智能化
——規模養豬必然要進入的新時代

高遠飛

（廣西揚翔股份有限公司，廣西 貴港 537100）

智能化養豬是在人類科技發展的大背景下的一個具體應用，人類社會進入智能化時代，規模養豬業也必然進入智能化時代。如果總是用傳統的眼光和思維來看待“傳統”的養豬業，將會造成誤判，而敢于突破的養豬企業將會占領發展的先機。

筆者所研究和從事的養豬業，是一項以創造利潤為主的經濟活動。這不是養寵物，也不是曾經為了獲得農家肥而養豬。從養豬的經濟屬性角度來理解行業的變化、變革，相對而言就會變得比較容易。

規模豬場和小規模養殖戶的盈利邏輯不同。小規模養殖戶在規模、豬種、技術、銷售渠道等方面與規模養豬企業相比都無優勢可言，但他們沒有規模養豬企業龐大的投資分攤和高額的運營和管理費用，所以成本也不會過高。相當一部分小規模養殖戶養豬的初衷就是把自家的勞動力和有限的資源轉化成為收入，達成這個目標，他們也會比較滿意。

而對于規模豬場，龐大的基礎投入和高額的運營和管理費用，逼得規模化豬場只能走華山一條道——“有效率的規模”來分攤掉成本和費用，并用規模數量來贏得相對豐富的利潤。“有效率的規模”清晰地說明了，光有規模是不夠的，必須在關鍵指標方面體現出一定的效率，反過來，光有效率也是不夠的，把1頭豬養到極致也發不了財，還是需要較高效率的一大群豬。

所以，在規模養殖場里找到更有效率的做法，就成為規模養豬場的運營和管理目標，而智能化養豬，能大幅度提高效率及可靠性，是在可預見的未來一段時期內規模養豬必然要經歷的過程。

1 科技進步進化到了智能化階段

當人們談及智能化的時候，諸如“數字化”“信息化”之類的術語也被屢屢提及。事實上，“數字化”“信息化”“智能化”目前并無統一的定義，不同領域、不同層級的專家學者是各有表達。到底如何“化”，各人觀點也不盡相同。

既然要談養豬的智能化的問題，相關的概念需要厘清。學術爭論不去多管，作為養豬人應當以實用主義來理解和實踐“智能化”。筆者理解的智能化有兩條主線，一條是“肉體”，一條是“靈魂”，也可以說一條是“實體”，一條是“方法”，如圖1所示。

圖1 從手工作業到智能化的演進

人類的勞動從掌握工具開始，但長達幾千年大多數情況下都是利用手工工具進行。直到蒸汽、內燃機、電力工具發明出來，機械大量取代手工勞動。機械化能大幅降低人的勞動強度和勞動風險，提高勞動效率，但是人仍是操作的主體。

隨著可編程控制器的發明，讓機械自動運行成為可能，特別是現代計算機編程能力的飛躍，使得大量的機械設備可以按照人們預先設計的條件判斷執行，取代人的操控工作，這就是自動化。

自動化的進一步升級，是操作系統不僅僅依據人設定的條件去運行，還能通過大數據、模型和算法，并經過自主學習做出比人的經驗更優的判斷來驅動實體的設備，這就是進入智能時代的智能化。

智能化與自動化的區別在于自動化是執行人設定的經驗，而智能化雖然仍在人的掌握范疇，但能超出人的經驗而自主地做出決策。

信息化和數字化，是能夠實現自動化和智能化的關鍵要素，相對于肉體而言，它就是靈魂。“信息化”和“數字化”這兩個詞，業界仍在糾纏其定義和內涵，聯系歷史事實，可能比較容易理解。信息化這個詞出現得比較早，首先是用于把業務流程和業務數據搬進電腦，所以在電腦系統應用的早期（在我國典型的應用時期是20世紀90年代）出現了很多的MIS系統，這MIS就是Management Information System的首字母縮寫，譯成中文是“管理信息系統”，這是信息化實質性工作的開始。

