猪业从农场到餐桌数字化转型的思考及展望

陆 萍，刘小诚

（1.广东省现代农业装备研究所，广东 广州 510630；2.广州影子科技有限公司，广东 广州 510507；3.深圳数影科技有限公司，广东 深圳 518000）

0 引言

养猪作为最古老的产业，已经有几千年的历史。在我国养殖业中，生猪养殖是支柱产业，其产值占畜牧业总产值的3/4，占农业总产值18%，相当于主要粮食作物的总和。养猪行业隶属于悠久历史的传统畜牧业，虽然受到有限的人为干预的影响，但在一定程度上还是看天吃饭。

近几年，养猪行业在非洲猪瘟影响下，猪周期波动更加剧烈，养猪的风险和门槛进一步抬高。不确定的风险增高，散养户正在逐年减少，规模化集团化养殖场占比在逐年扩大。养猪业正在从以传统的农户散养为主的模式逐步迈向规模化工业化生产。因为生物安全防控和政府监管要求，活猪调运管控也越来越严格[1-3]。

产业互联网是站在产业链全局视角，拉通供给端和消费需求端的联动协同，必将更高效地整合产业链价值，提升产业链运转效率，降低全行业运行成本[4]。因此，在内外部环境多重因素的叠加下，养猪业正在进行从农场到餐桌的智能化、数字化转型，朝向产业互联网方向发展。整个养猪业的底层逻辑正在发生根本性改变。

本文对生猪产业链从农场到餐桌“料、养、宰、商”全程实现智能化、数字化改造做以下思考和展望。

1 传统养猪模式的主要痛点分析

本文从养殖户、消费者、政府监管3 个维度分析传统养猪模式的主要痛点。

1.1 养殖户的主要痛点

养殖户的主要痛点包括：猪价剧烈波动导致的盈亏不确定性、生产效率低下养殖成本高、生物安全防控难、生猪交易困难、融资困难等。

1）猪价剧烈波动导致的盈亏不确定性。传统养猪模式下，养殖户对市场猪价和原料的波动是无法预知的。当猪价高时，存量养猪户会扩大生产，大量新养殖户进入行业，等到商品猪出栏时，急剧增高的出栏量容易导致市场供过于求，造成产能过剩，猪价快速下跌导致养殖户严重亏损。生猪价格波动的原因是由价值规律调节供求关系决定的，供求关系的均衡与否体现在信息是否对称[5]。

2）生产效率低下养殖成本高。传统养猪模式下，对猪只的营养、环境管理、生产管理、生物安全等核心要素无法做到精细化管理，基本依靠养猪从业者的经验和责任心。目前国内养猪成本整体高于发达国家的30%以上。以养猪关键指标PSY（母猪平均年提供的断奶仔猪头数）来比较，我国目前整体水平为20 左右，而美国、加拿大、丹麦等发达国家已达到30 左右。

3）生物安全防控难。自2018 年非洲猪瘟进入我国，对我国的养猪业造成了重大冲击，大量的养猪场被非瘟感染导致猪只大面积死亡，有些猪场甚至被清场，给养猪户带来重大的经济损失。生物安全防控已成为养殖户经营生产的头等重要工作。

4）生猪交易困难，即流通环节长。我国目前生猪交易过程，主要渠道是猪贩收购。在这种模式中，从养猪户到屠宰厂，再到消费者餐桌需要经过5～7个流通环节。每个环节都有成本，层层加价，最终转嫁于消费者。在疫情管控和生物安全双重风险下，国家政策层面已明确逐步收紧跨省调运生猪，针对供大于需的省份，未来将面临多余产能生猪滞销的局面。

5）融资困难。养猪是一个重资产的行业，前期猪场建设投入资金高，养猪过程的各种要素如猪苗、猪精、饲料、疫苗、人员工资、租金、水电、环保等方面均需大量资金。无论从官方还是民间渠道，传统养猪所需的资金和融资需求一直未能得到有效满足。

1.2 消费者的主要痛点

消费者的主要痛点包括：猪肉价格贵、猪肉食品安全无保障（不可溯源）、猪肉口感差、烹饪加工麻烦等。

1）猪肉价格贵。传统养猪模式,由于无法准确统计和精准调控猪的存栏量，很容易导致供需失衡。以2020 年为例，供需严重不平衡，导致猪价暴涨数倍。

2）猪肉食品安全无保障（不可溯源）。传统养猪模式下，从饲料生产供应、母猪、公猪、仔猪、育肥猪、商品猪、生猪调运贩卖、屠宰、加工、物流、商超市场再进入到餐桌，中间涉及到7～8 个流转环节，无法进行全产业链追溯，也就意味着缺乏真正的食品安全保障。

