深度解析|传统行业智能化建设调查

编者按：传统行业做智能工厂的难度远大于汽车、3C等新兴产业，企业的设备采购跨度时间长，技术工人流失严重，而且传统的产品利润率偏低，企业虽然有升级的需要，但往往困于资金的压力。中国工控网继续推出“传统行业智能建设调查”的系列文章，“我们从未长大，但我们从未停止成长”。

前言：奶牛养殖场的智能化建设在目前来看仍旧属于蓝海，但是这个市场却不能因此而不被重视。

据工控小编了解，在奶牛场的智能化，或者说是自动化的建设当中，从光明乳业、伊利、君乐宝等大品牌规模以上牛场自动化设备使用情况和政府层面推动的相关智能化建设项目，并结合国外发达国家智能牛场建设运行情况来看，奶牛场的智能化建设，同样将成为自动化厂商重要的“练兵场”。

奶牛养殖属于畜牧业范畴，是一个极为细分的领域。工控小编多方求索，对不同规模奶牛场、中国奶业协会等专业协会专家、大学等研究机构专家、奶牛场自动化设备与软件平台供应商等进行访谈、取证，最终成文。

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据调查，工控小编获以下主要信息：

1）国内奶牛场的智能化程度目前仍处于“初级阶段”，且多体现于大型乳业品牌自营牧场或外包牧场，但各环节的智能化普遍存在“信息孤岛”问题；

2）奶牛场智能化的主要设备覆盖挤奶、饲喂、清洗、环境监测、发情预测等方面，其中挤奶领域自动化设备受重视程度最高；

3）规模以下奶牛场目前普遍处于人工操作的机械化阶段，效益低下，对自动化、智能化没有概念，或疲于资金压力不能满足；

4）随着市场的变化和居民消费水平的提升，鲜奶制品的市场需求逐渐旺盛，为数众多的中小牧场得到重视，并有在政府牵头下逐步进行智能化升级案例；

5）在供给侧，包括软硬件结合的产品可满足奶牛场智能化升级的需求；

6）在国家政策和地方政策引领下，预计接下来五年我国奶业市场逐渐复苏。

“奶牛存栏数下行，奶价上行”

——2019年行情或趋稳

根据国家农业农村部畜牧兽医局发布的信息，截至2018年12月第3周，我国内蒙古、河北等10个奶牛主产省（区）生鲜乳平均价格3.59元/公斤，比前一周上涨0.3%，同比上涨2.3%。

来源：中华人民共和国农业农村部

注：生鲜乳主产省统计范围为河北、山西、内蒙古、辽宁、黑龙江、山东、河南、陕西、宁夏、新疆。

奶价的上涨，一方面受居民消费水平的影响，另一方面也离不开供应端的原因。中国农业大学一位专家在接受采访时表示，他在与行业专家的沟通中得知，2014年我国奶牛存栏量较高，“在1300到1400万头左右”。之后，在奶行业低迷、环保政策等因素多重影响下，这一数字不断下降，预计2018年奶牛存栏量“少于1000万头”。

另一方面，据他介绍，伴随国际大环境的变化以及2018年下半年以来我国牛奶价格上涨，奶牛存栏量或有上行。

在政府层面，更是释放明确信号。2018年12月，经国务院同意，农业农村部、发展改革委、科技部、工业和信息化部、财政部、商务部、卫生健康委、市场监管总局、银保监会联合印发《关于进一步促进奶业振兴的若干意见》（以下简称《意见》），提出到2025年全国奶类产量达到4500万吨。

而根据中国奶业协会和农业农村部奶及奶制品质量监督检验测试中心向社会公开发布《中国奶业质量报告（2018）》数据，截至2017年，我国奶类产量为3655万吨。也就意味着我国需在接下来的7年内新增近900万吨的产量。

此外，在地方政府层面，2018年年底河南省人民政府办公厅印发《河南省奶业振兴行动计划》，提出到2020年，省奶业综合生产能力显著提升，300头以上规模养殖比重达到80%以上，奶类产量达到300万吨。

