关于数字化养猪管理体系建设实践这篇文章说透了

关于数字化养猪管理体系建设实践，这篇⽂章说透了！养猪业数字化变⾰如⽕如荼，但也⾯临诸如基础设施⽆法满⾜需求、概念技术⽆落地验证、跨界⼈才缺乏等问题导致数字化养猪管理体系建设⾯临挑战。资产安全、安防、⽣物安全、健康管理、物联⽹、遗传育种、⽣产管理等⽅⾯的数字化养猪技术成熟度不⼀，对于猪场来说需要从关键硬件、基础设施、⼈⼯智能等各⽅⾯整体规划数字化养猪管理系统，使得系统成熟可落地，并且应⽤综合信息系统，打通各项数字化养猪产品的数据，形成养猪场⼤数据，帮助猪场降本增效。1养猪数字化变⾰的现状与挑战1.1基础设施建设⽆法满⾜需求的井喷互联⽹不仅影响着⼈们的⽣活，也在影响着产业发展。包括⾃动化、⼈⼯智能等技术越来越多地应⽤到各个产业中，⽤新⽅法解决产业⽼问题，⽤新技术为产业赋能。在养猪业中，也不例外。⽆论是⾃动化养猪装备，还是智能化养猪解决⽅案，亦或者是应⽤数字化⼿段的养猪经营管理，都是为了满⾜养猪防控⾮洲猪瘟、增效降本⽽被研发、发展起来的解决⽅案。然⽽，猪场建设并没有跟上迅速发展的养猪新需求和新技术⽅案。⽼猪场已有的基础设施设备已经成为新的⾃动化、智能化装备和数字化管理⼿段在猪场落地的限制因素。同样，新建设的猪场也存在没有整体规划、重复建设、多设备⽆协同等问题，影响着新技术发挥其价值。1.2⼤量概念技术未经现场落地验证开发⼀个产品很容易，例如把其他⾏业应⽤成熟的技术和⽅案整合⼀下就可以作为产品在养猪产业进⾏推⼴。但是，很多团队都忽略了新产品、新技术在养猪场落地的复杂性和艰巨性。他们认为这些技术在实验室、试点猪场，以及其他⾏业已经落地且成功应⽤，就认为这个产品和技术是成熟的、可复制推⼴的。这就导致很多概念、技术、产品在更多的猪场推⼴应⽤的时候，会出现各种意想不到的问题，给猪场的⽣产管理带来很⼤的影响，也造成了不必要的经济损失。然⽽，这些产品都是猪场买单，也给猪场在应⽤新技术的时候带来很⼤的困惑，到底谁的技术是成熟的、稳定的、可落地的。1.3互联⽹与养殖跨界⼈才极度匮乏我国有⼤量的互联⽹从业⼈才，也有⼤量的养殖从业者。但是，在互联⽹已经成为产业新基建的今天，同时具备互联⽹和养殖经验的跨界⼈才仍然极度匮乏。当我们需要在互联⽹新基建基础上挖掘养猪业新动能的时候，“互联⽹”⼈⽆法在短时间内理解养猪业的基本规律，导致开发的产品在应⽤场景、实现⽅式、经济性和稳定性等⽅⾯⽆法满⾜养猪管理需要；同样，只有养殖经验，但不了解互联⽹技术的运作模式、应⽤场景，就容易出现需求⽆法实现、⽅法笨拙等问题，使得最后研发的产品简单粗糙，影响实际效果。因此，需要更多的有志于服务养猪业的互联⽹⼈多去猪场参与⽣产，和养猪⼈交流，积累经验，使其开发的产品更符合养猪业的基本规律和现状。也需要有更多的养猪⼈跨界学习互联⽹技术，⽤互联⽹思维、⼿段来解决养猪问题。1.4互联⽹⼈缺乏对⾏业的敬畏之⼼长期以来，由于传统养猪业的“脏”“乱”“差”的标签，使得⽼百姓对养猪业的印象就是传统、落后、⽆序。