數智技術在母豬批次化生產中的應用

王懷禹

（南充職業技術學院 四川 南充 637131）

批次化生產和管理是養豬業達到規模化之后、采用工業思維介入養豬生產、模擬工業產品生產方式設計的工廠化養豬的必然要求，也是保證產品品質“相對同質化”的重要前提。批次生產概念在20 世紀80 年代就被提出，但一直未被廣泛應用。近幾年，鑒于我國豬場疫病防控壓力和粗放式管理的現狀，全進全出、批次生產的概念再次走入人們的視線，特別是2018 年非洲豬瘟疫情暴發后，批次化生產因為具有實現豬場疾病凈化這一功能，開始被養豬行業廣泛關注，成為養豬生產工藝的熱門話題。

母豬批次化生產除了生物安全考慮外，還能夠提高豬群整齊度，準確統計豬場數據，提高資源利用效率，增加員工福利，提升員工工作效率等。隨著物聯網、云計算、人工智能、大數據等新一代信息技術與養殖業的深度融合，大大提高了養殖生產效率。母豬批次化生產也不例外，有了這些數智技術的加持，母豬批次生生產變得更加精準和高效，是規模養豬業發展的必然趨勢。

1 數智技術影響母豬批次化生產效率的幾個要素

1.1 豬品種

生產性能優秀的種豬是豬場生產的基礎，選擇合適的優良種豬是規模化豬場批次化生產提升和保障高水平生產成績的關鍵。作為世界上最大的豬生產和豬肉消費國，各大養豬企業為了提高生豬產量，所使用的種豬嚴重依賴進口。為保障國民豬肉安全，2021 年農業農村部推出了《全國畜禽遺傳改良計劃》，明確了15 年之內我國種豬改良的目標任務和技術路線，促進我國種豬發展，確保到2035 年實現自給率達到95%以上。目前，全國有大約25 家生豬企業專攻種豬研究工作，正根據國家相關政策指引，進行技術攻關。華南農業大學吳珍芳教授深耕種豬研究30 多年，努力培育我國自己的種豬新品種。在技術方面，我國科技工作者研制出“豬芯片”，這是一種有384 個小格子的芯片，每個小格子里都裝著豬的基因密碼。在種豬培育過程中，可以通過基因芯片來判斷，這頭種豬甚至這個種豬品種，未來產仔數多不多，生長速度快不快，甚至還能判斷出肉質好不好。這樣從小豬剛出生就可以判斷出以后的發展情況，大量節省了培育時間，可以加快種豬新品種研發。

1.2 環境控制

隨著科技的不斷進步，智慧養豬場環境控制成為現代養豬業不可或缺的重要環節。環境對豬只的健康和生長發揮著重要作用，因此，通過自動化設備和傳感器來監測和調節養豬場的環境參數，實現智能化的環境控制，可以為豬只提供適宜的生長環境，提高養豬場的生產效率，降低疾病發生率，減少能耗，優化豬場管理，提高養豬經濟效益和市場競爭力。

1.3 精準營養

營養是養殖過程中非常重要的一個環節，也是豬群健康生長的關鍵，是提高母豬繁殖效率的一個重要的保障。精準營養可以降低養殖成本，減少糞污排放，提高養殖經濟效益，是實現批次化生產獲得最高效益的重要保障。在生產中得到切實有效地應用需要同時滿足豬只營養需求的精準與豬只營養攝入的精準，而上述兩方面精準的實現又需要充分結合養豬生產實際中的各個環節與配套支撐。隨著人工智能技術與養殖業的快速融入，精準飼喂設備、精準飼喂系統開始運用于生產實際，能夠在母豬批次化生產中實現精準營養。

1.4 生產管理

傳統的養豬場管理方式已經顯現出種種問題，這些問題正在威脅著養豬業的可持續性發展。首先，傳統管理依賴人工操作，這不僅費時費力，還容易出現誤差。其次，傳統管理方法通常缺乏對豬群全面監測和數據記錄，導致生產效率無法最大化。此外，傳統養豬場管理缺乏系統的疾病監測和控制機制，容易導致疫情暴發，影響養豬場的經濟效益。現代化養豬場強調數字化、自動化和智能化的管理方式，以提高生產效率、降低成本、保障食品安全。在這些現代化養豬場中，數智技術發揮著關鍵作用。例如，智能耳標內嵌有芯片，可以記錄每頭豬的生長情況、健康狀況、飲食習慣等數據，實現對豬群的實時監測。