国内智能奶牛场尚在初级阶段

——国外牧场建设提供借鉴意义

我国的奶牛场以分散化、小型化为主要特点，但据工控小编了解，集约化养殖已经成为一种趋势。另据《中国奶业质量报告（2018）》数据，2017年，我国存栏100头以上奶牛规模养殖场比重达到 58.3%，同比提高6个百分点，比2012年提高21.1个百分点。其中，规模以上奶牛养殖场均实现机械化挤奶，但机械化挤奶并不意味着自动化挤奶。

据了解，在国外，随着牧场规划技术、牧用设备的自动化程度越来越高，多数发达国家的牧场规模不断扩大，牧场数量随之不断减少。

此外，对单个奶牛的高产量和高品质的追求，也逐渐成为国外牧场经营的主要利润点。例如美国、澳大利亚、荷兰等奶业大国，从1950年至今，奶牛存栏量与单产量一直成反比上升趋势：单产量逐年上升，存栏量逐年降低。最为重要的是，高度自动化的牧场设施降低人力消耗，牧场所需劳动力数量减少，成本随之降低。

反观国内，因为独特的环境因素以及经济发展状况，在集约化养殖方向并没有走多远。不过根据中博农畜牧的资料，未来几年，我国牧场建设将会表现出向着更加规模化、标准化的方向发展；追求规模效益，大牧场建设加快步伐；第三方牧场建设主体崛起等趋势。

在自动化设备表现方面，北京一位行业专家在接受工控小编采访时表示，目前，我国奶牛场使用的自动化设备主要集中在挤奶和饲喂方面。

“奶牛场注重产量，会先从挤奶入手，降低人力成本，提高鲜奶产量；在饲喂方面主要有TMR搅拌机、TMR小车和输送带。”他说，“国外的信息化程度很高，我们还是有很大差距的。诸如挤奶机器人等设备的应用很少，目前还处于最初阶段。”

自动挤奶示意

据了解，一台全自动挤奶机器人的售价动辄上百万，对于奶牛场来说资金压力太大。“他们看不到产出，目前还不会投入资金。”他补充道。

牧场设备和解决方案全球供应商利拉伐在不久前召开的行业论坛上也公开表示，机器人牧场前期投入成本比较高，当前严峻的中国奶业形势给机器人在中国广泛应用带来了一些困难。

但是，随着行业的不断发展和人们认识的不断提高，挤奶机器人在中国一定会蓬勃发展。

“国内一些牧场也表现出了对机器人的浓厚兴趣，说明大家都看到了未来的趋势。”利拉伐亚太区自动挤奶系统及牧场管理系统支持方案总监Graham Hardy说。

据Graham Hardy介绍，目前在欧洲牧场，机器人的使用相对更普及，在某些地区机器人和传统挤奶机的使用比例已达6：4。北美市场在经过了初始阶段，积累了一定的成功使用案例之后，逐步进入快速发展时期，机器人的使用比例在近年来有了明显上升。

“虽然目前中国市场的主流还是传统的挤奶设备，但考虑任何新技术进入一个新行业都会经历一定的适应期，相信不久的将来，挤奶机器人在中国也能迎来蓬勃发展。”Graham Hardy补充说。

奶牛场自动化的积极探索者

——大品牌才有大手笔

规模化奶牛养殖为智能管理提供了便利，目前我国主要奶品牌，如：光明牧业、悠然牧业、君乐宝乳业等，均建有大型奶牛场，并引进自动化设备。

光明乳业作为一家大型奶制品企业，其在国内拥有多个万头奶牛养殖能力的大型奶牛场。根据工控小编的了解，这些奶牛场采用的自动化设备主要在挤奶领域。

光明牧业转盘式挤奶厅

在采访中得知，目前国内应用广泛的自动化挤奶设备主要有三种，分别是转盘式、并列式和鱼骨式的挤奶厅，依次适用于中大型、中小型和小型奶牛场。光明乳业位于河南滑县的奶牛基地所使用的正是转盘式挤奶厅。