3）猪肉口感差。决定猪肉品质的要素包含：肥瘦比、肉色、多汁性、风味、质地、营养、大理石纹等，其中猪的品种基因和屠宰前后的处理是关键因素[6]。散养户在基因育种、精准营养分析、标准化生产等方面无法投入更多资源进行深入研究和精细化管理，必然会影响猪的品质口感稳定性和一致性。

4）烹饪加工麻烦。传统模式下，消费者买肉回来后，还要自己烹饪加工，从买菜、洗菜、切菜、烧菜等一系列流程，做好一顿饭通常需要30～60 min。在精细分工、高效运转的智能化时代，现有的模式已无法满足消费者对快捷生活的追求。

1.3 政府监管的主要痛点

政府监管层面的主要痛点包括：猪周期剧烈波动影响民生、产业全过程监管和调节困难、食品安全不可控的潜在风险、食品安全的溯源能力弱等。

1）猪周期剧烈波动影响民生。历次的猪周期导致猪价的剧烈波动，都严重影响民生，同时养殖户带来巨大经营风险。每一次猪肉价格上涨必然会造成大量资本进入，产能急剧扩充，造成供大于求，导致猪价暴跌，养殖户严重亏损。大量养殖户退出后，又进入下一轮的猪价上涨周期。如何有效控制猪周期的剧烈波动是政府监管者的一个重要课题。

2）产业全过程监管和调节困难。养猪散养户进入门槛低。虽然整体上，养猪行业在向规模化、集团化方向发展，但散养户仍然有超过2 000 万户存量，从养猪、调猪、屠宰等环节，监管系统仍然没有形成闭环，政府监管和调节在不断加强，但仍存在较大困难。

3）食品安全不可控的潜在风险。民以食为天，食以安为先。在生猪整个供应链条未形成完全闭环监管前，食品安全仍然存在一定的潜在风险。从全国看，食品安全事故每年仍时有发生，对各地食品安全监管部门依然是严峻考验。

4）食品安全的溯源能力弱。猪肉食品从农场到餐桌，链条长，环节多，目前，传统的供应和交易模式还无法做到全链路溯源。只有真正实现生猪产业链每一个环节的在线化、数字化，每个环节数据都自动产生、记录到平台上，才能真正实现全链路溯源。

2 解决方案思考

基于从养殖户、消费者、政府监管3 个维度存在的痛点分析,结合数字化技术演进，以及政府政策的大力推动，围绕生猪产业链从农场到餐桌，从料、养、宰、商4 个层面进行分析思考。

2.1 饲料生产端

传统的饲料工厂生产饲料，厂家或经销商卖饲料，养殖户购买饲料，中间经过很多物流、运输、包装、周转等环节，也无法提供个性化、新鲜加工的配方饲料。

目前，业内已有企业研发生产出一种智能化的中小型饲料生产机器人，可直接配置在养殖场内使用，产品已进入商业化应用阶段。养殖场配置了智能饲料生产机器人，只需购买回玉米、豆粕等饲料生产的原料，通过饲料生产机器人可自动完成饲料的生产加工。饲料生产机器人会自动计算养殖场生产需要，分析猪只的品种、生长阶段等，提供个性化的饲料营养配方，每日按需求量实时生产加工新鲜的饲料，为猪只高效、健康、快速成长提供营养套餐。

智能饲料生产机器人的应用，可实现设备生产数据的实时上传云平台，实时的数据在线化可视化，实时分析统计用户养殖成本，定期的数据分析统计，不断优化营养数据模型。智能饲料生产机器人的普及应用，将大大减少饲料行业供应链环节，实现精准营养，减少饲料浪费，提高生产效率,降低行业养殖成本，实现低成本养猪。

2.2 养殖生产端

关于数字化智能化的养殖生产，本文从营养管理、生物安全、环境控制、生产管理等4 大要素进行数字化转型思考。

1）营养管理。智能化的养殖场，已建立了猪只全生命周期各阶段的营养分析模型，将过去依靠个人经验的粗放式喂食转向通过大数据AI 分析，建立生猪各生长阶段的营养饲喂数据模型。猪只从出生、保育到育肥各生长阶段，通过智能化在线设备，可定期测量猪只体重数据，实现猪只身份和体重数据的自动记录并实时上传系统，系统可实时在线查看每头猪的生长数据曲线，并通过智能算法，推荐个体猪只最佳营养配比方案。

营养配比方案将通过系统下达指令到智能化的精准饲喂设备、余料检测设备、智能饮水设备和智能分群设备，由智能设备执行指令，根据猪只个体状态可实现定时、定点、定量的自动喂食和喂水。针对特殊生理周期如哺乳期的母猪，还可切换自由采食模式，保证哺乳期母猪按需取食，不浪费粮食，提高生长效率，降低饲料浪费。

