趙長生,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟管理專業(yè),2003~2008年,在北京某大型農(nóng)牧企業(yè)從事飼料和種豬營銷工作;2009年,與合作伙伴創(chuàng)建北京凱風公司,代理推廣荷蘭nedap公司的智能化設(shè)備;2013年與華科大研究生團隊合作創(chuàng)建華科智農(nóng),同時負責公司運營管理。
本次大會我從2個方面同大家進行分享介紹,第一,華科智農(nóng)公司研發(fā)的智能化技術(shù);第二,這個智能化技術(shù)在現(xiàn)階段能夠給養(yǎng)豬、飼料、育種等企業(yè)帶來的解決方案。今天的主題是“智變提升中國豬業(yè)全球競爭力”,選擇這個主題的原因在于這類智能化企業(yè)有能力與行業(yè)內(nèi)企業(yè)一起應(yīng)對中國豬業(yè)面臨的全球競爭力問題,而不單單是自己要養(yǎng)幾頭豬,產(chǎn)幾頭豬的問題。
華科智農(nóng)的口號是“為變革者而生”,智能化技術(shù)在豬場應(yīng)用面對兩大問題,一個是什么樣的人用,另一個是什么樣的人能夠接受它。當今環(huán)保問題、低效的養(yǎng)豬生產(chǎn)、行情等因素導致現(xiàn)在養(yǎng)豬生產(chǎn)利潤降低甚至虧本,在這種產(chǎn)業(yè)發(fā)展大背景下,華科智農(nóng)的理念和技術(shù)就迎引來了更多的養(yǎng)豬從業(yè)者的認識和關(guān)注。
以下是華科智農(nóng)公司的簡要介紹,公司的研發(fā)團隊可以說是一群技術(shù)發(fā)燒友,歷經(jīng)十來年一直在養(yǎng)豬現(xiàn)場一線,通過與豬場、飼料企業(yè)的合作、育種企業(yè)交流等,不斷學習進步,到現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)出一些能夠代表中國技術(shù)、中國理念以及中國創(chuàng)新精神的產(chǎn)品。
在這里需向大家介紹三點:第一,市場驅(qū)動。每年我去國外考察、交流后發(fā)現(xiàn),外國企業(yè)會將理念與合作伙伴共享,甚至一起研發(fā)、完善、使用。在這方面,國內(nèi)同國外相比遜色很多,比如給大家提供方案后,在豬場很少有人提供意見,更別提一起研究。國內(nèi)的老板更喜歡拿來就用,然后進行比較到底行不行,是否達到想要的理想狀態(tài),所以當您覺得存有這種意識時,不如將跨界的人才、思維觀念、技術(shù)引進豬場,發(fā)揮第三方平臺的作用。華科智農(nóng)這個團隊之所以存在,是因為2008年有一個豬場老板找到華中科技大學,接觸下來后,他告知他的需求,并給予了資金。團隊接受委托后進行項目開發(fā),這樣的雇員關(guān)系造就了一個將工業(yè)解決方案應(yīng)用到農(nóng)業(yè)上的團隊。到現(xiàn)在為止,華科智農(nóng)能夠給養(yǎng)豬、飼料、育種行業(yè)提供兩大系列的硬件解決方案,來幫助養(yǎng)豬生產(chǎn),即“為樂食”產(chǎn)房母豬智能飼喂器和“易樂食”保育育成豬智能飼喂器。
華科智農(nóng)將研發(fā)的足球機器人KswOs程序應(yīng)用到養(yǎng)豬生產(chǎn)上,開發(fā)成智能化飼喂管理系統(tǒng),該系統(tǒng)可應(yīng)用于懷孕母豬、產(chǎn)房母豬及保育、育成豬的飼喂器等。華科智農(nóng)為每個豬場、飼料廠提供的硬件方案都是一個機器人,它由若干傳感器等部件組成。因此組成了一個源自于為工業(yè)提供解決方案的但與農(nóng)業(yè)結(jié)合的團隊。對華科智農(nóng)來說進入豬場是一個大挑戰(zhàn),圖1是華科智農(nóng)公司在豬場能為大家做的一些實事,如在配種舍將營養(yǎng)通過某種方式,讓每頭豬更高、更精準地采食飼料,為配種母豬、妊娠母豬、哺乳母豬提供“為樂食”智能化硬件設(shè)備來精準飼喂。2015年華科智農(nóng)將會為保育仔豬、育成育肥豬推出“易樂食”智能化液態(tài)飼喂硬件設(shè)備。