该奶牛基地所引进的挤奶转盘采用可变速的电力驱动，平稳、高效、安全、可靠，可实现自动化管理。该设备可连续24小时作业，旋转一圈用时约9-10分钟，挤奶效率可达450-500头/小时，远远优于以往的人工挤奶效率。

同样引进了转盘式挤奶机的大型牧业公司还包括君乐宝等品牌。据了解，君乐宝牧业旗下的60位转盘式挤奶机可实现120头奶牛同时挤奶，转盘每转一圈的时间是8-10分钟。

君乐宝牧业转盘式挤奶机

在规模以下奶牛场中，自动化设备的使用情况就不乐观了。工控小编在采访中了解到，小型奶牛场甚至对什么是自动化、智能化都没有概念，更不要说会在实际生产中引入自动化设备。

位于华北某地的一处奶牛场表示，在实际工作当中，挤奶工作基本实现机械化，但“不清楚什么是自动化”。据工控小编了解，小型奶牛场的机械化挤奶工作主要会借助到机械设备，仍完全需要人工的参与。

国内牧场未来发展

——智能化趋势初显

尽管国内外具有差异化的国情，但是随着国民素质提高，消费能力提升，我国对奶制品的需求也会越来越高。《关于进一步促进奶业振兴的若干意见》所提出的目标也只是近期的规划，从中远期来看，我国奶业将在国内外占据更重要的地位。而智能奶牛场这一发展趋势，目前也已经初见端倪。

——设备产业链丰富

首先，在设备端。某设备厂商在接受工控小编采访时表示，现阶段国内奶牛场主要会在挤奶这个工作环节采用自动化设备，降低人力成本，提高牛奶单产。实际上，作为奶牛场自动化装备供应商，根据实际生产需求，提供的产品却远远不只是围绕挤奶这么简单。

据工控小编统计，可用于奶牛场自动化设备厂商生产链非常丰富，除了前文所述的可应用于挤奶环节的自动化挤奶厅和挤奶机器人，以及用于饲喂的TMR设备外，还包括可保证鲜奶质量的温度控制设备、成分分析仪器，以及保证奶牛健康生长的环境控制设备等。

智能奶牛场基础架构图

GEA集团智能挤奶厅主体建筑

注：

1.干奶牛

2.泌乳牛

3.MIone（2 箱）待挤区

4.短时隔离区域

5.长时间隔离

6.稻草区域

7.储奶罐室、机房、办公室

8.饲喂准备及搅拌区域

——补贴政策加持

在政府层面，率先进行奶牛场智能化升级积极探索的当属河北省。

2018年河北省安排省级乳粉业发展项目资金1.2亿，项目重点支持智能奶牛场建设。通过公开遴选智能奶牛场建设专业化公司，在全省6个市22个县的部分规模奶牛场开展智能奶牛场建设。河北省农业农村厅畜牧业处副处长谢忠在受访中表示，河北省推出的“智能奶牛场建设项目”在全国尚属首例，“是第一个'吃螃蟹’的人”。

据介绍，河北省的奶业发展一直处在全国前列，奶牛场规模化、标准化程度较高，具有进行智能化升级建设的优越条件。公开资料显示，该“智能奶牛场建设项目”共涉及奶牛发情自动提示、挤奶自动计量和奶量自动读取、TMR混合自动监控、环境自动监测四个环节。按照项目实施方案要求，补贴标准为：存栏300-499头奶牛养殖场补贴30万元，存栏500头及以上的补贴50万元。

“大型奶牛场一般有自己的升级逻辑和计划，我们主要针对千头以下中小型奶牛场，安排扶植资金。”谢忠说，“另外项目规定，奶牛场自筹资金不少于补贴资金的30%，这也是为了促使奶牛场真正得到智能化升级的效果。”