很多想进⼊养猪产业的互联⽹⼈有⼀种“养猪很落后，我来给养猪产业带来先进技术”的认知。养猪业也是⼀个⾼投资、⾼风险、⾼技术的产业，这个产业的市值是智能⼿机的7倍。所以更值得进⼊这个⾏业的⼈客观认知养猪产业，尊重养猪规律，虚⼼学习养猪技术，进⽽寻找可以解决养猪问题的具体场景，结合养猪特点开发可以落地的产品和解决⽅案。1.5盲⽬迷信民⽤技术跨界落地基于扫地机器⼈、巡视机器⼈开发的猪舍巡视机器⼈也存在路径规划、障碍物避让以及清洗消毒的问题，其在猪舍⾥也基于扫地机器⼈、巡视机器⼈开发的猪舍巡视机器⼈也存在路径规划、障碍物避让以及清洗消毒的问题，其在猪舍⾥也难以持续运⾏，甚⾄会给猪舍管理带来⿇烦。所以不能盲⽬迷信民⽤技术的跨界，养猪业的问题，需要借助于民⽤技术结合养猪业的实际现状，⼆次开发出新的产品，⽽不是拿来就⽤。1.6传统数据管理系统跟不上变化实际上我国养猪企业的信息化建设起步也⽐较早，使⽤了适合当时管理⽔平、技术要求的养猪数据系统。但随着互联⽹技术、移动通信技术、云计算等新技术的成熟和⼴泛应⽤，传统的数据管理系统的功能和细节不能及时更新优化，难以适配当前和⾯向未来的养猪管理需要。2数字化养猪技术成熟度⽐较基于养猪数字化变⾰的现状和挑战，⼀些技术团队⽴⾜养猪实际需要，采⽤新的数字化技术解决⽅案，开发了很多数字化养猪产品，并在猪场进⾏落地应⽤。笔者结合⼯作经历以及⽤户访谈，对常见的数字化养猪技术从关键硬件、基础设施、⼈⼯智能、功能模块4个⽅⾯进⾏成熟度的⽐较，给读者们提供参考。需要说明的是，以下的⽐较均基于笔者的经历和⽤户访谈，⼀定会存在不⾜的地⽅，因此仅供参考和交流。2.1⽣产管理很多猪场已经应⽤或正在尝试各种数字化设备来提⾼⽣猪⽣产管理的效率。例如，使⽤⼿持机或⼿机，以及其他数据采集终端，在猪舍或其他任意地⽅完成⽣猪⽣产事件的记录，然后这些数据通过⽹络存储在云端服务器，在云服务器完成数据的计算，结合深度学习等⼈⼯智能技术，为猪场管理、技术团队提供决策⽀持。再如，猪场开始使⽤包括智能B超、巡检机器⼈、电⼦饲喂站和精准饲喂器、清洁机器⼈、摄像头等硬件设备，通过物联平台的管理，基于深度学习、计算机视觉、AGV等⼈⼯智能技术，实现智能巡检、智能辅助，帮助猪场更有效、更精准地管理猪群。当然，这些关键硬件中，如智能B超、巡检机器⼈、清洁机器⼈等尚处于研发阶段，其他设备已经成熟可落地。⽽在最终的功能层⾯，智能巡检的整体⽅案仍然在研发和整合，尚难落地，⽽智能辅助则有落地，但仍需优化（图1）。图1数字化养猪技术成熟度⽐较—⽣产管理2.2猪舍物联平台猪舍内通过环境传感器（温湿度等）、智能电表、智能⽔表等硬件，感知猪舍环境变化，通过智能⽹关把数据上传云端，结合控制策略，⾃动地实现猪舍环境控制，并⽀持断电报警，实现猪舍的智能化管理，风险可控。同时，猪舍物联平台可以作为猪场的⼤屏驾驶舱，同时管理众多猪舍，提⾼管理效率。