未來水產(chǎn)飼料智能化加工發(fā)展趨勢

◆作者：錢蘇哲

◆單位：豐尚農(nóng)牧裝備有限公司

當(dāng)前，全球范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起，隨著傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的飛速發(fā)展與應(yīng)用，少人化、高效化的智能化、信息化生產(chǎn)模式已經(jīng)觸手可及。我國飼料加工行業(yè)目前也正處于快速轉(zhuǎn)型階段。尤其是水產(chǎn)飼料加工，在經(jīng)歷過數(shù)個波峰的快速增長后，越來越多潛藏的問題也逐漸顯現(xiàn)。如何處理好這些潛在問題，對飼料的智能化、現(xiàn)代化發(fā)展尤其重要。

1 水產(chǎn)飼料行業(yè)存在問題

1.1 蛋白來源的問題

在水產(chǎn)以及其他眾多飼料加工中魚粉都是作為非常重要且優(yōu)質(zhì)的蛋白來源，但是隨著魚粉等一些動物性蛋白資源的稀缺，我們?nèi)绾卫靡恍┢渌牡鞍讈碓磥硖娲鋵?shí)是非常值得研究的課題，同時多變的蛋白來源同樣為飼料加工和生產(chǎn)帶來了新的挑戰(zhàn)。

1.2 用工問題

越來越多的飼料企業(yè)面臨著用工難的問題。這個難主要體現(xiàn)在兩個方面：第一方面是隨著中國經(jīng)濟(jì)的騰飛，越來越多的人傾向于走向第三、第四產(chǎn)業(yè)，而不愿意到第一、第二產(chǎn)業(yè)中去，尤其我們飼料加工本身還屬于重體力勞動并且環(huán)境相對惡劣的崗位，使得工人非常難找，薪資不斷提升；而另一方面隨著飼料加工技術(shù)的不斷提升，對一些關(guān)鍵崗位的技能要求也不斷提高。比如膨化、烘干機(jī)這類關(guān)鍵主機(jī)，對工人的操作要求非常高，并且需要有比較豐富的崗位經(jīng)驗(yàn)，這使得相關(guān)人才的培養(yǎng)周期加長。由于崗位資源的稀缺，也造成了崗位流動性大的現(xiàn)象，成熟的人員很容易被挖走。

1.3 成本效率問題

目前普遍的CPI 指數(shù)漲得很快，同時因?yàn)橐咔閷?dǎo)致的全球?qū)捤傻呢泿耪呤沟卯?dāng)前的原材料、人工等成本都在上升。而在整個供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)中，飼料加工又偏向于是一個成本中心，如何去降低整個成本其實(shí)是所有飼料養(yǎng)殖企業(yè)都比較關(guān)心的問題。

1.4 食品安全問題

據(jù)統(tǒng)計(jì)很多的肉食品安全的影響因素是和飼料加工環(huán)節(jié)息息相關(guān)的。比如重金屬含量的超標(biāo)，細(xì)菌含量的超標(biāo)以及以前經(jīng)常報(bào)道的抗生素超標(biāo)等等問題都能夠在飼料加工環(huán)節(jié)找到根源，隨著行業(yè)對于食品安全的重視以及嚴(yán)控，越來越多的防控環(huán)節(jié)會加到飼料生產(chǎn)加工上。

1.5 數(shù)據(jù)管理

這也是是飼料企業(yè)的管理者非常關(guān)注的問題。行業(yè)目前整體數(shù)字化程度還比較低，大量的數(shù)據(jù)依賴于人工記錄、匯總。而通常飼料企業(yè)的職工對于辦公軟件的應(yīng)用非常陌生，大量的數(shù)據(jù)都是通過口頭上報(bào)、手填報(bào)表等非常傳統(tǒng)的形式記錄的，這使得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性大打折扣，到了管理者手中的數(shù)據(jù)和實(shí)際的數(shù)據(jù)已經(jīng)相距甚遠(yuǎn)，沒有參考價(jià)值了。正是這些缺失的數(shù)據(jù)中往往蘊(yùn)藏了提升工廠管理、運(yùn)行效率的關(guān)鍵因素。

1.6 生物風(fēng)險(xiǎn)

生物風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)展可以說是超乎人類想象的，去年的新冠爆發(fā)，以及大家看到豬瘟傳播是都是比較嚴(yán)重并且很難防控。在水產(chǎn)行業(yè)中，過去也出現(xiàn)過蝦病讓從業(yè)者損失慘重。