智能设备可实时获取猪只个体的饮食量，通过猪只饮食量数据监测，可进一步分析猪只的健康状态。同时将饮食量数据实时回传到系统，通过饮食量数据曲线和体重生长数据曲线比对，不断优化营养配比方案，通过线上AI 计算和线下智能设备执行与监测联动，实现猪只健康、均衡的增长。

2）生物安全。智能养殖场的生物安全防控，也实现了智能化在线化管理。规模养殖场已实现人员、车辆、物资等全方位多场景的智能管理和精准防控。

在人员洗消场景中，通过人员身份识别读卡器、电子手环、智能泡手识别器、智能洗澡间、智能门禁系统、智能电箱及控制器等设备和平台实现人员洗消数字化、在线化，人员洗消业务数据实现无感自动采集并实时上传平台，通过对场景的数字化，保障人员严格按洗消流程执行到位。

在车辆洗消场景，通过车牌识别一体机、智能洗消电箱、水流量监控盒、车辆烘烤智能控制器、智能监控设备等设备和平台，可杜绝非法车辆进入管控区域，可远程监管车辆洗消过程，减少人员投入，车辆烘烤温度、时长等关键数据均可远程智能控制,车辆洗消业务数据实现无感自动采集并实时上传平台，实现车辆洗消数字化、在线化，保障车辆洗消按流程进行强管控。

在物资消毒场景，通过物资管理控制盒、物资管理电箱、智能录像机、熏蒸机、臭氧浓度检测仪、紫外辐照仪等设备和平台，实现物资消毒批次数字化、在线化，消毒设备智能控制，物资消毒后单向流向，避免二次污染，物质消毒业务数据实现无感自动采集并实时上传平台，可实现物质消毒按流程进行强管控。

通过智能设备和系统的自动管控，确保了养殖场生物安全管控要求在各场景应用执行到位，有效保障了养殖场内的生物安全。

3）环境控制。猪只的健康成长，除了喂食营养均衡外，也离不开良好的生长环境。温暖、舒适、干净的生活环境是猪宝宝健康成长的重要保障。智能养殖场通过安装智能化的精准地板冷暖控制系统、环境温度智能控制系统、温度传感器、鼓风机、风阀、电磁阀等设备和平台，可远程智能调节地板冷暖、空气温湿度、风量、水流、时长、精准喷水和吹风等，多维度对猪舍环境和猪只体温进行管控。

使用环境管控的智能设备和平台，均能实现远程在线设置、智能调节和监控各类环境参数，智能连接云端，实现系统在线化、信息数字化，给猪只提供舒适的温度、湿度等，提高猪只体感舒适度和健康生长率，降低猪只环境应激和疾病率。

4）生产管理。智能养殖场配置在线化生产管理系统平台，对养殖场内的猪只、物理空间栏舍和通道等，在平台创建对应的数字化ID 身份，实现将猪场搬上互联网。每一头猪从出生就配备唯一的防伪加密认证的电子身份标签，猪场所有的物理空间栏舍和通道都配置自动感知猪只身份的读卡器。

通过养殖场内配置的读卡器，能实时读取每一头猪只的完整身份信息和当前位置，当猪只位置变动时，读卡器也能实时读取猪只移动的信息，实时更新准确的信息上报到平台。猪只电子身份标签贯穿猪只整个生命全周期，关联猪只生长数据、营养数据、来源猪场、兽药疫苗等信息，可应用于生猪流通监管与猪肉追溯。

在生产原料供应环节，配备智能供料系统，实现对料塔、主料线和分料线的实时状态监测、余料重量感知、自我检测和异常报警功能，智能控制栏舍供料，可选手动、定时、自动供料多种模式，满足不同猪只场景不同饲喂系统供料需求。

在生产饲喂环节，通过精准饲喂系统和智能供料系统的互动连接，可实现精准供料和精准饲喂的联动，智能连接云端，实现系统在线化、信息数字化、远程监控与操作，提升生产效率。

在母猪查情配种环节，配备母猪发情鉴定设备，应用精准探测技术，通过各种传感技术精准探测到母猪发情周期生物特征变化，进行有效数据采集及上传后，再应用AI 算法技术，由AI 模块对数据实时分析，依照最佳算法模型进行实时智能计算，能够在无人干预的情况下，实现判断发情鉴定准确率达到90%以上，通过机器完成替代人工查情工作。实现对母猪发情状态的自动监测和报警，准确判断发情时间，获取最佳配种时间，解决人工查情费时、费力、判断不及时、不准确等问题。