猪舍物联平台所涉及的关键硬件、基础设施（智能⽹关），以及应⽤的功能，都是成熟落地的。2.3遗传育种各项数字化育种技术都是成熟可落地的（图2）。图2数字化养猪技术成熟度⽐较—物联平台、遗传育种2.4健康管理猪群健康是猪场管理过程中的重中之重。因此有很多数字化管理技术逐渐应⽤到猪群健康管理中。使⽤红外线测温、测温⽿标等设备，基于深度学习等⼈⼯智能技术，实现对猪只个体的体温监测，更提前地感知猪只的健康变化，进⽽提前⼲预，避免猪只疾病症状表现出来⽽增加处置难度。使⽤采样机器⼈在猪场进⾏更智能的采样，然后把样本送到实验室进⾏检测。避免了⼈员在采样过程中的交叉感染等问题。2.5⽣物安全猪场⽣物安全也是猪场管理过程中的重中之重，因此也有⼀些技术尝试应⽤到猪场。例如使⽤iBeacon对⼈员轨迹进⾏跟踪，来找出猪场⽣物安全中⼈员管理的薄弱环节。使⽤智能花洒进⾏⼈员洗消管理，避免洗澡不彻底导致的疫病传播问题。但是，上述的关键硬件仍然处于研发阶段，尚未有可落地的成熟⽅案（图3）。图3数字化养猪技术成熟度⽐较—健康管理、⽣物安全2.6溯源体系溯源体系主要指的是⽣猪在养殖环节的所有⽣产操作、出栏运输到屠宰场、屠宰到商超的过程中，可以通过技术⼿段进⾏数据追溯，使得消费者可以对其购买的⾁品进⾏溯源查询，保障⽼百姓“⾁篮⼦”的安全健康。要实现从养殖到屠宰到商超全程的追溯，特别是养殖环节的全程追溯，⽬前可⾏的⽅案中，关键硬件就是电⼦⽿标。每头猪佩戴电⼦⽿标，在其养殖过程中的每个操作都通过电⼦⽿标读取个体⾝份，把操作数据（如出⽣、转栏、饲喂、免疫、保健、销售等）记录在信息系统中，在销售时同步给屠宰企业的信息系统中。但是，在屠宰到商超的过程中，如何通过电⼦⽿标进⾏关联追溯，仍然有⼤量的⼯作需要落地。2.7猪场⽣物资产安全猪场⽣物资产主要指的是商品猪、托养猪场的猪只。在集团企业中，由于管理层级⽐较长，使得集团层⾯很难事⽆巨细地管理到每个猪场，以及托养猪场。加之⾮洲猪瘟防控的需要，集团很难准确掌握其在各个猪场的⽣物资产的安全。通过给每头猪佩戴电⼦⽿标，在猪舍、卖猪台安装基于边缘计算、⼈⼯智能技术的摄像头，可以⽆感知地从集团层⾯掌通过给每头猪佩戴电⼦⽿标，在猪舍、卖猪台安装基于边缘计算、⼈⼯智能技术的摄像头，可以⽆感知地从集团层⾯掌握到每个猪场的每⼀头猪，⽆论是转栏还是死淘、销售，都需要按根据集团统⼀规范的电⼦⽿标来记录；各个关键位置的⼈⼯智能摄像头的点数和估重，可以有效地掌握各场各猪舍的猪只存栏状况及其体重，⼀⽅⾯⽅便猪场管理团队的管理，另⼀⽅⾯也有利于集团层⾯的监管，确保⽣物资产安全。⽬前，通过电⼦⽿标、摄像头进⾏⽣猪的盘点、估重，部分团队的⽅案已经有⼤量的落地实践。但从整个⾏业来看，仍然需要有所优化，需要在更多的落地实践中解决技术和管理的双重问题。2.8安防系统图4数字化养猪技术成熟度⽐较—溯源体系、资产安全和安全系统3数字化养猪管理体系建设虽然有众多的数字化养猪管理设备、技术在猪场应⽤，或正在研发和推⼴过程中。