以下是對養(yǎng)豬場智能化理念的解釋,這些理念是養(yǎng)豬和飼料企業(yè)需要重視的:⑴ 養(yǎng)豬場生產(chǎn)線裝配智能化設(shè)備,可精準、精確、精細投料;⑵ 飼料從車間到料槽實現(xiàn)干飼料輸送,液態(tài)料飼喂,液態(tài)料營養(yǎng)水平相比干飼料采食利用率更高;⑶ 豬只飼喂采食信息及時收集,豬群動態(tài)數(shù)據(jù)管理;⑷ 通過控制設(shè)備來實現(xiàn)豬只飼養(yǎng)和管理,通過客戶端或手機可以控制豬多吃或少吃。華科智農(nóng)團隊希望國內(nèi)第一梯隊的豬場能夠主動尋求接洽,因為以此給您豬場帶來的改變遠遠比那些鑄鐵管帶來的改變大得多。
圖2是在配種舍、公豬舍,包括定位欄母豬上使用的智能化設(shè)備,圖3是安裝于懷孕母豬舍的設(shè)備,這個設(shè)備的最大魅力在于它對豬場的情況可以通過數(shù)據(jù)來表達。圖4是圖3的分解圖,當然這里面是純硬件的照片,里面的材料可衡量,并且國內(nèi)很多工廠都可加工生產(chǎn),但中間控制系統(tǒng)的技術(shù)不可衡量,根據(jù)這些數(shù)據(jù)為豬場服務(wù),是華科智農(nóng)需要做到的,這也是凱風的特長。
個人認為,使用智能化控制得到的變化可以顛覆以前的生產(chǎn)管理,以另外的思路為您提供定位和思考。豬如何進入設(shè)備、如何采食、如何出來、如何喝水,人又如何通過手持終端去管理,華科智農(nóng)的系列設(shè)備就是要做到如此。今天在這里可能會給大家?guī)硪环N相比原來養(yǎng)豬模式的新的認識,豬通過智能化設(shè)備采食飲水后,技術(shù)員可通過手指終端去掃描這些豬,然后將數(shù)據(jù)立即上傳到服務(wù)器,只要您有智能手機就可以隨時了解到豬的最終數(shù)據(jù)。
圖5是產(chǎn)房的自動化設(shè)備,也就是說在每個產(chǎn)房上安裝一個這樣的智能化終端,豬就可以按照以上所提到的思路去飼養(yǎng)。
華科智農(nóng)所有的智能化設(shè)備都由主控系統(tǒng)、投料系統(tǒng)及感應(yīng)系統(tǒng)組成。只要是智能化都必須配有一個能給所有部件下指令且可收集信息的“大腦”,這就是主控系統(tǒng)。既然是幫助養(yǎng)豬設(shè)備,那么最終目的是通過對飼料的控制讓營養(yǎng)最大化、最優(yōu)化使用,是養(yǎng)殖的效率和效益更高提升。這三部分最主要的部件就是傳感器,無論設(shè)備被設(shè)計成何種形狀,都必須通過傳感器來獲取豬的信號,只有當豬觸碰傳感器,我們才能知道信號。另外豬場里必須建一個無線通訊系統(tǒng),等豬觸碰信號或者通過手機終端修改指令之后,使信號可以進入主控系統(tǒng),因此無線通訊系統(tǒng)是工業(yè)解決方案中的必備技術(shù),而非核心技術(shù)。如果規(guī)模化豬場建立了無線通訊系統(tǒng),那么對于管理將會非常便利,比通常的3/4G網(wǎng)絡(luò)效果更好。
產(chǎn)房設(shè)備的工作原理,即需要建立豬群對信號的條件反射,例如蜂鳴器等,當我們將喂料系統(tǒng)設(shè)置為早上5點喂料,到時候蜂鳴器會響起,場內(nèi)的豬都會站起來給料槽里的傳感器發(fā)信號,隨后投料系統(tǒng)就會給豬投料。當傳感器同這些信息結(jié)合起來后,就不再是一個簡單的設(shè)備,而是基于豬行為信息的解決方案。
圖6是保育舍的自動化設(shè)備,其包括投料桶、料槽的驅(qū)動裝置、投水裝置、感應(yīng)裝置等幾部分,其原理是在設(shè)備上裝有傳感器,當仔豬觸碰到傳感器后,投料系統(tǒng)將會給料槽落入飼料和水讓豬進行采食。