2 智能化發(fā)展引入新解決方案

隨著各類風(fēng)險(xiǎn)的不斷增加，對于飼料企業(yè)的經(jīng)營管理都帶來了新的挑戰(zhàn)。同時5G、IoT、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI 等技術(shù)的可獲得性提升，使得行業(yè)智能化不再是遙不可及的空中樓閣。

2.1 智能化處理蛋白源多樣化參數(shù)

更多樣的蛋白源導(dǎo)致的配方變化頻率加劇，通過智能化就可以根據(jù)預(yù)設(shè)的一些配置或者策略來自動匹配配方的最優(yōu)推薦參數(shù)，并通過每一次生產(chǎn)的訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)參數(shù)推薦的不斷調(diào)優(yōu)，減少因?yàn)榕浞秸{(diào)整帶來的生產(chǎn)試錯。

2.2 引入IT 固化高效流程、AI 算法模型解決用工難，提升效率

在用工問題方面，通過智能化將一些高效的流程動作通過IT 來固化來達(dá)到少人的目標(biāo)。同時對于一些難以表述的工作經(jīng)驗(yàn)，我們可以引入AI 的自學(xué)習(xí)來記錄，隨著學(xué)習(xí)時間的積累，AI 算法會將這些抽象的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成了算法模型形成復(fù)用；大力投入智能化，短期來看成本會上升，但是我們把眼光放遠(yuǎn)，時間線拉長，我們會發(fā)現(xiàn)，工廠效益的提升將會隨著與智能化結(jié)合的緊密程度而不斷提升，最后的均攤成本其實(shí)會非常低，ROI 會成指數(shù)級的上升。

2.3 加工全流程的追溯配合解決食品安全問題

在食品安全問題方面，加工全流程的追溯配合我們的智能化主機(jī)已經(jīng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)了?；蛟S在不久的將來，由高速AI 相機(jī)搭建的原料全檢系統(tǒng)將會面世，而消費(fèi)者也真正的可以在餐桌上品嘗到田園的風(fēng)光。

2.4 增加智能化主機(jī)收集豐富數(shù)據(jù)自動報(bào)表，解決數(shù)據(jù)問題

現(xiàn)在管理者面臨的數(shù)據(jù)問題，隨著我們豐尚的智能化主機(jī)的 IoT 設(shè)備增加，SCADA 就能夠收集到更多更為豐富的數(shù)據(jù)，我們根據(jù)管理者的需求，把數(shù)據(jù)定制成為報(bào)表，更清晰直觀的進(jìn)行管控。

2.5 生熟分離等多途徑解決生物風(fēng)險(xiǎn)

最后關(guān)于生物風(fēng)險(xiǎn)，其實(shí)是最難預(yù)防的，目前我們通過將生熟分離，同時通過門禁、控制器等一些物理的方式，把人流、物流、氣流進(jìn)行控制，保證生產(chǎn)區(qū)的安全可控。

3 豐尚智能化發(fā)展實(shí)踐

可以說未來5～10 年的行業(yè)發(fā)展，用好智能化是關(guān)鍵，那怎么樣去用才能使得智能化與我們的結(jié)合更緊密？

豐尚發(fā)展智能化多年，有一些自己的思考和心得體會，歸納總結(jié)為以下“5、4、3、2、1”五大關(guān)鍵點(diǎn)。

3.1 打通 5 條脈絡(luò)

5 是指打通 5 條脈絡(luò)，5 條脈絡(luò)對應(yīng)到企業(yè)其實(shí)就是5 條關(guān)鍵鏈：

首先是計(jì)劃體系鏈，ERP、MES、PCS 高度集成，計(jì)劃、執(zhí)行、預(yù)測互相協(xié)調(diào)。

其次是生產(chǎn)流程鏈，生產(chǎn)流程全部掌控、設(shè)備運(yùn)營狀態(tài)良好。

第三是質(zhì)量管控鏈，要實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的可視可控，正反向可追溯。

第四是物料資金鏈，物料流向環(huán)環(huán)相扣，資金流向筆筆平衡。

第五是決策支持鏈，數(shù)據(jù)透明清晰可見，推演分析邏輯合理。

3.2 抓好 4 個環(huán)節(jié)

4 是指抓好 4 個環(huán)節(jié)，4 個環(huán)節(jié)是決定飼料工廠的智能化程度的關(guān)鍵：

第一環(huán)：明確的目標(biāo)，每個工廠面臨的問題都是不同，因“廠”而異，我們要提升的是那些方面，是物料成本、減少人工，還是提升品質(zhì)、主機(jī)設(shè)備OEE，或是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視，手機(jī)工廠。不論如何這個需求目標(biāo)一定要明確。

