孫德林

（中國(guó)種豬信息網(wǎng)，北京 100102）

什么是數(shù)字經(jīng)濟(jì)？數(shù)字經(jīng)濟(jì)，作為經(jīng)濟(jì)學(xué)概念的數(shù)字經(jīng)濟(jì)是人類通過大數(shù)據(jù)（數(shù)字化的知識(shí)與信息）的識(shí)別—選擇—過濾—存儲(chǔ)—使用，引導(dǎo)、實(shí)現(xiàn)資源的快速優(yōu)化配置與再生、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)，作為一個(gè)內(nèi)涵比較寬泛的概念，凡是直接或間接利用數(shù)據(jù)來引導(dǎo)資源發(fā)揮作用，推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的經(jīng)濟(jì)形態(tài)都可以納入其范疇。在技術(shù)層面，包括大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能、5G通信等新興技術(shù)。在應(yīng)用層面，“新零售”、“新制造”等都是其典型代表。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心是什么？數(shù)據(jù)的使用和流通。存儲(chǔ)和計(jì)算是未來數(shù)字世界的基礎(chǔ)，云計(jì)算不僅解決了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算、分析等問題，同時(shí)還能降低數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)成本，所以它將會(huì)成為數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)的核心底層基礎(chǔ)設(shè)施。

在數(shù)字技術(shù)的方面，數(shù)字經(jīng)濟(jì)體系中的新一代信息技術(shù)，逐漸形成社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的操作系統(tǒng)，包括物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、5G等。

在人們的日常生活中，從公共場(chǎng)所停車、繳費(fèi)，到社區(qū)用快遞公司發(fā)來數(shù)字密碼取快遞的包裹，再到餐廳掃碼點(diǎn)餐，人們無時(shí)不在使用數(shù)字化手段生活、安排行程。如今，整個(gè)社會(huì)幾乎都覆蓋了數(shù)字化管理。

在當(dāng)今的養(yǎng)豬生產(chǎn)中，從母豬配種、妊娠檢查、母豬產(chǎn)仔、斷奶、小豬轉(zhuǎn)群、中大豬稱重測(cè)定到計(jì)算出EBV值等，這一系列生產(chǎn)流程也都在實(shí)施數(shù)字化管理。

1 中國(guó)豬場(chǎng)數(shù)字化管理歷史

20世紀(jì)60年，人們?cè)噲D用手搖計(jì)算機(jī)去計(jì)算精密數(shù)據(jù)，比如衛(wèi)星上天；到了20世紀(jì)80年代，人們開始使用計(jì)算器在生豬體尺、體重測(cè)量之上，人們努力使用PC1500這樣高級(jí)別計(jì)算器去編制生物統(tǒng)計(jì)程序，計(jì)算平均數(shù)、方差等；到了21世紀(jì)初，人們開始使用386、486進(jìn)行比較復(fù)雜的豬育種指數(shù)和飼料配方的線型規(guī)劃計(jì)算。伴隨著改革開放的深入進(jìn)行，我國(guó)與養(yǎng)豬發(fā)達(dá)國(guó)家聯(lián)系增多，使得計(jì)算能力更進(jìn)一步。科研工作者進(jìn)行這些工作目的是學(xué)會(huì)科學(xué)計(jì)算，掌握生產(chǎn)管理、營(yíng)養(yǎng)配方和育種技術(shù)的數(shù)字化管理。近幾十年，我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)在數(shù)字管理方面一直在進(jìn)步。從21世紀(jì)初到現(xiàn)在，特別是最近10年，我國(guó)的豬生產(chǎn)數(shù)字化管理從追跑到了領(lǐng)跑階段。這是因?yàn)閿?shù)字革命帶來的無限好處?；厮萁?0年的發(fā)展，中國(guó)生豬產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng)養(yǎng)殖到規(guī)模養(yǎng)殖，再到以信息技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備為主的自動(dòng)化養(yǎng)殖，現(xiàn)代養(yǎng)殖技術(shù)經(jīng)歷了一次又一次的迭代與升級(jí)。如今，以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等為導(dǎo)向的智慧化養(yǎng)殖技術(shù)不斷深入養(yǎng)豬行業(yè)，為我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展帶來質(zhì)的突破。