河北省“智能奶牛场建设”作为全国首创的项目，实施进程比预期稍缓，其中原因源于多方面，而最主要的还是奶农的观念“上不去”。“奶农的思维还有些传统，他们看不到投入产出比，所以行动较慢。”谢忠表示，“还有就是资金上的压力。奶农对智能化奶牛场不了解，持观望态度，那他们的自筹资金就难到位，影响到相关的设备采购和管理平台搭建的进度。”

“我们需要多做宣传，去引导和帮助奶农确立新的思维方式。”谢忠补充说。

“智能化升级最终要达到的效果，还是要以数据说话。与前期的软硬件系统集成相比，后期奶牛场对设备和软件管理平台的应用，以及牛场数据的不间断上传也是很重要的。”

截至目前，部分申报“智能化奶牛场项目”的奶牛场已经通过验收。“2019年会继续推进。”谢忠说。

改革和创新是允许试错的，作为传统行业的奶牛场，它的智能化升级更需要一个摸索的时间。一旦经验积累达到，那么给全国其他省份提供的借鉴意义将十分巨大。

——奶牛场上云需求凸显

对于智能奶牛场建设，阿牧网云（北京）科技有限公司总经理陈继国跟谢忠一样有信心。

“目前来看，全国范围内数量最多的还是中小规模奶牛场（主要指存栏量为500上下的奶牛场），相对大型牧业来说，这些中小牧场更需要进行智能化奶牛场建设。原因是中小牧场更缺乏专业的技术人员，更需要用设备及系统去代替人工提升管理。”

据他介绍，入选河北省“智能奶牛场建设项目”专业化公司以来，阿牧网云正帮助近百家中小牧场承建“智能化奶牛场”，2018年河北全省一百多家建设的智能奶牛场项目中，有一多半是阿牧网云做的。

在陈总看来，每一个中小牧场的基础条件都不一样，所以都会有些独特的需求。“专业化公司的技术人员需要根据每个奶牛场的基础条件对方案进行定制化设计。其中一些对智能奶牛场有认知的牧场，他们会积极主动配合我们做建设方案的设计；另一些对智能奶牛场建设没有概念的牧场，就需要我们耐心和专业的讲解，然后再针对其奶牛场特点进行合理化推荐和方案设计。”

平台上线，设备调试及系统集成完毕，奶农却不会用，或者不持续的用，这又是一个大问题。“在整个服务周期内，我们会通过线上线下等多种方式和办法对使用者进行培训，保证其能够熟练应用智能化设备和软件系统，最终达到'降本增效、提质保安’的目标。”根据河北省农业农村厅发布的《河北省农业厅关于遴选智能奶牛场建设专业化公司公告》，获选的专业化公司需提供“不低于2年售后服务”。

在陈总看来，国内奶牛场的智能化进程现在还只能算是“初级阶段”。“虽然大型牧业有自己的系统或平台，但一样还存在很多数据、信息的孤岛，还需继续加大集成力度。智能化奶牛场建设的目标就是打通信息孤岛，让相关数据为所有有需要的人服务，包括牧场管理者、乳企管理者和政府监管部门。”陈总说。

阿牧网云是国内为数不多专做奶牛场云管理平台及配套物联网设备的国家级高新技术企业。在长期的行业工作中，陈总也发现，“奶牛场目前阶段最关注的还是单体牛只奶产量和牛只健康。在这一块，自动化、智能化需求最旺盛，其次就是发情监测及精准饲喂系统。”对此，谢忠也表示：“以往凭借人的经验来观察奶牛是否发情，影响因素很多。发情监测系统能够准确的得到相关数据，避免错失配种良机，这也是降本增效的一大举措。”

就目前看来，在供应端，奶牛场的智能化建设已经构建起了一个较为立体的结构：硬件设备、软件平台和政策扶持，规模以下的奶牛场在持续的在效益低下的“苦海”中挣扎，“觉醒”也不会是遥远的。就拿谢忠的话来说，“对奶农的宣传和引导工作需要持续进行”，那么，未来这一行业自然大有改观。

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