信息化首先就需要數字化，數字化的信息才能被電腦系統處理。而現在“數字化”三個字越來越時髦，原因是需要數字化和值得數字化的事物越來越多，遠超當年信息化的范疇，量變帶來質變，人們更愿意用“數字化”來描述這一本質特征，即萬事萬物都將被數字化，世界將完全有可能被數字化為一個全數字的虛擬世界，“元宇宙”的概念也正在興起，像影子科技所倡導的“把豬搬上互聯網”，就是將一個豬場的全部人、豬、物、場等元素通通數字化在其軟件系統中建立一個仿真的數字化豬場。

2021年3 月《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》第五篇的標題就是“加快數字化發展，建設數字中國”，要求迎接數字時代，激活數據要素潛能，推進網絡強國建設，加快建設數字經濟、數字社會、數字政府，以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革。

智能化是基于物聯網、大數據和人工智能（算法）的深度進化過的自動化，表現形式看起來也是自動化，但越來越接近、越來越具備類似于人類的感知力、記憶力、學習力、思考力、自適應能力和行為決斷力，以這樣的能力加上不眠不休不生氣也無家庭負擔的特質，解放生產力，創造若干倍增長的、高質量的勞動成果，是可預期、可實現的。畜禽養殖的智能化應用也列入了“十四五”規劃的數字化應用場景。已經全面數字化的豬場，有各種傳感器作為感知單元，各種智能設備作為執行和反饋單元，在大數據、模型和算法的加持之下，其控制精度和執行效率不用懷疑，由此使得豬群能在恰如其分的環境和條件下生長，越來越能釋放其基因的最大潛力。

2 養豬業也能享受智能化的成果

在通常年景的情況下，每出欄1頭豬的利潤在200元左右。1 000頭生產母豬的豬場年出欄25 000頭肉豬（MSY25），年利潤500萬元左右，按照目前市場上智能養豬的解決方案，對于承擔智能養豬的前期投入是有能力的。

而智能化養豬的效果將會如何，2021年11月12日農業農村部在其官網介紹了牧原集團發展智能化飼喂系統和云服務平臺等信息智能化系統的情況，成效是明顯的。

豬群的養殖智能化，提高了人工效率、降低人工成本，減少飼料浪費；恒溫控制模式對于豬群生長性能的優化，體現為健仔率和生長速度的提升，發病率及死亡率的降低等因素，商品豬出欄率85%提高到92%；料重比2.6∶1提高到2.5∶1，肉品質得到提高；智能化環境控制系統、場區無人駕駛等，將有效的降低勞動力、水電等生產成本，商品豬平均每頭可降低25元。

采用數字化智能養豬系統后，智能化豬舍能根據豬舍內的溫度，自動調節熱交換風機的開啟功率、定頻風機的開啟數量、滑窗開度。使得以最小的用電額度達到豬舍內溫度恒定。無人過磅、刷圈機器人等大大提高了人工效率，降低了人工成本。以10萬頭商品豬全線廠為例，可以減少人員40人左右。技術應用后提高勞動效率35%，1名飼養員年飼養商品豬出欄達10 000頭，是行業平均數的2倍，達115 kg出欄日齡≤160 d，母豬年提供斷奶仔豬提高1.2頭，促進了生豬產業轉型升級。

除了較早開始研究智能化養豬的牧原集團，中國的智能養豬技術和產品領域，還有很多家企業在提供解決方案，各有特色和特長，養豬企業可以取而用之。他們大體分為兩類，一類是有傳感器技術、互聯網技術、自動化控制技術而切入到養豬行業的智能養豬方案提供商，另一類是一直從事養豬業，在研究養豬的基礎上把如何養好豬的方法結合互聯網技術、大數據技術而形成智能養豬的解決方案。

3 智能化養豬日行日近，規模養豬者先用先好

前面講到智能化是技術發展的趨勢，也講到牧原集團等龍頭企業已在實施智能化養豬，對于大多數規模豬場而言，智能化養豬將是無法回避的一個過程，因為先人一步發現智能化養豬效率和效果的人，將會占據成本領先和效率領先的優勢，從而帶動整個行業“卷”入其中。