但要看到，⽬前养猪数字化变⾰⾯临的挑战仍然存在。基于现状和挑战，结合当前的数字化养猪管理设备技术，养猪企业需要从企业顶层出发，建⽴整体的数字化养猪管理体系，实现企业整体数字化养猪管理，避免数据孤岛、重复建设和维护⽆法落地等问题。3.1数字化养猪管理体系总体框架要实现智能化养猪，数字化管理，就需要把智能养猪物联终端及其系统与⽣产业务有机结合，形成管理体系，连接⽣猪养殖过程中的⼈、猪、物、事。下⾯是笔者总结的数字化养猪管理体系总体框架（图5）。图5数字化养猪管理体系架构包括智能环控、电⼦⽿标、智能⽔电表、巡栏机器⼈、智能摄像头、饲喂站、测定站、智能饲喂器等各类智能养猪终端的数据，通过⽹络同步的⽅式把数据上传到体系内的数据中台的设备中⼼；猪场⽣产过程中的猪群相关数据，使⽤⼿持机、移动⼿机、扫描仪等⽅式进⾏采集，上传到数据中台的数据处理中⼼。在数据中台，包括了⼈⼒中⼼、消息推送中⼼、规则设置中⼼、设备中⼼，以及数据处理中⼼和算法中⼼。所有数据通过数据中台的加⼯和处理后，应⽤到业务管理过程中去。业务应⽤包括猪群⽣产管理、遗传育种、购销存、批次管理、猪群健康管理、⽣物安全管理、成本核算、业财⼀体、物联对接，以及待办清单及其推送等。业务应⽤的数据进⼀步通过BI技术呈现在企业的物联设备管理⼤屏、企业经营管理⼤屏、猪场经营管理⼤屏上，为⽣产管理决策提供智⼒⽀持。对于⽤户来说，包括⽣产⼈员、管理⼈员、技术⼈员，以及第三⽅服务团队、托养场的⼈员等，通过浏览器、⼩程序、APP、第三⽅内嵌应⽤等途径接⼊本体系，参与养猪管理。3.2数字化养猪管理体系建设落地⼀切美好的技术，都需要落地来见证她的美好。所以，智能化养猪、数字化管理也需要落地见真章。数字化养猪管理体系的落地，主要有如下⼏个⽅⾯需要重点考量：3.2.1动员和培训体系是为⼈服务的，也需要⼈去参与。所以在落地之前，⼀定要动员相关⼈员，认识到体系的价值和意义、相关利益，以及如何与⾃⼰⼯作结合。同时，要制定数字化管理的相关制度，明确相关⼈员的职责和绩效。开展多次培训，确保相关⼈员在各⾃岗位上能正确使⽤体系中和⾃⼰⼯作有关的各个业务应⽤。3.2.2重视落地物联设备没有完美的，不能完全适配所有猪场。因此智能物联设备在企业落地过程中要重视过程中出现的新情况和⽼问题，并尽快解决，避免影响养猪⽣产管理。落地过程中出现的问题，往往是实验室⾥或办公室⾥难以想象到的。同时，相关⼈员要明⽩，智能物联设备不能解决猪场全部的问题，这些设施设备最⼤的价值在于其⼯具性，⽽⾮作为员⼯的属性。3.2.3⽇常运营及习惯养成数字化管理的核⼼在于从智能养猪物联设备获取的数据，以及从猪群⽣产过程中记录的各类数据。⽽有效数据的关键在于坚持和积累。如果中途中断，或者采集不及时，将导致数据的有效性降低，使得数据价值⼤打折扣，进⽽影响数字化管理过程。因此，在⽇常运营过程中要养成⽇清⽇结的习惯，当天发⽣的事件在当天录⼊系统，最晚不超过第⼆天。同时，要建⽴企业