現(xiàn)代化豬場(chǎng)逐步取代高能耗、低產(chǎn)能豬場(chǎng)，智能化與數(shù)字化養(yǎng)豬成為主流；信息技術(shù)、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在豬場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用，涌現(xiàn)出大量智慧豬場(chǎng)。在智能化與數(shù)字化管理方法的推動(dòng)下，我國(guó)養(yǎng)豬生產(chǎn)水平從10年前的每頭母豬提供14頭商品豬，到2021年的20頭，成果斐然。

2 智能化裝備研究進(jìn)展

種豬性能測(cè)定系統(tǒng)。在20世紀(jì)末開始接觸種豬性能測(cè)定系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)基于我國(guó)大力開展豬聯(lián)合育種工作，科研人員大量進(jìn)行發(fā)達(dá)國(guó)家種豬性能測(cè)定，包括國(guó)家中心測(cè)定站測(cè)定和場(chǎng)內(nèi)建立自己的測(cè)定站，開展場(chǎng)內(nèi)性能測(cè)定。在引進(jìn)國(guó)外性能測(cè)定站設(shè)備之前，杭州大觀山種豬公司，自行設(shè)計(jì)了性能測(cè)定站。我國(guó)最早從法國(guó)引進(jìn)ACEM48種豬性能測(cè)定站，后來引進(jìn)ASCEM64種豬測(cè)定設(shè)備，再后來引進(jìn)美國(guó)奧斯本測(cè)定設(shè)備和荷蘭睿寶樂性能測(cè)定設(shè)備。這些設(shè)備引入時(shí)正值我國(guó)的育種高峰年代，發(fā)揮了極其重要的作用。我國(guó)在引進(jìn)、消化、吸收與創(chuàng)新方面能力極強(qiáng)，不到10年時(shí)間，國(guó)產(chǎn)化種豬性能測(cè)定設(shè)備制造商就有20家企業(yè)，且成本大大降低，機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定性日臻完善。目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備并駕齊驅(qū)，價(jià)格和性能的博弈正處于白熱化階段。

性能測(cè)定設(shè)備的核心是稱重和稱料，由此引發(fā)人們對(duì)母豬飼喂實(shí)施自動(dòng)化管理與檢測(cè)的研究，這樣便產(chǎn)生了母豬飼喂站。母豬飼喂站有懷孕母豬和哺乳母豬兩類，特別是哺乳母豬飼喂站更是實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)飼喂。母豬飼喂站是大群體懷孕母豬使用，有時(shí)需要調(diào)教母豬，使其逐漸適應(yīng)；有時(shí)需要定時(shí)，按照豬耳號(hào)精準(zhǔn)定位。

性能測(cè)定設(shè)備又引發(fā)研究者們開發(fā)肥豬分揀系統(tǒng)（圖1）。要使用標(biāo)準(zhǔn)化屠宰，就要使得商品肥豬出欄體重大致一致。分揀系統(tǒng)用一把“尺子”去量出欄體重大小，采取智能化手段，把商品肥豬分成大、中、小三類，“大”是指達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)體重，“中”是待出售商品豬，“小”是不夠體重商品豬。在后續(xù)飼料供給方面就可以根據(jù)體重進(jìn)行控制。

圖1 揚(yáng)翔立體豬場(chǎng)育成舍生長(zhǎng)過程中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集

母豬飼喂站、哺乳母豬精準(zhǔn)投料和商品肥豬分揀系統(tǒng)被分為一類設(shè)備。這類設(shè)備核心是使用豬只射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）和稱重系統(tǒng)。我國(guó)現(xiàn)已開發(fā)遠(yuǎn)程RFID產(chǎn)品并出口。現(xiàn)在研究開發(fā)的稱重系統(tǒng)也是無線傳輸（WIFI），在這個(gè)領(lǐng)域我國(guó)處于國(guó)際領(lǐng)先地位，特別是稱重（簡(jiǎn)稱電子秤）到了高精度階段，誤差在千分級(jí)別。