智能養豬對于豬場而言，有一些關鍵項可供參考（如圖2）。

圖2 智能豬場配置示意圖

3.1 精喂坊

精喂坊是一個基于智能 IoT+云計算技術，實時采集豬只營養數據并為豬只提供高效、健康、快速成長的個性化、定制化飼料營養套餐的微型智能化飼料配置工具（如圖3）。

圖3 “精喂坊”原理圖

作為豬場智能化飼料配制工具，精喂坊的精準營養算法模型可以根據豬只個體的營養需求，智能生成科學的營養配方,并按照配方智能生成生產計劃與排產計劃，啟動精喂坊進行智能化生產，并將所產出的飼料精準輸送到豬只欄位，實現飼料營養效果最大化，飼料成本最小化。

精喂坊系統的目標就是：豬只該吃什么就生產什么；豬只什么時候吃就什么時候生產；豬只吃多少就生產多少。這就是基于不同品種、不同階段的豬只、甚至不同體況的豬只做個性化營養的智能模型，這在當前依賴專業化飼料廠的生產模式情況下是不可能實現的，精喂坊可以。

3.2 智能查情

養豬企業的一個關鍵崗位是查情配種崗，這個崗位很關鍵，往往能決定這個豬場有沒有、有多少豬來養。查情是需要扎實的實踐經驗的，這樣的人才需要花力氣培養。在智能化的技術支撐之下，基于母豬發情的模型和算法，查情寶這個智能工具橫空出世（如圖4）。

圖4 24 h上班的查情寶工作場景

查情寶設備主要是通過攝像頭和毫米級別距離傳感器，利用圖像識別母豬特定發情特征，傳感器則是用來判斷母豬特定發情行為，計算最佳配種時間，并結合FPF智能引擎，自動推送配種任務給符合條件的配種員。

查情寶可以24 h在線監測母豬發情行為，在揚翔的豬場中實際使用查情準確率達到98%以上，超過純人工查情的水平，受孕率年平均可達92.28%，窩均產仔數也有提升，給豬場帶來實實在在的效益。

3.3 精準飼喂

前面提及的精喂坊是即時制造所需飼料的智能化工具。而要把合適的料喂給對應的豬，且給出精準的飼料量，也是智能養豬要重點關注的關鍵節點。特別是對于母豬場，母豬從懷孕期到哺乳期，如果不關注精準營養，其背膘厚度變化往往比較大。而背膘厚度的變化在整個產程期間，最好能保持在2 mm范圍之內，于是給母豬的精準營養需要就是一件重要的事情。

傳統的喂料器，喂料誤差范圍通常比較大，多的時候偏差甚至達到600 g，這與“精準”兩字已經不相干了。那么喂料誤差在20 g范圍之內的喂料器就出現了。

基于傳統飼喂設備喂食量不精確造成浪費、喂料工作量大等痛點，新的精準營養飼喂的系統，根據采集的豬只數據（品種、胎次、狀態、營養階段、背膘、體重等）自動計算豬只吃什么、吃多少、什么時候吃，形成母豬專屬的營養計劃，系統將自動啟動母豬所在欄位的精喂坊，將這個營養計劃下發到邊緣端和設備端，設備按照計劃執行飼喂的指令。根據試驗測算，通過精喂，每年每頭母豬可增收1 281元左右（測算節省人工+飼料），這是一筆不小的收益（如圖5）。

圖5 母豬的精準喂料設備

4 小結

根據中國人口變化趨勢、養豬業的供應能力等因素分析，中國養豬業將在2025年左右迎來低增速時代，低豬價將必然要求豬肉生產進入低成本時代，“智能養豬”從現在起就開始成為一種必然選擇。

雖然當前的智能化養豬方案可能存在種種問題，但這都是前進中的問題，一定會在前進中得到解決，并由此獲得更快的發展。

目前所看到的方案，更多的還是自動化層面的，但智能化的設備和算法確實是越來越多，海量數據+AI算法，將使得養豬技術迎來難以預計的新高度。