中国农业科学院饲料研究所饲料加工与质量安全创新团队创新研发的基于数字孪生技术的智能化饲料加工管理系统以原料加工特性数据库为基础,打破传统饲料生产线概念,结合大数据分析及多重结构神经网络建模等方法,将复杂多变的饲料配方中原料特性与产品质量数据化关联,对饲料加工和品质形成过程进行建模和数字孪生(图1)。借力新IT基建、碳足迹核算、人工智能(AI)和工业互联网、物联网(IoT)等实现智能化装备集成,在仿真模型“预演”基础上,进行分析、评估、验证,实时报错、纠错并进行设备综合效率(OEE)优化分析,精准预测饲料加工设备在特定配方下的工艺参数窗口,实现生产过程SaaS化(Software as a Service),具有国际首创性,尤其是在开发新型蛋白原料的应用方面,可显著加快短配方商业化进程。成果获得第二十三届中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖(图2)。其中《原料加工特性及饲料加工技术参数软件系统》(图3)已经开发完成并获得国家计算机软件著作权登记证书(登记号:2021SR1252946),在两家饲料集团公司投入使用,可使生产效率提升20%以上,高效助力企业数字化、智能化转型及绿色、低碳生产
《原料加工特性及饲料加工技术参数软件系统》目前已经开发完成并获得国家计算机软件著作权登记证书(登记号:2021SR1252946),在两家饲料集团企业投入示范运行,具有充分的可实现性及技术可行性。另外已有多家单位提出成果转化及合作研发意向。目前市场范围内无此类软件系统,总体上不存在市场竞争风险。中国农业科学院饲料研究所与中兰海(深圳)技术有限公司合作多年研发此系统,具备丰富的工作经验及稳定的研发人才团队。此项目成果在饲料行业的应用将有助于国家“大豆玉米减量”、“碳中和”战略目标的实现,推动饲料行业绿色低碳发展,符合国家政策导向,不存在政策风险。
中国农业科学院饲料研究所隶属农业农村部和中国农业科学院,成立于1991年,位于北京市海淀区,以开展饲料科技创新和推动饲料行业科技进步为宗旨,是集饲料科学研究、成果转化与推广、人才培养于一体的现代化国家级研究所。现有职工109人、编制外员工63人,其中国家自然科学基金“杰青”1人、国家现代农业产业技术体系岗位科学家4人、全国农业工作先进个人1人、国家级有突出贡献中青年专家1人、国家特殊津贴4人、农业部有突出贡献中青年3人、北京市科技新星1人、“青年人才托举”工程1人、建国70周年勋章1人。现有博士生导师18人、硕士生导师23人、博士后12人、研究生108人。建所30年来,饲料所主持承担科技部863、973、支撑计划和国家重点研发计划、行业科研专项、国家自然科学基金、国际合作项目等国家、省部级、地方及企业来源项目千余项。累计获奖成果70余项,其中国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖7项,省部级科技奖励57项,中国专利奖优秀奖8项;授权发明专利406项,获二类新兽药证书8个,三类新兽药证书1个,五类新兽药证书5个;累计发表论文2500余篇。
评价单位:“科创中国”智能制造装备产业科技服务团 (中国机械工程学会)
评价时间:2022-12-01
综合评价
基于原料加工特性数据库及数字孪生技术的智能化饲料加工管理系统可针对配方多元化引起的饲料品质波动和工艺参数优化问题提供系统解决方案,同时助力企业对设备及工艺流程进行高效管理,减少非计划停机及原料浪费,有效降低饲料生产成本,具有广阔的市场需求。
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