希望特驱集团、四川德康农牧科技有限公司达成合作,并签署 AI 农业战略合作协议,三方将对阿里云 ET 农业大脑进行针对性训练与研发。通过各方的联合,有望实现信息共享,共同推动国内养猪业朝着智能化方向迈进。
未来智能化养猪的突破方向
展望未来,智能化养猪若要取得更大发展,需在多个关键技术领域实现突破。
低碳智能化养殖猪舍禽舍的关键技术研发:包括探索低碳畜禽舍建筑方法、制定相关标准与设计软件,构建虚拟畜禽与数字孪生系统,研发规模畜禽舍智能建造技术以及现代畜禽舍智能化系统与配置技术等。通过这些技术的研发,有望降低养殖过程中的能源消耗,减少碳排放,同时提高猪舍的智能化水平和建造效率。
畜禽舍场景自适应智能环控系统的研发:研发多元环境参数采集智能节点 / 设备系统,智能喷淋装备、靶向通风系统、节能高效智能风机等智能环控系统与装备,以及自适应智能环控器等。这些技术和装备能够根据畜禽舍内的实际环境变化,自动、精准地调节温度、湿度、通风等环境参数,为猪只提供更加舒适、稳定的生长环境,进一步提高养殖效率和猪只的健康水平。
现代畜禽场物联网系统装备的研发:涵盖多元环境 + 畜禽全体 / 个体信息物联网、精准饲喂物联网、产品追溯物联网等。通过构建完善的物联网系统,实现对养殖环境、猪只生长状况、饲料投喂以及产品质量追溯等信息的全面、实时采集和传输,为智能化养猪提供坚实的数据基础,助力养殖决策的科学化和精准化。
畜禽养殖自主作业机器人的研发:如智能配料、送料、推料机器人,灵巧智能作业机械臂及其机器人系统,断喙免疫一体机,多机协同作业技术等。这些自主作业机器人能够代替人工完成一些重复性、高强度的劳动,提高养殖作业的效率和精准度,降低人工成本,推动养猪业向无人化、智能化方向发展。
畜禽智能饲喂与病死畜禽无害化处理装备的研发:研发不同品种和生理阶段畜禽精准饲喂与精准补饲装备,以及病死动物绿色高效无害化处理装备等。精准饲喂装备能够根据猪只的生长需求,精确提供饲料,避免饲料浪费,提高饲料利用率;而病死畜禽无害化处理装备则能有效处理病死猪只,防止疫病传播,保护环境。
畜禽疫病智能诊断与工程防控技术装备的研发:包括疫病智能诊断与预警系统,空气过滤、净化与尾气处理系统,“舍 - 场 - 区” 智能消毒系统、智能 “洗 - 消 - 烘” 系统,智能免疫系统等。这些技术装备对于及时发现和防控畜禽疫病至关重要,能够有效降低疫病对养猪业的危害,保障猪群的健康和养殖效益。
畜禽健康养殖先进传感器与传感系统的研发:研发适应畜禽舍场景的温度 + 气体 + 粉尘 + VOC 专用传感器,奶流量 + 体细胞 + 乳脂 + 乳蛋白传感器,畜禽体温、心率、呼吸率等生理监测传感器,环境微生物传感器等。先进的传感器和传感系统能够更加精准地采集猪只的生理信息和养殖环境信息,为智能化养猪提供可靠的数据支持,帮助养殖者及时发现猪只的健康问题和环境异常。
畜禽表型与健康感知技术系统的研发:涉及个体标识,体尺体重与行为生理智能感知装备,健康智能感知装备,智能穿戴式系统装备,自学习智慧管控平台等。通过这些技术系统的研发,实现对猪只个体的精准识别和全面的健康监测,为个性化养殖提供依据,进一步提升养殖管理水平。
畜禽粪污资源化高效利用装备的研发:如高性能固液分离机、智能计量装备、卧床垫料可再生装备、粪污还田罐车、覆膜堆肥系统等。这些装备能够实现畜禽粪污的有效处理和资源化利用,将废弃物转化为有价值的资源,减少环境污染,同时为农业生产提供有机肥料,实现资源的循环利用。
畜禽场智能化解决方案大语言模型的研发:包括智能化案例调研,标准化智库数据池,需求响应及方案评估模型,大语言模型应用平台等。大语言模型的应用将为畜禽场智能化提供更强大的决策支持和管理优化能力,能够快速分析和处理海量数据,为养殖者提供精准的建议和解决方案。