電子巡檢系統(tǒng)（圖2）是最近幾年開發(fā)研究的新技術(shù)。過去在豬場(chǎng)管理時(shí)，為了避免出現(xiàn)員工交叉，使用不同顏色，或者用遠(yuǎn)紅外線。遠(yuǎn)紅外技術(shù)應(yīng)用已久，但現(xiàn)在巡檢系統(tǒng)往往使用軌道式或探頭式，這需要在豬場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)在屋頂預(yù)留空間。電子巡檢系統(tǒng)出現(xiàn)了創(chuàng)新發(fā)展，不僅用來巡檢人員活動(dòng)軌跡，更重要的是可以應(yīng)用于疾病監(jiān)測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)體溫異常豬只，還可以模擬豬的聲音來檢查豬呼吸道病的嚴(yán)重程度。巡檢系統(tǒng)另外一個(gè)重要作用是監(jiān)測(cè)母豬發(fā)情狀況。現(xiàn)在豬場(chǎng)大多采用母豬批次化管理技術(shù)，成百上千頭母豬集中配種，逐個(gè)檢查發(fā)情情況很難做到，可以使用巡檢系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)哪些沒有發(fā)情的母豬。

圖2 北京小龍潛行科技有限公司

機(jī)器人的應(yīng)用大大提高勞動(dòng)者工作效率?，F(xiàn)代社會(huì)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化。曾經(jīng)的計(jì)劃生育，導(dǎo)致人口減少，一對(duì)夫妻只生育一個(gè)孩子，勞動(dòng)力出現(xiàn)嚴(yán)重短缺，特別是從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)力缺之又缺，啃老現(xiàn)象普遍嚴(yán)重。在我國(guó)，養(yǎng)豬是長(zhǎng)青產(chǎn)業(yè)，但是找不到勞動(dòng)力。我國(guó)每年要生產(chǎn)7億頭商品豬，如果1個(gè)成年勞動(dòng)力每年可以生產(chǎn)3 000頭商品豬，則需要大量勞動(dòng)力。在此形勢(shì)下，可以把希望寄托于設(shè)備升級(jí)和智能化管理方面?，F(xiàn)在一個(gè)樓房豬場(chǎng)一層相當(dāng)于10 000頭規(guī)模的豬場(chǎng)，卻只需要5位員工，等規(guī)模的傳統(tǒng)豬場(chǎng)需要40人，相當(dāng)于工作效率提高了8倍。

目前機(jī)器人在養(yǎng)豬生產(chǎn)方面主要應(yīng)用于清糞和機(jī)器手分揀等難度較高的工作。使用機(jī)器人清糞大大提高了工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，特別是清糞這樣不夠環(huán)境友好的工作。機(jī)器人配種是更加精準(zhǔn)的工作（圖3），要應(yīng)用到類似人類手術(shù)的機(jī)器人，機(jī)器人用于精液制作分揀系統(tǒng)的，大大提高效率。

圖3 揚(yáng)翔精準(zhǔn)選配公豬精液智能調(diào)取機(jī)器人系統(tǒng)

XP100智能畜牧豬場(chǎng)巡檢機(jī)器人產(chǎn)品（圖4）是針對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)智能巡檢需求進(jìn)行開發(fā)的，為智能養(yǎng)豬場(chǎng)提供智能巡檢要求。IBot-RXP100智能畜牧豬場(chǎng)巡檢機(jī)器人采用軌道導(dǎo)航方式，集多傳感器融合識(shí)別技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)于一體，能在高溫、高濕、高腐蝕性、高粉塵條件下長(zhǎng)期保持可靠的運(yùn)行能力，可對(duì)豬舍內(nèi)豬只數(shù)量、豬只健康狀態(tài)、豬舍狀況進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，有效提高養(yǎng)殖場(chǎng)智能化管理能力與生產(chǎn)效率。IBot-RXP100智能畜牧豬場(chǎng)巡檢機(jī)器人統(tǒng)一納入平臺(tái)管理，實(shí)時(shí)獲取環(huán)境信息、AI數(shù)據(jù)、目標(biāo)溫度等信息，配備Web客戶端，實(shí)現(xiàn)異常報(bào)警提醒，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻查看，自動(dòng)生成報(bào)表，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。其主要功能有豬只盤點(diǎn)、豬只測(cè)溫、估重、環(huán)境監(jiān)測(cè)和視頻監(jiān)測(cè)等。

