智慧畜牧开启养殖新时代
科协频道、《科研成果与传播》杂志共同推出“科技引领 筑梦乡村”专栏，聚焦农业科技前沿，邀请各科研团队与青年科技工作者分享最新行业科研动态以及他们的科研故事。
当今时代，万物互联，数据已然成为驱动产业发展的重要动力。在大环境下，物联网与大数据的重要性日益凸显，加快企业数字化转型和信息化建设已成为共识。奶牛养殖业作为传统畜牧业的一部分，仍旧存在自动化、数字化、智能化水平相对落后，数据采集、管理、应用受局限等问题。在此背景下，首农畜牧自主开发了奶牛数智化管理平台，利用互联网大数据、云计算、人工智能等新技术，实现了牛场信息录入、数据统计、查询、牛场管理、生产预警等多种功能，管理人员足不出户，即可实时监控奶牛整个生产过程、实时提供奶牛当前状态信息和生产数据。
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数智化管理平台，
打造数字“云牧场”
目前农业科技领域存在着一些问题。在农业领域，数字化、智能化程度相对滞后，种业仍旧为“卡脖子”问题。在奶牛养殖行业也存在着数据质量无标准、数据管理收局限、人工统计汇总工作效率低下、跨区域管理难度大等痛点。因此发展信息化、智能化、数智化迫在眉睫。
中国奶牛协会育种委员会副主任、中国饲料工业协会粗饲料专业技术委员会委员郭刚（北京畜牧兽医学会推荐）所在的北京首农畜牧发展有限公司结合大数据、云计算、AI智能、物联网等新技术自主研发了数智化综合管理平台。实现了“四化”即数据的精准化、统计的科学化、工作的便利化和问题的及时化，同时实现“两个交互”，即牧场和牧场间的数据交互、牧场与公司间的数据交互，实现了企业的智慧化管理。数智化平台的应用，为繁殖育种数据的收集提供了极大的便利，为繁育工作助力，进一步推动智慧牧场发展。
该数智化管理平台运行模式主要是设立数据中心。下属牧场设立局域网、物联网，通过耳标、项圈和传感器等技术使奶牛及各类设备成为物联网终端节点，通过各类自动化设备、设施监控奶牛生产过程，采集产奶、繁殖、饲喂、疾病、环境等业务数据，连同牧场的事件记录，通过物联网互通系统实时汇集至公司数据中心处理。
另外，数智化管理平台还配备了三大安全防护体系，全面保护各层级数据的安全、可信和完整。同时，数据中心以数据接口的形式，支持与畜牧兽医主管部门和食品安全部门的信息服务平台联网对接，以服务于动物疫病预防控制及疫情监测和食品安全部门的奶源质量追溯。
开放共享，构建数据生态
数智化管理平台不断升级完善，打造奶牛养殖大数据平台，实现数据合纵连横、开放共享，构建数据生态，为建立智慧型牧场注入力量，推动精准奶业的实现。
运营人员无需深入牧场一线，就能随时获取牧场信息，了解各类生产指标及牛只状况，结合平台全方位分析报告，实现有针对性的远程诊断和管理指导，协助牧场解决问题，提质增效。尤其是在疫情出行受限的情况下，该平台为公司和牧场的正常运营发挥了重要作用。平台针对繁育等工作实行日常工作派单化，提高了准确度。数据的互通，也形成一种主动求变、互相交流、共同进步的工作氛围和管理新模式。
数智化管理平台不限于单一的数据管理功能，数据的互联互通、深度融合、智能分析，有效解决了牧场“信息孤岛”的问题，将数智化管理平台真正打造成大数据中心，为未来精准奶业奠定了基础。
大数据平台追溯生产全流程
自2019年1月投入使用以来，数智化管理平台在牧场生产和公司运营中发挥了巨大作用，取得了非常显著的应用成效。数据准确性大幅提升、工作效率有效改善、运营管理效率显著提高、生产管理水平实现突破，实现了传统牧场到数字化牧场的跨越。
传统管理软件数据无标准、数据多且乱。如今，数智化管理平台标准化定义了数据指标和维度，形成了标准化记录体系。原有的数据统计工作流程极其繁杂，公司牧场数据多，每个牧场几十个报表，因此牧场及公司资料员在整理、汇总数据中耗费巨大的人力与时间，数据呈现存在滞后性，导致人工汇总过程中极易出现错误、工作效率低下。数智化管理平台的使用，取消了自2003年以来应用了近20年的报表系统，极大地提高了报表的及时性和准确性，同时将牧场资料员从繁重、重复的劳动中解脱出来，极大地提高了劳动效率。数智化管理平台为牧场生产、公司运营提供了数据和科学支撑，并为未来育种工作奠定了基础。
通过数智化管理平台的使用，各牧场工作条理性增强，生产管理水平实现了突破。平台自2019年1月投入使用以来，公司奶牛头年单产每年增长近800kg；牛奶质量达到最好水平，细菌数和体细胞数逐年下降，远超欧盟标准；繁殖效率大幅提升，2020年实繁率较2018年增加近9个百分点，多产犊牛3600多头，更好地助力于公司“双十二”战略的实现。
下一阶段，将继续完善现有物联网系统，拓展和开发新的系统。进一步丰富数智化管理平台数据内容，充分利用物联网云计算的深度融合，打造首农畜牧大数据中心。目前物联网系统已实现的是TMR饲喂监控系统、环境控制系统、实验室检测（DHI、饲料、日粮）。正在进行的是牛只健康监测系统、生长发育系统。未来需要开展是有奶厅系统、智能设备系统等。
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农业科技助农赋能乡村振兴
短期来看，农业是受制于土地资源的产业，在耕地面积一定时，能产出的农作物是有上限的。但从长期视角来看，土地资源的限制便不再是农业产能的制约因素，因为科技水平的提高可以拓宽单位资源产出的农作物上限。现代的化肥、灌溉、育种、营养等方面的技术的发展，让农业在同样的土地资源下，得到的数倍的产出。“科技助农”是农业长期发展下的必需路径。
乡村振兴战略是在我国特殊国情下，为了实现全体人民共同富裕的必然选择。农业的产值受制于土地资源，农村居民从农业获取更多的产值，一方面要增加农业的总产值，另一方面应减少农业生产人员的人口，让乡村农业人口向第二、三产业迁移，从而实现更高的人均收入。目前因多种复杂因素迎来瓶颈，增加农业的总产值则可缓解这一方面的压力，而在土地资源受限的条件下，农业科技将是农业总产值提升的必要因素。
“双碳”战略是我国为响应国际社会呼声、承担国际责任而推出的战略，该战略在未来十年内将更多地关注于能源行业。农业是在“双碳”战略中创造碳汇的重要组成部分。当前，国内农业的碳排放、碳汇核算更多地在使用国际标准中的缺省值，而缺乏国内本土的实测开发的真实因子，缺乏该领域的国际话语权。种养殖业在碳核查、碳减排领域的研究，不仅能够加强我国在该领域的自主权与国际话语权，并且助力双碳战略，在国际上争取更多的产业发展权。
- 作者信息 -
郭刚 正高级畜牧师，北京首农畜牧发展有限公司副总裁，中国奶牛协会育种委员会副主任，中国饲料工业协会粗饲料专业技术委员会委员，国家奶业产业体系试验站站长。
