2023年,我国人工智能产业蓬勃发展,核心产业规模达到5000亿元,企业数量超过4300家,算力规模位居全球第二,智能时代正在加速到来。北京经济技术开发区因汽车自动驾驶测试,一跃成为国内无人驾驶新高地。与北京经开区相距两千里外的河南内乡,世界级养猪工厂牧原肉食产业综合体内,如今已是智能机器人、无人驾驶车辆轮番上岗,俨然是一座AI养猪新高地。
在内乡县牧原肉食产业综合体这个21栋现代化楼房猪舍、年出栏生猪210万头的庞然大物内,已将基于大数据、人工智能与工业互联网基础上的智能设备与软件技术,应用到养猪生产的各个环节,实现无人值守养猪,大大提高了劳动效率,降低疫病传播风险,提升猪肉品质标准。据悉,智能楼房猪舍与传统单层猪舍相比,土地资源节省4倍,配套的供水系统、精准进风系统,可以实现每出栏一头猪,节约水资源70%以上,节约空气资源约67%。牧原已成为农业产业化国家重点龙头企业,牧原养猪正逐步向智能化迈进,并引领全球养猪业发展。
“猪粮安天下,中国养猪拥有5000年历史,生猪出栏量占全球一半以上。牧原专注养猪31年,公司的发展史就是一部创新史。”秦英林谈到,牧原公司从8大技术,到10大技术,裂变到现在20大技术,从育种、营养、疫病防控,到养殖场设计、养猪环保、智能化发展等,每一步变化都在与时俱进,在养猪领域持续深耕,提升猪肉品质标准、养殖环保标准,提高资源利用效率,提升劳动效率。
牧原智能化发展历程
牧原集团自2019年开始组建智能化团队;2020年,创新养殖智能化系统,实现智能环控、智能饲喂,研发智能养猪机器人。2021年,拿出一个亿注册资金,成立河南牧原云计算技术有限公司,专业从事大数据、人工智能等前沿技术研发,对旗下所有的养殖场进行智能化赋能;国家有关部门联合公布了2021年智能制造示范工厂单位和优秀场景名单中就有万荣牧原农牧股份有限公司。2022年,智能化持续发展,创建物联网平台、大数据平台、人工智能平台;4月,牧原集团智能化团队荣获第26届“河南青年五四奖章”。的流程化智能化设计成功入选。2023年又上线了饲料厂智能化系统。目前,在智能化板块,研发人员达1200余人,年投入10亿元。
牧原集团猪舍内,轨道机器人、地面机器人、自动饲喂系统、自动清粪机器人、自动洒水车、自动消毒车等自动化、智能化的机器设备让人目不暇接;猪舍外,不光有在复杂路面行进的全地形智能机器人可以巡查周边环境,无人运猪车还穿梭于猪舍与屠宰场之间。
智能猪舍空气经过4层过滤
2019年牧原研发的“三防猪舍”,采用空气过滤、精准通风、除臭灭菌等技术,预防了疫病的发生。目前,外部空气经过4层过滤进入猪舍,对猪群进行精准通风,确保每头猪都能呼吸到新鲜空气。智能环控系统能够对猪舍通风、温湿度等养殖环境进行智能监控,尤其是能够根据智能传感器实时采集到的猪舍环境数据进行分析,实时调整变速风机、喷淋系统等的开启状态,实现猪舍小环境精准控制;而且,在猪舍内,装有负压异味收集设备,对生猪气味进行工业化除臭,实现猪场周边无臭气,不扰民。猪舍过滤后的空气质量只比ICU低了一个级别,ICU病房为17级,牧原猪舍的空气已经达到16级。
猪舍底部有三层防渗处理,粪便处置是全封闭。猪粪尿通过专用管道收集后,分离制作沼气、沼液和有机肥,施肥还田或销往外地。
智能供应饲料全场只有一台巨型机器人
这个巨型机器人分为大脑主机和作业臂,主机高38米,臂展2365米,作业面132万平方米,年加工饲料80万吨,与18.3万个智能终端协作,完成智能化加工和饲喂。“这是目前牧原集团智能化团队自主研制的世界上最大的养猪机器人。”
智能饲喂为每头小猪提供不同食谱。系统依托大数据分析猪群行为、习性,优化采食曲线;自动识别猪群采食状况,智能适应最佳饲喂方案,最大限度满足猪群采食,避免浪费,做到个体精准饲喂。生猪从出生到销售,饲喂的饲料配方有15种以上,哪头猪缺哪些营养,牧原都可以做到精准饲喂,让它们普遍能够增至130公斤。
据悉,这套饲喂装备投资2.8亿元,仅为常规饲料厂投资的一半,每年可节省人工费用6000余万元,与另外5800台独立机器人协同作业,开展猪群通风、巡检、转猪、清粪、消毒等生产管理,智能运转。
由于全程无人接触,智能饲喂有效地提升了猪群生物安全。另外,根据猪群需求系统会采用平台智能下发最佳水料比饲喂方案,保证猪群最佳营养需求。
智能巡检机器人二十四小时照看
牧原在疾病预防方面还有自己的“看家本领”——智能巡检机器人。
牧原自主研制的集成有可见光、红外、声音、气体等各类传感器的智能巡检机器人,在猪舍内二十四小时进行巡检。这个机器人相当于小猪的‘保姆’,能够快速、及时发现健康问题,它不仅能够同时监测猪舍环境和猪只体征等十余项指标,还会自动识别现场猪群问题,一旦发现异常将会立即报警,给其他机器和管理人员发送预警信息,让现场人员快速、全面了解单元情况。