圖4 山東煙臺(tái)艾睿光電科技有限公司IBot-R養(yǎng)豬巡欄機(jī)器人

3 數(shù)字管理系統(tǒng)

養(yǎng)豬業(yè)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)就是合理規(guī)劃數(shù)據(jù)，有效使用數(shù)據(jù)，發(fā)揮數(shù)據(jù)在養(yǎng)豬生產(chǎn)中作用。特別是要合理利用資源，對(duì)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行資源有效匹配。例如，在生產(chǎn)體系內(nèi)部，要合理安排母豬配種時(shí)間，減少母豬非生產(chǎn)時(shí)間（21 d斷奶和28 d斷奶，非生產(chǎn)時(shí)間增加7 d）。如果根據(jù)背膘厚度，實(shí)施精準(zhǔn)背膘管理與配種，對(duì)于促進(jìn)母豬多產(chǎn)仔有極大好處。在體系外部，實(shí)施精準(zhǔn)通風(fēng)、除濕、除臭、降溫和光照，為豬只提供適宜的生產(chǎn)環(huán)境，使其提升生產(chǎn)效率。通過精準(zhǔn)給予外部條件，使每頭母豬PSY、MSY都發(fā)揮到極致，這些外部條件的實(shí)施是通過智能化、自動(dòng)化設(shè)備，而不是人為手工操作。

最近10年，我國(guó)開發(fā)了大量智能化養(yǎng)豬設(shè)備，筆者這代人也正好趕上創(chuàng)新年代。我國(guó)有一批又一批敢于創(chuàng)新的企業(yè)，大膽嘗試新型革命帶給行業(yè)的發(fā)展。特別是2019年生豬產(chǎn)能恢復(fù)過程中，建設(shè)一大批新豬場(chǎng)，一棟棟高樓如雨后春筍般拔地而起，他們從自動(dòng)料線，到環(huán)境控制的智能化設(shè)備、污水處理技術(shù)、除臭技術(shù)等全部連接到手機(jī)上，就像通過手機(jī)在設(shè)置家庭空調(diào)溫度、濕度一樣。將生豬飼養(yǎng)過程中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)上，并形成生長(zhǎng)曲線、豬只健康軌跡等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，把智能化硬件與軟件鏈接在一起，實(shí)現(xiàn)豬場(chǎng)物與物的連接，豬與人的連接。主管一部手機(jī)在手可以指揮生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，場(chǎng)長(zhǎng)一部手機(jī)在手，可以了解全場(chǎng)數(shù)據(jù)。真正實(shí)現(xiàn)用數(shù)據(jù)指揮生產(chǎn)，用數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)成績(jī)，用數(shù)據(jù)提升管理水平。

特別是最近3年推出智能稀料供給系統(tǒng)（圖5）值得推廣。建設(shè)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中央廚房，按照科學(xué)飼料營(yíng)養(yǎng)配比技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)飼喂技術(shù)，大大提高飼料轉(zhuǎn)化率，改善肉質(zhì)，特別是在節(jié)約糧食方面做出重大貢獻(xiàn)。中央廚房相當(dāng)于系統(tǒng)大腦中樞系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的智能化養(yǎng)豬業(yè)，就要把養(yǎng)豬生產(chǎn)工藝、管理等技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)減少人員參與，并通過無線傳輸，把養(yǎng)豬生產(chǎn)各環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系起來。

