畜牧業(yè)是一個包含牧草種植、飼料加工、動物繁育與養(yǎng)殖、環(huán)控及廢棄物處理、屠宰及終端消費(fèi)深加工等在內(nèi)的綜合體系,也是整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中規(guī)?;潭茸罡摺⒓夹g(shù)、設(shè)備接近工廠化、且資金投入相對集中的領(lǐng)域之一。隨著畜牧業(yè)的規(guī)?;l(fā)展,畜牧企業(yè)迫切需要高科技的賦能。隨著人工智能技術(shù)向各行各業(yè)的滲透,基于人工智能技術(shù)賦能的智能畜牧業(yè)已經(jīng)引起各國的重視。以智能畜牧引領(lǐng)的高效、高質(zhì)、高產(chǎn)、可持續(xù)的畜牧業(yè)健康發(fā)展注定是未來的方向。
智能畜牧應(yīng)該包含以下幾個核心內(nèi)容,即:智能畜牧應(yīng)該是建立在畜牧生產(chǎn)全程機(jī)械化自動化基礎(chǔ)上的、直接或間接使用人工智能技術(shù)、智能控制和機(jī)器人技術(shù)、檢測與大數(shù)據(jù)技術(shù),對畜牧生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行智能感知與有效采集、并進(jìn)行模型構(gòu)建和智能分析、推理、決策、進(jìn)而形成無人干預(yù)下的智能管控系統(tǒng),在徹底提升畜牧業(yè)技術(shù)水平同時,可以為企業(yè)帶來零(或近零)風(fēng)險的高效運(yùn)轉(zhuǎn)及顯著效益。因此,智能畜牧的內(nèi)涵是動物科學(xué)及畜牧工程應(yīng)用背景下全程機(jī)械化自動化基礎(chǔ)上的人工智能技術(shù)、智能控制與機(jī)器人技術(shù)、數(shù)據(jù)自動采集與大數(shù)據(jù)智能分析、推理決策技術(shù)的綜合應(yīng)用,而應(yīng)用智能畜牧的一個外延標(biāo)志是畜牧企業(yè)的高效、無人化運(yùn)轉(zhuǎn)。
要實(shí)現(xiàn)智能畜牧養(yǎng)殖的目標(biāo),我們應(yīng)重視智能畜牧引領(lǐng)下畜牧業(yè)的進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展,關(guān)注以下三個方面、并提前謀劃好。
實(shí)施和高效利用機(jī)械化自動化系統(tǒng)及裝備
近年來黨中央、國務(wù)院高度重視畜牧業(yè)機(jī)械化的發(fā)展。國務(wù)院于2018年印發(fā)42號文:《國務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》,這個意見中明確提出,到2025年畜牧養(yǎng)殖機(jī)械化率達(dá)到50%左右,而現(xiàn)在全國范圍的畜牧業(yè)機(jī)械化率還不到35%。今年初,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部為了落實(shí)國務(wù)院文件精神,印發(fā)了《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于加快畜牧業(yè)機(jī)械化發(fā)展的意見》,明確了當(dāng)前和今后一個時期推進(jìn)畜牧養(yǎng)殖機(jī)械化發(fā)展的思路、目標(biāo)和主要任務(wù),這是加快推進(jìn)畜牧業(yè)機(jī)械化、自動化、提高畜禽產(chǎn)品保供能力的重要舉措和工作指南。
有資料顯示,占我國養(yǎng)殖量超過70%的中小規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(戶)中,機(jī)械化程度較低,生豬養(yǎng)殖機(jī)械化水平在30%左右,蛋雞和肉雞養(yǎng)殖的機(jī)械化水平在40%左右,而肉牛、水禽等機(jī)械化水平普遍低于30%。如何做到機(jī)械化和自動化的普及、技術(shù)提升及實(shí)施?建議應(yīng)當(dāng)分兩方面考慮,一是針對已有機(jī)械化和半自動化系統(tǒng)的養(yǎng)殖場要補(bǔ)短板,即要向高效的完全自動化系統(tǒng)快速過渡,這里就必須要借助于當(dāng)下的高科技來賦能,如與信息化系統(tǒng)緊密融合,構(gòu)建精準(zhǔn)養(yǎng)殖的自動化模式、研判養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的自動化難點(diǎn)和痛點(diǎn)、改進(jìn)養(yǎng)殖工藝并改造生產(chǎn)流程、適當(dāng)引入機(jī)器人并做好與機(jī)械化系統(tǒng)的對接、構(gòu)建畜牧物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析平臺等;二是針對尚未普及機(jī)械化和自動化系統(tǒng)的養(yǎng)殖場要強(qiáng)弱項(xiàng),即要按照智能畜牧科技引領(lǐng),彎道超車,快速布局面向未來智能畜牧養(yǎng)殖的機(jī)械化和完全自動化系統(tǒng)??傊壳凹拔磥硪欢螘r期我國畜牧業(yè)應(yīng)把機(jī)械化、自動化發(fā)展作為重點(diǎn)目標(biāo):到2025年,主要畜禽養(yǎng)殖全程機(jī)械化要取得顯著成效,其中,奶牛規(guī)?;B(yǎng)殖機(jī)械化率達(dá)到80%以上,生豬、蛋雞、肉雞規(guī)?;B(yǎng)殖機(jī)械化率達(dá)到70%以上,肉牛、肉羊規(guī)模化養(yǎng)殖機(jī)械化率達(dá)到50%以上,大規(guī)模養(yǎng)殖場基本實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化和自動化。