1.5 疾病檢測

在傳統方法養豬的年代，如果一頭豬染上了疫病，多半只能靠飼養員肉眼判斷，等到發現時，往往已經錯過了最佳治療時機，這就導致生豬的病死率較高，同時也導致了養殖成本的大大增加。為了有效解決這個問題，讓養豬業成本更低、效益更好，在規模化養豬條件下，人工智能、大數據開始發揮用武之地，智能監測豬舍豬的叫聲和咳嗽聲、體溫等來對豬只疾病進行監測，并且在第一時間進行疫病預警，匯報給豬場的獸醫或飼養員，以便及時進行處理。

1.6 生物安全

批次化管理技術的重中之重在于疾病防控，因此，建立豬場生物安全體系，確保豬群健康是實現批次化生產的核心和關鍵。構建生物安全體系的要素非常多，環節復雜，無論哪個環節稍有不慎就可能導致病原微生物乘虛而入，對豬場造成災難甚至毀滅性的打擊。在批次化生產管理中，構建智能化的生物安全體系，能夠有效防止或阻斷病原體（病毒、細菌、真菌、寄生蟲等）侵入豬群，保證豬場生物安全和豬群健康。

2 數智技術在母豬批次化生產管理中的應用現狀

2.1 母豬批次化生產全生命周期數智化干預

目前，母豬批次化生產全生命周期都可以融入數智技術，通過智能化養殖設備及數字化管理系統提升作業效率和管理效率，見表1。

表1 母豬批次化生產全生命周期數智干預產品一覽表

2.2 母豬批次化生產數智化解決路徑及應用現狀

2.2.1 生物安全智能管控

傳統養豬防疫存在的“痛”病有：一是管控弱。各環節消毒存在是否達標無法實時感知和管控的風險，追溯能力較弱，消毒效果難以保證；二是成本高。人海戰術防控，普通生物安全設備單一化防控成本高、效率低；三是漏洞多。消毒設備簡陋不夠智能，存在失效風險，依賴人員自覺性，易存僥幸心理，導致病毒乘虛而入；四是監管難。生物安全管理要求是否堅持真正執行到位，難以保障持之以恒。

通過軟硬一體化的手段，構建母豬批次化生產全生命周期生物安全智能解決方案，圍繞豬場母豬批次化生產生物安全管控需求，基于產業互聯網平臺能力，搭配智能洗消硬件設備，實現人員洗消、車輛洗消、物資洗消過程的數字化、智能化實時監測和管控的軟硬件系統，可以幫助豬場提高生物安全管控可靠度，提升豬場生物安全系數，節約生物安全管控成本。

2.2.2 豬只個體精細化管理

通過RFID 技術，使用智能電子耳標、手持讀卡器、智能欄位/棟舍卡、舍門讀卡器、調膘器、稱仔器等智能硬件，從傳統粗放群體管理模式到豬只個體精細化管理，實現豬只生命周期全流程管理追溯。一是自動身份識別。智能硬件系統進行豬只身份識別，目前有效率可達99.9%以上。二是準確采集數據。可以實現1 秒鐘調取豬只完整身份信息，讀取零誤差，準確實現業務錄入，一次性使用電子耳標，實現母豬死淘信息登記與管理。三是實現豬只智能空間轉移。母豬轉欄時，對轉欄母豬數量、時間、位置進行精確盤點，簡單快速完成豬只位置移動。

2.2.3 豬只精準飼喂

飼料成本占養豬成本的60%左右，因此，在母豬批次化生產中，精準飼喂是影響豬場收益的一個重要因素。人工飼喂過程中，難免出現飼料浪費，人豬接觸頻繁，可能還會造成營養不良，通過采集豬只頭數、日齡、采食量、飲水量等數據，自動化計算采食需求，制訂采食計劃，調整飼喂時間，匹配水料配比，既滿足豬只采食需求，又不讓豬只“暴飲暴食”，實現豬只吃得剛剛好、長肉速度快的目標，提高豬只的飼喂效率，降低豬場的養殖成本。

目前，市場上已有較成熟的數智化軟硬件系統，能夠實現母豬批次化生產中不同階段、豬只個體精準營養和飼喂。一些大型養豬企業已經有了基于個體精細化的豬只精準營養解決方案，根據豬只體況信息生成營養需求，生成智能個性配方，借助智能精喂儀、群喂系統、智能分欄裝置、智能余料檢測裝置、智能調膘器、智能稱重器等硬件，上報飼喂數據至云端管理平臺，通過數據運算、智能決策，實現智能生產計劃、智能排產計劃、智能原料檢測、智能精準飼喂。