猪舍内的巡检机器人,还可以监控猪的健康状况,如果有猪出现健康问题,其将通过后台系统告知猪舍管理人员。从出生到出栏,39款智能养猪装备,保障整个养猪过程智能化。
目前,智能化设备已在企业内部广泛使用,电动捡猪机器、消毒弥雾机、智能环控器、板下清粪机器、自动清洗机器、温湿度传感器等几十款养猪装备的技术转化并实现量产,覆盖了生猪的养殖、屠宰等全流程业务。
牧原智能物联平台让养殖更“智能”
如果平台检测到对应猪舍温度较高,下方的风机、喷淋系统便会自动开启,以此降低猪舍内的温度。同样,如果猪舍内温度较低,那么地宫风机的热交换系统也会自动开启。同时,平台拥有先进的预警系统,假如猪舍遇到突发情况,比如风机停转、火灾等故障与突发情况,前段电脑上蓝色标识会转为红色,系统随即会推送对应的预警信号到相关负责人的手机端……
利用智能传感器实时监测猪舍的温度、湿度和空气质量,确保生猪生活在最适宜的环境中。同时,传感器还能监测生猪的健康状况,如食欲、体重、疾病发生率等,使养殖人员能够及时发现问题并采取相应措施,有效提高了生猪的存活率和产品质量。
利用物联网技术实现养殖过程的全程追踪,使消费者可以了解产品的详细信息,增加消费者对产品的信任度。
在智慧养猪上,牧原智能科技有限公司2021年的总产值就达到4.8亿元,累计申请专利1559项。
牧原股份智能化转型的动因
近年来,中国政府制定了多项政策,促进智能化养殖建设和信息技术与养殖业生产加工的融合,如《“十四五”全国农业农村信息化发展规划》、《“十四五”全国畜牧兽医行业发展规划》等,明确表示将发展智慧养殖业作为“十四五”时期的重点任务之一。2022年,发布了《2022年重点强农惠农政策》,宣布实施农技推广特聘计划,保证智慧养殖业健康发展。到2021年底,在政府政策的支持下已经创建1个国家数字畜牧业创新中心、1个国家数字畜牧业创新分中心。创新中心和应用基地的建立有利于研究和开发智能农业发展的先进技术,并使相关技术产品得到综合应用。
牧原要依托“智能制造+人工智能”的“无人值守”理念全面开展智能化转型,通过智能化工具,以期向消费者提供更多优质猪肉食品;牧原要通过智能化技术手段建立科学高效的新模式、新管理体系,实现业务数字化、服务智能化,转型成为“全自养、全链条、智能化”的企业;加之传统养殖业有大量工作需要人工完成,包括饲养、疫病防控等,也会产生大量的废弃物和污染物,需要投入大量的资金进行治理和处理,牧原必须通过增加智能化来降低劳动力成本。在行业的大背景下,牧原股份在2019年开始实施智能化转型。目前生产和研究中的各种智能机器装备共40余项,覆盖了生猪养殖过程中的环控、饲喂、巡检、智能装备和物联网等业务流程,10万头全线场的人员标准配置只需要100人左右,通过生产管理平台近2100项指标的综合分析,将成本降至14.3元/公斤,做到了行业“遥遥领先”的位置。
展望未来的“数智化”养猪
这几年,上市猪企的日子可以用“水深火热”来形容,高负债率,持续亏损、买卖股权、定增募资等等,可以说猪企们常驻“风口浪尖”,成了各大平台热搜榜的常客。如何实现“增效降本”成了猪企们的亟待解决的问题,从目前养猪企业们的动向来看,“数智化”成为了养猪企业的发展方向之一。
据悉,国家产业政策积极推动智慧畜牧业建设,上市公司们也在积极布局数字、智能化改造。随着养殖规模的不断提升,企业在日常生产经营过程中对养殖生产、生物安全防控等领域的数字智能化水平提升需求与日俱增。根据2024年定增预案,巨星农牧拟使用募集资金2亿元用于生猪养殖产业链数字智能化建设项目,新希望则计划投入36.46亿元募集资金用于猪场生物安全防控及数智化升级项目。新希望认为,通过升级智能化设备,提高各猪场环境舒适度,提升猪场标准化、智能化水平,将有效降低生猪养殖成本,提升养殖效率,并带动整体管理效率及管理水平的提高;通过升级信息化平台,各猪场信息化水平将显著提高,进一步提升整体运营效率与管理水平。温氏股份与华为达成全方位战略合作,加速数字化转型,双方赋能养殖行业。唐人神采用“物联网+大数据+智慧猪场”的养殖模式,定增3亿发力“数智化”养猪。天邦股份募资28亿提升猪场数字化,重点布局“数智化猪场升级项目”……
牧原集团依托多年在养猪行业的技术、数据方案积累,已经打造了农业和养猪行业的大数据平台,平台与云计算、物联网、人工智能等新技术与产业的深度融合显著提升了养殖效率。2024年,牧原将主动拥抱数字化时代,通过智能引领突破发展,用智能化养猪新模式推进养猪业结构性改革,实现产业转型升级。