加快信息化管控系統(tǒng)及畜牧物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和實(shí)施今年1月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、中央網(wǎng)信辦聯(lián)合印發(fā)了《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃(2020-2025)》。數(shù)字農(nóng)業(yè)是用現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的組織方式、管理理念和先進(jìn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)而形成的一種新的農(nóng)業(yè)業(yè)態(tài),即以“信息+知識+智能裝備”為特征、以信息和知識作為生產(chǎn)要素介入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中。智能畜牧的實(shí)現(xiàn)就是以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為引領(lǐng)的重大進(jìn)步,而這其中畜牧企業(yè)的信息化管控系統(tǒng)就是數(shù)字化的重要體現(xiàn)、并占有重要地位。要做好畜牧企業(yè)的信息化建設(shè),就要理解和接納畜牧物聯(lián)網(wǎng)體系。企業(yè)在做數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級過程中,首當(dāng)其沖的就是做好畜牧物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。而畜牧物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中,就包含了各個層級的信息流和數(shù)據(jù)關(guān)系構(gòu)建,以及畜牧企業(yè)智能自動化管控系統(tǒng)的實(shí)施。在做畜牧物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和實(shí)施中,務(wù)必要特別關(guān)注面向底層養(yǎng)殖的數(shù)據(jù)采集、調(diào)控的執(zhí)行和面向頂層的信息化管控及與畜牧企業(yè)ERP的技術(shù)融合,以及信息系統(tǒng)的有效使用,使各種涉及到的繁育、養(yǎng)殖、環(huán)控等數(shù)據(jù)發(fā)揮出應(yīng)有的最大化效益。構(gòu)建畜牧企業(yè)信息化系統(tǒng)建議應(yīng)該注意以下三點(diǎn):一是規(guī)劃前行,即按照企業(yè)信息化建設(shè)國家規(guī)范,要充分考慮畜牧業(yè)(飼料、養(yǎng)殖、加工等)的特點(diǎn)和需求、并結(jié)合面向未來智能畜牧技術(shù)升級;二是一定要考慮基于私有云的信息架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計;三是面向底層信息感知與數(shù)據(jù)采集、與機(jī)械化和自動化執(zhí)行裝備(系統(tǒng))的接口及未來的智能裝備的改造要求。一句話:畜牧業(yè)信息化管控系統(tǒng)建設(shè)一定是“軟”“硬”結(jié)合的可以落地的CPS(信息物理系統(tǒng))系統(tǒng)。
培養(yǎng)智能畜牧人才
我國畜牧業(yè)整體技術(shù)目前尚普遍處于較低的機(jī)械化率和半自動化水平,故而絕大部分畜牧企業(yè)的技術(shù)人才配置及人才使用基本處于與之匹配的較低層級。所以,我國畜牧業(yè)要面向未來的智能畜牧業(yè)、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,則需要大量的掌握基本智能技術(shù)、信息及數(shù)據(jù)技術(shù)、并融合畜牧、動科背景知識的各類專業(yè)型及復(fù)合型技術(shù)人才。
然而,在我國中大型畜牧企業(yè)開始逐步向智能型畜牧轉(zhuǎn)型升級中,我們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)型中可落地的、智能型技術(shù)還不成熟、或尚未發(fā)揮出應(yīng)有的預(yù)期效果,其中制約的一個重要因素就是智能型畜牧人才不僅缺乏,而且在企業(yè)中的人才層級配置還沒有形成。因此,面向未來智能畜牧的人才培養(yǎng)應(yīng)該引起我國各類農(nóng)業(yè)院校,及中高等職業(yè)技術(shù)學(xué)(院)校的關(guān)注。針對未來智能畜牧人才如何培養(yǎng)這一問題,建議一方面要規(guī)劃好人才層次的培養(yǎng)模式,另一方面要從專業(yè)設(shè)置、培養(yǎng)方案、到課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計等等要開始探索、實(shí)施和完善。目前仍普遍存在共性問題有:面向畜牧工程各類教學(xué)的師資力量存在水平及能力的局限性、使用的教材落后及先進(jìn)的實(shí)踐和創(chuàng)新教育不足等。在十四五畜牧業(yè)頂層人才培養(yǎng)體系的規(guī)劃中,教育部和中國畜牧業(yè)協(xié)會智能畜牧分會與相關(guān)協(xié)會應(yīng)擔(dān)負(fù)起指導(dǎo)、協(xié)調(diào)和共建的作用。組織專家團(tuán)隊在頂層規(guī)劃好面向智能畜牧的、遞階式、差異化的人才培養(yǎng)體系及人才晉升體系,統(tǒng)一專業(yè)名稱,并給出專業(yè)建議指導(dǎo)意見、制定各級人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn);同時做專業(yè)的?!蠊步ā?shí)踐創(chuàng)新基地建設(shè)的牽線和組織者;二是在相關(guān)農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的專業(yè),如機(jī)—電一體化、自動化、農(nóng)業(yè)工程、智能農(nóng)機(jī)與裝備、設(shè)施農(nóng)業(yè)等專業(yè)中,吸納、或抽調(diào)有經(jīng)驗(yàn)的教師來充實(shí)畜牧類專業(yè)的工程類課程、智能化技術(shù)課程、人工智能課程等的教學(xué)。
面向智能畜牧的人才培養(yǎng)體系也是我國人才培養(yǎng)工程的組成部分,務(wù)必要具備前瞻性和引領(lǐng)性。不僅要謀劃好、設(shè)計好,還要進(jìn)行必要的教育體系、內(nèi)容、方法的改革,以適應(yīng)人才培養(yǎng)的新的規(guī)律和滿足我國畜牧業(yè)現(xiàn)代化、邁向畜牧業(yè)強(qiáng)國的需要。
(陳一飛為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師;朱友勝為四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院輕工系副教授;劉愛巧為中國畜牧業(yè)協(xié)會智能畜牧分會會長)
作者: 陳一飛 朱友勝 劉愛巧
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