2.2.4 母豬智能查情

在母豬批次化生產中，傳統人工查情方式培訓成本高，且做不到一周每天24 h 查情，會出現漏查、漏配、錯配的情況。智能化查情系統能一周24 h 全天候不間斷監測母豬狀態并把數據上傳云端，云端智能查情算法會根據算法模型精準準計算母豬發情指數，推算最佳配種時間，APP 自動推送配種任務。一般情況下，當母豬發情指數達到90%以上時，系統會提示并顯示最佳配種時間。智能化查情突破了人工查情時間局限，減少人豬接觸頻率，降低母豬應激和疾病傳播幾率，既節省人工，又提高了查情準確率。

2.2.5 精準環控

豬舍環境是母豬批次化生產必須依賴的條件之一，適宜的豬舍環境能夠促進豬群健康，增強豬只體質，提高豬生產水平。目前，豬場智能環控整體解決方案應用已較為成熟。接入豬舍內的溫度、濕度、氨氣濃度、二氧化碳濃度、硫化氫濃度等環境監測傳感器，能不間斷實時采集數據，上傳至云端管理平臺進行數據分析處理，智能化控制豬舍內風機、水簾、空氣過濾器、循環水泵等設備運行。能根據舍內實時存欄生豬數量、生長周期等信息，智能制定豬舍環境控制指標，并根據不同設備聯合調控達標，智能調控和異常告警，滿足不同生長階段豬只對溫度、通風、濕度等環控指標的全面要求，以提高豬只的生長環境舒適度、繁殖性能，同時降低能源成本和人力投入。

2.2.6 分欄群養

傳統養豬用群養管理系統，30 ～50 頭育肥豬在一個圍欄圈養，豬只活動空間狹小、運動量不夠，喂同一種飼料，個體生長重量大小不均勻，吃料時打架爭斗，料重比高。而豬智能化分欄群養，每頭豬都可以通過電子耳標或其他識別設備進行身份識別，系統可以根據豬只的體重、采食量、發情情況等數據進行個性化管理，為每頭豬提供適宜的飼料配方和飼喂量。同時，通過自動分欄管理，可以將豬只按照生長階段、性別、體重等因素進行分群飼養，以滿足不同的營養需求和管理要求。

2.2.7 數字化管理

傳統的豬場管理主要依靠技術員和飼養員通過耳標、信息牌、管理檔案等方式進行人工管理，管理比較粗放，尤其是轉群、轉舍、轉場等日常管理中極易出現豬只信息丟失等問題，管理效率低、出錯率高，統計分析工作量大、難度大。豬場數字化管理避免人為操作錯誤，有效保證豬只生產記錄的準確性，實時監測豬只生產狀況，提升母豬批次化生產各階段信息管理能力，并能早期發現疫情，遠程精準監控豬只生產各階段各關鍵環節和各個豬群，有效提高豬場管理水平，對養豬生產降本增效至關重要。

在數字化管理平臺研發領域，國內已有一些企業開發出了FPF 數字化管理平臺，這是一個集成開放的軟件平臺系統，集成生產、營養、獸醫、環控、設備、生物安全等于一體，助力養殖行業實現人、豬、物、場的數字化在線管理，解決從生豬養殖到豬肉食品等產業上下游的信息不對稱、難追溯、難監管等問題。還有豬聯網，能夠提供種豬、肥豬全程批次化管理模式，科學引導豬企在豬周期下精細化發展。豬批次化管理基于生產批次進行日常單據的批量錄入，跟蹤母豬配種、母豬妊娠檢測、母豬分娩、母豬斷奶、母豬死亡的全生命周期管理，提高豬群的整齊度，從而真正的做到從種豬到肥豬的全進全出，有效減少了疫病的交叉感染。

3 結語

批次化生產管理是大型規模化養豬的主要發展趨勢，目前豬場批次化生產的最大問題在于繁殖成績不穩定和激素的使用，特別是前者更加依賴于現代信息技術的加持。隨著養殖數智化產品開發技術的不斷成熟以及數智技術標準的逐漸規范和統一，數智技術應用于母豬批次化生產是今后養豬業發展的必然趨勢，市場前景廣闊。