第二環(huán)：規(guī)劃設(shè)計(jì)，這里的規(guī)劃設(shè)計(jì)不僅僅是傳統(tǒng)的流程和布局設(shè)計(jì)，更是要全面考慮整體的智能化框架設(shè)計(jì)，有了智能化框架后，根據(jù)需求目標(biāo)規(guī)劃子系統(tǒng)，例如研發(fā)子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、物流子系統(tǒng)等等，以及子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流。

第三環(huán)：實(shí)施建設(shè)，在這一環(huán)節(jié)我們又引入兩大體系作為保障。一個是管控體系，在智能化時代，我們不僅僅要管控進(jìn)度、質(zhì)量、成本，更是要將技術(shù)納入體系，充分考慮技術(shù)未來的擴(kuò)展和迭代；另一個則是保障體系，它包括了人力資源以及物料資源。

最后一環(huán)：交付驗(yàn)收，智能化工廠的交付成果相對于傳統(tǒng)工廠更為豐富，所以交付內(nèi)容一定要全面，但是深度要適當(dāng)，更易于學(xué)習(xí)和理解。在保障子項(xiàng)全優(yōu)的前提下，要能夠?qū)崿F(xiàn)軟硬融合，無縫集成使得流程能夠完整閉環(huán)。

3.3 漸上 3 個臺階

3 是指漸上 3 個臺階，3 個臺階是智能化工廠的3 個階段：

第一階：智能設(shè)備，有別于傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)+電控的傳統(tǒng)模式，智能設(shè)備引入了大量的傳感器以及控制單元，通過大數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練以及深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)現(xiàn)操作少人、無人化、生產(chǎn)效益的提升。

第二階：智慧工廠，智慧工廠是在智能設(shè)備單點(diǎn)智能化的基礎(chǔ)上將各個流程整合，順暢的流轉(zhuǎn)。

第三階：卓越運(yùn)營，對于企業(yè)來說重要的還是如何高效的運(yùn)營實(shí)現(xiàn)超額的效益。豐尚目前通過系統(tǒng)集成、運(yùn)營績效、決策支持、智慧大屏、手機(jī)工廠五大子項(xiàng)來幫助經(jīng)營管理層實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營。

3.4 夯實(shí) 2 個基礎(chǔ)

2 是指夯實(shí)2 個基礎(chǔ)，這兩個基礎(chǔ)其實(shí)也是過去行業(yè)往往容易忽略的關(guān)鍵因素。

第一，工業(yè)以太網(wǎng)。有別于我們傳統(tǒng)的家庭網(wǎng)絡(luò)能夠容忍一定的延遲和丟包，工業(yè)以太網(wǎng)需要應(yīng)對復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境并提供快速可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，這使得其架構(gòu)必然是高冗余的。另外無線網(wǎng)絡(luò)作為非常經(jīng)濟(jì)且易于排布的方案也需要根據(jù)工業(yè)以太來做適配，適用于工業(yè)的無線網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)對工業(yè)消息的優(yōu)先通道保障工業(yè)消息穩(wěn)定傳輸。最后我們建議正常建立統(tǒng)一的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，這樣不僅可以減少管理成本，還能夠豐富接入和傳輸?shù)氖侄?，并且能夠支持多媒體傳輸。

第二，信息安全。導(dǎo)致信息安全風(fēng)險(xiǎn)的因素有很多，例如內(nèi)外網(wǎng)連接的帶來的風(fēng)險(xiǎn)；移動介質(zhì)使用不規(guī)范導(dǎo)致的病毒傳播；現(xiàn)場與遠(yuǎn)程運(yùn)維導(dǎo)致的一些風(fēng)險(xiǎn)因素；軟硬件協(xié)議不統(tǒng)一導(dǎo)致的安全漏洞；無線通訊不加密導(dǎo)致的竊聽風(fēng)險(xiǎn)。

3.5 共享 1 個平臺

1 是指共享1 個平臺，我們將會形成一個統(tǒng)一的平臺將數(shù)據(jù)和服務(wù)與企業(yè)融合：

隨著智能化的發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)的采集、處理、展示都將會使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建成數(shù)據(jù)總線，客戶則無需煩心對接，直接像數(shù)據(jù)總線訂閱即可獲取專屬數(shù)據(jù)。

其次平臺將會提供遠(yuǎn)程診斷、OTA、售后、增值服務(wù)等一系列的生態(tài)，提供更為完整和統(tǒng)一的用戶體驗(yàn)。

豐尚作為系統(tǒng)解決方案提供商，希望能夠?yàn)閰f(xié)助更多的企業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型，讓這個世界享有更多、更好、更健康安全的食物。

參考文獻(xiàn)：（略）