2025全国畜牧业数智化典型案例——TMR中央厨房精准饲喂系统解决案例

　　北京国科诚泰农牧设备有限公司（以下简称“国科农牧”）是一家为全球农牧行业提供智慧养殖规划、智能装备机器人、高效环保、行业大数据平台搭建及分析、数据服务的国际性科技创新企业。国家高新技术企业，国家级专精特新小巨人企业，具有国内领先的全产业链整体解决方案、农牧行业最佳环保解决方案、智能饲喂最佳解决方案、中国畜牧机械十强企业、中国十大畜牧业环保创新企业。荣获农业农村部丰收推广奖、奶业重大科技创新成果奖、内蒙古自治区科学技术进步一等奖、新疆科学技术一等奖、天津科学技术一等奖等科技创新类奖项，也是农业农村部规划设计院授牌的“数字畜牧工程研究中心”，拥有发明专利7项，实用新型专利66项，软件管理系统及软件著作权117项及多项与国内各顶尖院校联合开发项目。

　　1.2案例背景介绍

　　《农业农村部关于加快畜牧业机械化发展的意见》（农机发〔2019〕6号）进一步细化发展目标，明确到2025年畜牧业机械化率总体达到50%以上，其中奶牛规模化养殖机械化率达到80%以上，肉牛、肉羊规模化养殖机械化率达到50%以上，主要畜禽养殖全过程机械化取得显著成效，大规模养殖场基本实现全程机械化。根据农业农村部2021年颁布的《“十四五”全国畜牧兽医行业发展规划》，十四五期间，农业农村部将实施肉牛肉羊生产发展五年行动，牛肉自给率保持在85%左右，肉牛养殖业产值达到9000 亿元。奶业"十三五"规划指出奶业是健康中国、强壮民族不可或缺的产业。畜禽饲喂环节是养殖全过程的根本，但我国传统饲喂模式存在加工效率低，自动化程度低，劳动产率低，搅拌能耗高和饲料原材料添加误差大等诸多问题，这些问题都会影响奶/肉产量和牛羊的健康及经济效益。国科农牧研制的TMR中央厨房精准饲喂系统能整体解决牧场饲喂痛点，达到精准饲喂、省、快、高效的目标，实现真正意义的提质增效降本。

　　1.3解决思路

　　TMR中央厨房精准饲喂系统主要由物联网中控系统、精饲料存储及添加系统、液体饲料存储及添加系统，粗饲料存储及添加系统、TMR搅拌及撒料系统等组成。

　　TMR中央厨房精准饲喂系统主要从硬件产品和物联网中控系统两个方面解决规模化牧场的饲喂痛点。硬件产品研制出系列智能化的TMR存贮、输送及混合设备，能够高效、精准地完成饲料的加工制作。物联网中控系统结合了物联网管控及PLC自动控制技术，实现了饲料混合过程的全自动化和智能化，与牧场信息化管理系统对接，实现了牧场的物联网化及数字化，基于大数据的养殖精准饲喂技术研究，进一步优化日粮配方，实现饲草料碳减排管理及饲喂碳减排管理。

　　2场景解决

　　2.1创新亮点

　　饲喂模式的创新，通过TMR中央厨房精准饲喂系统的制备，做到从纸上配方到奶牛嘴边配方的整个过程的自动制备、自控管理，全程监控，奶牛才能采食到标准化、均匀度稳定的饲料。得益于这套智能系统的高效自动运行，提升了牧场饲料的加工及饲喂效率，减少了饲料的使用和浪费，经过实际牧场运行统计，TMR中央厨房精准饲喂系统可使牧场TMR日粮的精料、添加剂和辅料的损失率从2%以上降低到0.2%，粗饲料的牧草的损失率从5%以上降低到1%；青贮的损失率从10%降至2-3%，饲料的损失率、浪费率、人工费用、管理费用、能耗费用和移动机器设备折旧率的降低，可使牧场利润预期在24个月内提高50%。此模式申请并授权发明专利：一种牛场自动饲喂方法，专利号：ZL202211198613.1

　　物联网中控的创新，物联网精准饲喂软件结合PLC控制系统管控机械化集成设备（TMR中央厨房）完成规模化牧场的精准饲喂环节解决方案。基于牛羊的生长阶段、品种特性和生产目标，结合饲料的营养成分，制定合理的饲料配方；通过精确计算饲料中的能量、蛋白质、维生素等营养物质含量，满足牛羊的生长和生产需求，利用自动化饲喂设备和传感器，实现对饲料供给的精确控制；通过对数据的统计和分析，可以评估饲料利用率、动物健康状况等指标，为养殖人员提供科学的决策依据。通过物联网精准饲喂软件一键导入TMR中央厨房的PLC控制系统，控制精饲料存储及添加系统、液体饲料存储及添加系统，粗饲料存储及添加系统、TMR搅拌及撒料系统实现根据生产工艺定义上料配料顺序，全自动配料。此系统申请并授权发明专利一种TMR中央厨房的控制系统，专利号：ZL202111222251.0