圖5 得八兄弟液態(tài)料飼喂系統(tǒng)

4 加快與完善智能化轉(zhuǎn)杯，促進(jìn)數(shù)字化管理水平的提高

通過使用智能化設(shè)備，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人替代人工操作；通過養(yǎng)豬生產(chǎn)中種豬管理實(shí)現(xiàn)智能優(yōu)選后備種豬，通過精準(zhǔn)確定查情，達(dá)到100%配種，最大限度發(fā)揮母豬遺傳特性，使其多生、優(yōu)生；通過智能化同期發(fā)情與精準(zhǔn)判斷排卵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)母豬批次化管理智能化；在仔豬生產(chǎn)、生長(zhǎng)各環(huán)節(jié)，通過智能化設(shè)備對(duì)豬群成長(zhǎng)情況進(jìn)行管理，大小區(qū)分（分揀系統(tǒng)）、大小營(yíng)養(yǎng)差異化與各自精準(zhǔn)投料設(shè)備（智能化精準(zhǔn)投料與限飼，后備母豬需要限制供給）；在豬群管理方面通過智能化巡檢系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)可疑現(xiàn)象，及時(shí)處理；在種豬選擇上，通過掃描估重、精準(zhǔn)稱重智能設(shè)備，精確考察種豬生長(zhǎng)與培養(yǎng)；在選種選配方面也可以采用智能理論，把育種算法植入系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)大群下的個(gè)體選擇。

過去數(shù)字化管理是靠紙記錄下來，現(xiàn)在大多數(shù)工作人員都通過手機(jī)實(shí)現(xiàn)。比如，現(xiàn)在核酸檢測(cè)，都是用手機(jī)掃描身份證，將信息直接傳到系統(tǒng)內(nèi)；在飯店也可以手機(jī)掃碼完成點(diǎn)單。在養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中，數(shù)字化管理也可以通過手機(jī)完成。生產(chǎn)記錄的搜集，使用手機(jī)掃描；種豬測(cè)定記錄也是手機(jī)通過WIFI與電子稱連接；外部環(huán)境控制可通過手機(jī)控制；全部的生產(chǎn)系統(tǒng)都與豬場(chǎng)管理人員的手機(jī)相連。現(xiàn)代豬場(chǎng)老板都是“時(shí)尚達(dá)人”，很多年輕的豬場(chǎng)老板都使用可以展開的屏幕，用加寬銀幕看報(bào)表。豬只異?，F(xiàn)象經(jīng)軌道掃描，通過無線WIFI發(fā)送到手機(jī)上，馬上就可以通過視頻找到發(fā)病豬欄位，并對(duì)豬只進(jìn)行大致鎖定位置。

在我國(guó)這樣一個(gè)以傳統(tǒng)農(nóng)耕文化為養(yǎng)豬基礎(chǔ)的國(guó)家，發(fā)展到如今的智能化養(yǎng)豬，許多豬場(chǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理，僅僅花了20年的時(shí)間。筆者也經(jīng)常思索，我國(guó)養(yǎng)豬智能化水平已經(jīng)超過養(yǎng)豬發(fā)達(dá)國(guó)家，這到底是“創(chuàng)新與超前”，還是“大躍進(jìn)”？我國(guó)的養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)正在走養(yǎng)豬發(fā)達(dá)國(guó)家不曾走過的路，那我們?yōu)槭裁床荒艹?？我們?yōu)槭裁床荒茴I(lǐng)先？在我國(guó)，手機(jī)在手一切皆有可能，近10年所建設(shè)的智能化管理豬場(chǎng)，堪稱為新世紀(jì)偉大創(chuàng)舉，為我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)今后幾十年的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

下一步，還需要養(yǎng)豬從業(yè)者們完善數(shù)據(jù)共享資料，避免數(shù)據(jù)孤島出現(xiàn)，有效銜接各方面數(shù)據(jù)資料，為各系統(tǒng)聯(lián)合作戰(zhàn)貢獻(xiàn)力量。