2.3 屠宰加工端

在屠宰加工环节，数字化转型首要解决的核心问题还是食品安全可溯源，即如何将猪只的身份信息转移复制到每一块分割包装销售的猪肉上。

每一头待屠宰的商品猪，运到智能化屠宰厂后，将通过智能化的卸猪通道进入屠宰车间。卸猪通道将安装智能识读器，识读器可远距离同时识别多头猪只电子身份标签，自动采集电子耳标相关数据，自动完成猪只盘点，自动上传数据到系统，可通过系统实时查看数据和状态。系统可与政府检疫监管系统对接，防止非法猪只混入，保障猪只检疫安全。

在屠宰过程中，屠宰线配备号牌绑定设备和激光胴体灼刻机，自动绑定猪只耳标和猪只号牌，猪只电子耳标信息以二维码加字符串2 种形式灼刻在猪只胴体两侧，实现猪只在屠宰过程中的身份信息转换，保障猪肉食品的身份可追溯。

2.4 加工、物流与消费端

1）猪肉食品加工。传统的猪产业链从生猪出栏、生猪调运、屠宰分割、包装、批发、物流运输、零售等，最后再进入厨房加工，需要经过多个流转环节和复杂的中间交易结算过程。目前已完成数字化转型的大型养殖场，已实现饲料加工、生猪养殖、屠宰、食品加工在同一园区运作的一体化模式，直接拉通供给端和需求端,减少了大量的中间物流周转和交易环节，大大降低了产业链成本。

通过可视化的中央厨房管理平台，在一体化产业园区内的中央厨房智能生产线，通过机器人烹饪智能设备完成全自动标准化猪肉食品的预制菜生产，再通过液氮速冻保鲜技术完成预制菜的存储。液氮速冻保鲜技术，能在3～12 min 内完成冻结过程，不破坏食物的细胞组织、不产生营养流失，可以确保更加良好的营养价值，解冻后的食物基本能保持原有新鲜度。液氮在汽化过程中隔绝空气有保护食物的作用，超低温让产品速冻时能完全有效杀毒灭菌。预制菜是融合品质、营养与效率，迎合快节奏生活中无暇下厨的消费者的生活方式[7]。

2）猪肉食品物流。预制菜在中央厨房加工好，通过液氮速冻保鲜技术处理后，食品暂存在冷库。通过在线订单系统，自动统计分析、分解形成物流配送单，依照配送单从冷库将食品通过智能冷链物流车进行全程冷链物流运输，精准配送到指定地址。智能冷链物流车具备温度精准控制、GPS 路线轨迹查询和追溯、实时在线及远程视频监控等基本功能。

3）猪肉食品消费。消费者通过各类用户界面入口如手机端APP 或微信小程序，下达订单需求到系统平台。消费者收到包装好的预制菜后，使用智能微波炉，只需要扫描包装上的二维码，智能微波炉解析二维码后能自动识别预制菜菜品，根据菜品自动调取系统内配置的最佳烹饪参数（温度、时间等），实现在免解冻模式下3 min 内完成食物制作过程。

消费端的数据，通过智能微波炉等智能家电设备，可上传到系统平台进行及时统计分析，再对接到中央厨房管理系统，自动完成食品加工生产订单的创建和执行。中央厨房管理系统同时与屠宰加工厂管理系统进行信息交互联动，进一步推动屠宰需求分析。根据屠宰的需求数据分析，再联动到养殖生产管理系统，不断优化养殖生产计划需求。

就这样环环相扣进行协同联动，最终实现从消费需求端、预制菜生产端、屠宰加工端、养殖生产端、饲料生产端一直延展到源头的原料供应端，实现生猪全产业链的连接、互动、结网[8]。

打通全产业链业务链条上，不断优化各个点上的资源配置[9]，通过机器的自我决策完成点上的需求实现和自我更新，最终形成一张以“猪肉”为核心要素的产业互联网，完成全产业链的无缝衔接闭环和高效运转。

3 结语

把人的经验进行数字化解码和转化，变成机器能读懂的语言，形成机器的代码和指令模型，快速复制行业最优秀人员的作业经验和管理经验，用机器替代大部分人工作业，是行业发展的必然趋势。智能养猪将信息和知识作为农业生产要素，促进增长方式从依赖资源向依赖信息和知识转变[10]。

生猪产业从农场到餐桌数字化转型将预防、计划、控制贯穿在产业链的全过程，从系统上保证了产业的安全、高质、高效和低成本。我们身处在一个最好的时代，天时、地利、人和都已具备，可以预见，属于养猪人的从农场到餐桌猪肉数字化食品产业互联网时代即将到来。