當每頭豬采食后,數(shù)據(jù)會反映到安裝于電腦或手機上的PigWish客戶端,每隔半小時自動更新,也可根據(jù)豬場的實際需要進行調(diào)整。圖7左邊標注出了控制指令欄,包括豬及使用的智能設(shè)備,另外數(shù)據(jù)的頁面,稱為豬群信息的“沙盤式”管理,可以看到豬場中每頭豬的真實情況,便于豬場管理。
這個系統(tǒng)的全球獨創(chuàng)性在于不同階段豬采食性能模型。每年華科智農(nóng)都會與不同地區(qū)的專家針對采食性能模型交流其對養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的意義和變化,這個模型是基于豬吃喝拉撒睡的行為產(chǎn)生的,以前只能通過感性及有經(jīng)驗的人來判斷,現(xiàn)在通過這一模型和PigWish系統(tǒng),可以直接給予明確的指數(shù)信息,來表達場內(nèi)所有豬以往所有和預判的行為。PigWish系統(tǒng)是建立在豬的采食時權(quán)、采食速度、采食質(zhì)量及采食食量四個行為信號上做出的指數(shù)。這就是華科智農(nóng)團隊8年研究所帶來的變化。而國外的智能產(chǎn)品,僅僅只能告知電機是否啟動、料槽是否投料、下了多少料等問題,但許多后臺數(shù)據(jù)無法看到,如果國外研究我們的話,只要將后臺數(shù)據(jù)推動到服務(wù)器即可研究。所以只有用自己的東西才能研究我們自己,且不會讓別人獲取自己的信息。
下面,將分析豬這四個行為背后的秘密。(1) 時權(quán)與速度,來自采食分布曲線。采食速度越高,說明豬采食性能越好;(2)衡量這個曲線的量不僅僅只有速度而已,豬的積極性更多的影響了采食分布;(3)如果所有豬的積極性都很高,那么整體的分布將更靠前。綜上所述,豬群的采食分布由之前的人為主導慢慢回歸到豬的本性上,盡可能減少了人為的介入,對豬群最有利。(4) 利用采食量統(tǒng)計豬對計劃量的完成程度,但完成量與計劃量并不重合,而且經(jīng)常低于計劃量,說明豬的采食比較差,自然采食能力較弱。通過研究還發(fā)現(xiàn)采食質(zhì)量低的豬經(jīng)常會出現(xiàn)分段采食,而采食質(zhì)量高的豬向來是一次完成。
采食性能四個因子的關(guān)聯(lián)是:第一,采食時權(quán)與采食質(zhì)量相關(guān)性非常強,也就是說積極性高的豬也是采食非常強勢的豬;第二,采食速度與采食量關(guān)系比較小,說明豬的采食速度不直接影響采食量;第三,采食速度與采食量關(guān)系比較小,說明豬的采食速度不直接影響采食量。
采食性能四個因子的作用是:首先,對母豬而言,生產(chǎn)性能固然重要,采食性能也不能忽視,在產(chǎn)房,采食性能直接關(guān)系到母豬的帶仔能力和下產(chǎn)床后的體況,這間接影響下一胎的繁殖表現(xiàn);其次,對仔豬而言(商品豬),繼承父母本的生產(chǎn)性能沒太大作用,反而是采食性能至關(guān)重要,生產(chǎn)性能好的豬,如果采食性能不行,后代的生長性能會受到限制,對豬場效益不利;最后,對母豬的服役期限影響較大,采食性能強的豬往往是身體各項指標都比較好,而且哺乳期的體脂消耗更小。另外一些生產(chǎn)性能高的豬場正面臨的最大難題是母豬2~3胎過后,母豬體況直線下滑,產(chǎn)子率嚴重下降,這也反映了種豬行業(yè)對采食性能的忽視已經(jīng)導致出現(xiàn)諸多的問題。
最后,雖然華科智農(nóng)在豬的營養(yǎng)、育種、生長等方面不擅長,但希望這個有華科院校工科背景的團隊,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域通過這種豬場智能化解決方案能與相關(guān)行業(yè)的企業(yè)一起進行研究和提升,為這些企業(yè)當參謀和提供解決方案,幫助企業(yè)解決實實在在的問題。