　　硬件产品的创新，研制了粗饲料存贮及输送装置，属国内首创，结合牧场30/50铲车的卸料高度及宽度进行设计，满足牧场现有铲车的卸料高度；配置称重系统，可实时显示重量变化, 粗饲料配料秤静态误差0.15±‰.FS/批，动态误差±3‰ FS，具备校秤功能及数据传输；研发斜上料输送机构，实现自动匀料精准加料，误差控制在±1%；研制卡车式撒料车，将TMR快速均匀的抛撒至采食区域，提高动物福利。申请并授权专利20余项，其中授权发明专利一种撒料车，专利号ZL202210504653.8

　　2.2核心技术

　　物联网中控系统通过物联网精准饲喂软件一键导入智能化TMR中央厨房的PLC控制系统，实现配方统一。中央控制技术主要是PLC智能电气系统，是整个系统的核心，能够实现：（1）自动配料，（2）可根据生产工艺自定义上料配料顺序，（3）可分批次配料上料，（4）配料动画模拟显示及运行状态显示，设备故障报错提示，（5）上料偏差设置，变频控制出料搅拌，使配料精度更准确，（6）与TMR制备机联锁控制(混合时间等参数可调整)，（7）存贮生产各环节执行数据，打印年、月、日、班组生产报表和成品月报表，（8）可无限制建立、存贮、修改配方，（9）可添加多个操作员，任意分配操作员权限，（10）用户登录密码保护，（11）断电自动保护，重新上电自动寻找断点恢复自动生产，（12）生产数据浏览，(13)可集成数据信息化联网共享系统，通过系统间约定的传输协议和接口，该系统下载牧场精准饲喂系统的配方，执行后的数据可上传给牧场精准饲喂系统或牧场原有的管理系统，可远程浏览生产情况。图1为某养殖场配套的中央厨房硬件系统。完成搭建TMR中央厨房物联网中控系统平台1项，实现料单数据下发/回传，精准饲喂系统与PLC数据直接传输，数据传输快速、稳定。可完成TMR日产200吨的生产，该技术控制终端及PLC控制技术现场应用。

图3 TMR中央厨房物联网中控界面（二）

　　2.3应用范围

　　TMR中央厨房精准饲喂系统主要应用在反刍动物规模化养殖饲喂环节中，已在内蒙古、山东、广西、青海、河北、新疆、云南、陕西、宁夏、天津等10省市实现了应用，共计建成了40余座全混合日粮TMR中央厨房。针对养殖场规模化的大小可采用不同配置的TMR中央厨房，结合客户的场地、规模、配方等设计要素，国科农牧会规划不同饲喂工艺的TMR中央厨房。

　　3应用成效

　　3.1投入产出情况

　　TMR中央厨房精准饲喂系统的高效自动运行，提升了牧场饲料的加工及饲喂效率，减少了饲料的使用和浪费，经过牧场运行评估，配方不变的情况下，比传统TMR制备方式可以提高产奶量2%以上。饲料更加节约，产量效益显著提升，最终实现了牧场提质增效的目的。经过实际牧场运行统计，应用该技术的TMR中央厨房系统可使牧场TMR日粮的精料、添加剂和辅料的损失率从2%以上降低到0.2%，粗饲料的牧草的损失率从5%以上降低到1%；青贮的损失率从10%降至2-3%，饲料的损失率、浪费率、人工费用、管理费用、能耗费用和移动机器设备折旧率的降低，可使牧场利润预期在24个月内提高50%，2-3年内节省的总费用可与整套系统投资总额相平。通过日粮调控技术，碳减排贡献度可达到70%以上。从自动化角度看，采用我们自动化TMR加工系统，在办公室内通过一台电脑来操控该中央控制电气系统，可以十分准确的自动配置每一次饲料，实现 TMR 饲料集中加工和配送，负责万头牧场 TMR 加工的人员2-3 人即可，实现反刍动物日粮的自动化精准加工，节约工人劳动时间30%以上，降低工人劳动强度60%以上，以及过去系统中的人工劳动任务的减少，降低人工和管理成本30%以上。

　　3.2经济社会价值

　　TMR中央厨房精准饲喂系统技术的推广和应用，不仅大大提高了牧场的生产效率和饲料利用率，减少了人力和物力的浪费，同时也降低了能耗和环境污染。这种技术变革在推动畜牧业向智能化、绿色化方向发展的同时，也为牧场带来了显著的经济效益和社会效益。促进了产业结构的优化和产品的更新换代；有效降低了对劳动力的依赖，减少了人工成本，同时提高了养殖产出效率和产品安全性；对于提升我国畜牧业的国际竞争力，推动农业现代化发展具有重要意义。

　　国科农牧所首创的全混合日粮TMR中央厨房技术，是一项在畜牧业智能化装备与技术创新领域具有里程碑意义的重大成果。它不仅推动了畜牧业的技术进步和产业升级，也为社会经济的可持续发展做出了重要贡献。

　　3.3推广应用前景

　　国科农牧的TMR中央厨房精准饲喂系统因其突出的创新性和实用性，曾先后获得全国农牧渔业丰收奖、中国畜牧业科技创新银奖、新疆维吾尔自治区科技进步一等奖等多项荣誉。此外，公司还拥有发明专利7项，实用新型专利66项，软件管理系统及软件著作权117项，这些成果都是该技术独特性和先进性的有力证明。结合已建成的实际运行证明，TMR中央厨房精准饲喂系统有广阔的推广应用前景。

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