数字孪生农业丨智慧农业稻米加工厂从“看天吃饭”到“知天而作”
以下案例来自于《数字孪生世界白皮书（2022版）》
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（全文数据均为虚拟数据）
01 案例背景
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2018年，中共中央、国务院印发《关于实施乡村振兴战略的意见》，将数字农业、智慧农业、农村电商等与乡村振兴更加紧密衔接。2019年，《数字农业农村发展规划(2019—2025年)》发布，从资源体系、生产经营、管理服务、治理体系等角度对农业农村数字化转型进行全方面规划，明确了具体目标以及重点工作任务，系统部署并加快推进数字农业农村建设。
2021年“一号文件”中提出，发展智慧农业，建立农业农村大数据体系，推动新一代信息技术与农业生产经营、深度融合。“十四五”规划纲要提出，要加快发展智慧农业，推进农业生产经营和管理服务数字化改造。
“数字农合”肩负着让数字赋能更多农户和企业的使命，以搭建种植业生产管理一体化云平台为基础，面向生产服务和管理分别打造集农业生产、管理、政务于一体的APP端和PC端，统一涉农系统门户，并以企业为纽带，实现涉农服务一键办、涉农信息及时达、涉农数据随时采。
通过建设生产体系和供销体系，全面打通数据链路，汇聚“生产—服务—管理”多维数据，构建农户、社会化服务和金融保险机构信用体系和大数据体系，助力地方政府搭建智慧农业与数字乡村智慧决策系统，以数据驱动农村一二三产融合发展，实现传统农业向现代农业的转型跃迁。
2021年某市以“最多跑一次”改革为牵引，在深化“三位一体”改革中，推进农合联数字化转型，构建“三位一体”新型农业社会化服务的数字化平台，构建全国首个数字农合联——某市数字农合联公共服务平台，管理决策方面农合联与我司合作，目的在于通过可视化平台实现对稻米产业全业务流程的监控、管理。
该市农合联在可视化平台的基础上，以控制接口及数据预警等方式将已有的业务系统与可视化关联起来，实现真正意义上的数字孪生农业工厂。
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02 解决方案
中国大田农业的发展面临诸多挑战:
一是“谁来种田”、“谁能种田”问题逐步凸显;
二是生产环节面临的不确定性强。大田农业难以避免受到气象与病虫灾害的影响，投入容易受到损失;
三是小农户与大市场存在协调问题，农产品价格波动大;
四是生产方式传统、机械化投入低、生产效率低。
因此，如何通过新一代信息技术力量助力稻田农业发展中所存在的问题，深度利用数字平台整合与挖掘农业大数据、便利农业管理，以智慧农业模型辅助农业生产效率提升，以数字服务拓展农业服务应用场景，是全面推动大田农业高质量发展所需要解决的重要议题。
通过建立数字孪生驾驶舱，可视化展示区域产业动态，实时感知产业风险，辅助精准施策。孪生系统打通全域生产地块数据、卫星遥感等多方数据源，汇集数字农合联及其生产、供销、等方面关键指标，使得管理者能实时掌控全市土地撂荒、“非农化”、“非粮化”情况，监控各类业务流程。
同时平台平台畅通生产主体与部门机构、农服企业、种植专家之间的数据对接，通过数据分析指导农户在种植作业过程中进行精确施肥、用药、用水等，实现了生产服务线上集成、协同供给，有效保证了生产主体顺利完成生产周期，同时对稻米生产过程关键要素及时获取、实时监测、全程可控，确保农事生产全过程规范化、精准化。
图 稻米数字孪生驾驶舱
项目中还针对稻米的后加工过程进行可视化管理，针对稻米数字孪生还原加工中心工作场景，各设备可通过交互展示详情信息，实现远程监控。若设备发生预警可自动传达给相关业务系统进行远程控制，通过集成数据采集系统，采用数字化和虚拟化的方式实时形象地展示车间AGV小车、设备、物流的运行状态及人员状态等信息。通过虚拟指令对车间设备进行远程控制或维修。
图 数字孪生稻米加工车间
03 建设成果
农业生产从“粗放型”向“精准化”转变：通过数字化工具整合涉农资源，线下依托合作社，MAP及其他涉农机构为加入合作社的农户提供稻米生产服务指导，通过历史灾害、品种特征、土壤信息等数据分析，标准化种植方案，让农业种植从过去“看天吃饭”的经验种植模式，变成“知天而作”的智能现代化种植模式，提升种植质量，实现技术无忧。
管理决策环节:建立动态感知和智能预警机制，利用数据管理和可视化展示技术建设数据驾驶舱，管理部门和农技服务人员可根据全市的地块信息实时掌握产业动态及风险，对种植户进行精准农事农技指导。
通过真实的数据，帮助管理部门了解合作社服务情况，并跟踪相关部门的工作指标完成情况，保障制度政策落实到位，为管理决策提供实时的决策依据。
以上案例来自于《数字孪生世界白皮书（2022版）》
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