畜禽场碳足迹追踪与碳排放核算大数据平台的研发:构建畜禽场关键碳排放环节全覆盖监测系统,碳排放实时核算系统等。通过该平台,能够实时监测和核算畜禽场的碳排放情况,为实现低碳养殖提供数据依据,帮助养殖者制定合理的减排措施,推动养猪业的绿色可持续发展。
畜禽福利化养殖工艺及配套装备的研发:研究不同畜种和生理阶段畜禽福利化养殖工艺优化配置技术、福利化养殖配套装备及评价软件等。注重畜禽福利,不仅能提高猪只的生活质量,还能促进其生长和繁殖,提高养殖效益,同时也符合现代社会对动物保护和可持续发展的要求。
智能化养猪:养猪业的未来发展态势
智能化养猪作为养猪业未来的核心发展方向,已彰显出巨大的发展潜力与变革效能。其借助一系列前沿技术的融合运用,为传统养猪产业带来了前所未有的发展机遇,同时也面临着若干亟待化解的挑战。
从当下的发展现状分析,智能化养猪在诸多维度取得了显著进展。智能猪舍与楼房养猪模式的兴起,为缓解土地资源紧张局面、提升养殖管理效率开辟了全新路径;环境监控的智能化,确保猪只始终处于适宜的生长环境,这对于提升猪只健康水平与生产性能具有重要意义;饲喂模式从传统人工饲喂向自动化、精准化饲喂的转变,有效提升了饲喂效率,降低了人工成本;巡检机器人的应用,为猪场日常巡逻与异常预警提供了高效解决方案,是迈向无人化养猪的关键一步;智能管理技术在智能检测、智能分析及智能决策等多方面的拓展,为养猪业的科学化、精准化管理提供了坚实支撑。
智能化养猪具备显著优势。它实现了整个生产流程的高度自动化调控,使养殖管理更为便捷、高效;大幅提升了生产效率,降低人工成本,提高了母猪繁殖效率与猪场整体经济效益;充分考量动物福利需求,为猪只营造了更为舒适、自由的生长环境,有利于提升猪肉品质;通过可追溯信息系统,保障了猪肉质量安全,让消费者安心消费。
然而,必须清晰认识到,智能化养猪在发展进程中仍面临诸多挑战。在技术层面,部分关键技术尚未完全成熟,例如猪脸识别等技术的应用仍存在较大阻碍,致使一些智能化养猪技术难以真正落地实施。在实际应用中,存在人才短缺、智能农业装备发展滞后、成本高昂以及风险界定与处理困难等问题,这些在一定程度上制约了智能化养猪的推广与应用。此外,共享资源匮乏,猪场之间缺乏有效的信息共享平台与大数据支持,也限制了智能化养猪的协同发展。
面对这些挑战,不应退缩,而应积极探寻解决方案。在技术研发方面,加大对关键技术的研发投入,鼓励科研机构、高校与企业强化合作,共同攻克技术难题,推动智能化养猪技术的创新与升级。在人才培养方面,加强相关专业人才培育,提升猪场员工素质与技能水平,使其能够熟练掌握并运用智能化养猪设备与技术。针对成本问题,通过技术创新与规模化生产,降低智能化养猪设备与技术成本,提高其性价比,使更多猪场能够接纳并应用。同时,建立健全相关法律法规与标准体系,明确智能化养猪过程中的责任界定与风险处理机制,保障养殖户合法权益。此外,加强猪场之间的合作与交流,搭建共享平台,实现信息共享与资源优化配置,共同推动智能化养猪的发展。
智能化养猪是养猪业发展的必然趋势,将引领养猪业迈向更为高效、可持续的未来。尽管当前仍面临一些挑战,但随着技术的持续进步与各方的共同努力,这些问题必将逐步得到解决。期待智能化养猪在未来能够取得更大突破与发展,为我国养猪业的转型升级以及保障猪肉市场的稳定供应作出更大贡献。
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文章来源:现代畜牧网 文章作者:豆包 文章编辑:一米优讯 |
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