كيف تساهم التقنيات الذكية في جعل الأبقار سعيدة، وإنتاج الألبان مستدام
05 Jul 2021
في مواجهة الهوامش الضيقة والطلب المتزايد على منتجات الألبان في جميع أنحاء العالم، تتجه صناعة الألبان اليوم نحو المزارع ذات القطعان الأكبر والأداء الأعلى. هذا لا يعني عمليات أكثر تعقيدًا فحسب، بل يعني أيضًا زيادة التدقيق في مجموعة واسعة من القضايا البيئية والاجتماعية والثقافية: التحدي المتمثل في نفايات السماد وتأثيره على التربة والمياه وجودة الهواء، والمخاوف بشأن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، أو المخاوف بشأن استخدام المضادات الحيوية، وما هذه إلا بعض القضايا. بالنسبة لمديري المزارع، لا يقتصر الأمر على انخفاض أسعار الحليب وتكاليف الأعلاف المرتفعة التي تشغل بالهم. يمثل المشهد اليوم تحديًا على مستوى جديد تمامًا، حيث يتطلب مهارات جديدة جنبًا إلى جنب مع مستويات جديدة من الكفاءة. لمواجهة التحدي - لإدارة التعقيد، والحفاظ على ربحية عملياتهم، والوفاء بالقائمة المتزايدة من المتطلبات والطلبات - يلجأ المزارعون إلى التقنيات الذكية للحصول على المساعدة. وهذا يُحدثُ فرقًا.
الزراعة الذكية - الوضع الطبيعي الجديد
تعمل الدكتورة بيات ماسن فرانك كمديرة منتج لبرامج إدارة المزارع في GEA، كونها شركة رائدة عالميًا في تكنولوجيا صناعة الألبان ورائدة في حلول الزراعة الذكية لمنتجات الألبان. مع أكثر من 22 عامًا من الخبرة في هذا المجال، كانت هي موجودة لتشهد ازدهار صناعة الألبان الذكية. وتتذكر: "استحضر في ذاكرتي كمبيوتر التغذية Codatron 80، أحد الحلول الزراعية "الذكية" الأولى في التسعينيات". اليوم، وفقًا لدراسة حديثة أجرتها شركة Bitkom الألمانية، فإن ما يقرب من مزرعة واحدة من كل مزرعتين في ألمانيا على سبيل المثال تستخدم أنظمة تغذية ذكية، وتستخدم غالبيتها تقريبًا تطبيقات زراعية للهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية. 21٪ من مزارع الألبان في ألمانيا تستخدم بالفعل روبوتات الحلب، مع تزايد الطلب في جميع أنحاء العالم. ووفقًا لآخر دراسة أجراها بنك ABN AMRO الهولندي، يمكن أن يتضاعف حجم السوق العالمي لروبوتات القطاع الزراعي في غضون 5 سنوات. يقول ماسن فرانك: "أصبحت الإدارة المثلى للقطيع في المزرعة الآن أحد أهم عوامل النجاح لتربية المواشي بشكل حديث ومستدام". وفي كثير من الأحيان اليوم، تعني الإدارة المثلى للقطيع الاعتماد على التقنيات الذكية: أجهزة الاستشعار والروبوتات والأدوات الرقمية والبرامج.
عمل أفضل للمزارعين
تعد الإدارة الفعالة للوقت عاملًا هامًا من عوامل النجاح لمزارعي الألبان اليوم. يقول ماسن فرانك: "يحتاج مديرو القطيع فعليًا إلى أن يكونوا أكثر استقلالية من حيث الوقت من أجل استعراض قائمة المهام اليومية الخاصة بهم". "إنهم بحاجة إلى أن يتم إبلاغهم في الوقت الفعلي بمكان وزمن تدخلهم." الجمع بين أجهزة الاستشعار والبرامج مع الأجهزة المحمولة يتيح للمزارعين مرونة عدم الاضطرار إلى التواجد في الحظيرة أو أمام الكمبيوتر على مدار الساعة. علاوة على ذلك، تسمح الأجهزة المحمولة لجميع الموظفين في جميع أنحاء المزرعة بالبقاء على اطلاع دائم والتنسيق بشكل أكثر فعالية.
طبيعة العمل في المزرعة القائمة على تكنولوجيا المعلومات بشكل متزايد قد تفيد الصناعة بطرق أخرى أيضًا. فيرى الدكتور أوتي مولر من معهد علوم الحيوان بجامعة بون أن التقنيات الذكية تجعل الزراعة جذابة مرة أخرى بالنسبة للشباب. "كان من الصعب توظيف المواهب في المناطق الريفية بسبب الارتباط بإدارة القطيع كأسلوب عمل شاق وعفا عليه الزمن عامةً. لكن هذا يتغير لحسن الحظ"، كما يقول. "في عملي اليومي مع طلابي، أرى أنهم متحمسون للجمع بين معرفتهم العملية والعلمية مع قوة تكنولوجيا المعلومات لإدارة تعقيد عمليات الألبان الحديثة. هذا عنصر مهم لا ينبغي أن نقلل من شأنه من حيث الاستدامة طويلة الأمد للزراعة وصناعتها المطلوبة نفسها".
صحة أفضل للأبقار
تعمل "البيانات الضخمة" التي تنتجها مزارع الألبان اليوم أيضًا على تحسين صحة الحيوان. مع نظام CowScout من GEA، المتواجد في السوق منذ عام 2012، يمكن تتبع بيانات نشاط كل بقرة، مثل أوقات الاستلقاء وتناول الطعام على سبيل المثال. مع ميزة الكشف عن الحرارة، يوفر CowScout أيضًا بيانات عن الوقت الأمثل للتلقيح. تقيس مستشعرات CowScout سلوك البقرة باستمرار - على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع - وتصدر CowScout تنبيهًا إذا انحرف سلوك البقرة عن أنماط نشاطها المعتادة، وذلك بمقارنة سلوكها بالمتوسط المتداول في الأسابيع السابقة. تتيح وظيفة تحديد المواقع الاختيارية الجديدة تحديد موقع الأبقار بشكل أسرع وبالتالي اتخاذ إجراءات فورية.
مثال آخر هو مستشعر عدد الخلايا DairyMilk M6850 من GEA، والذي يستخدم تقنية حاصلة على براءة اختراع مستندة إلى مستشعر لقياس فئات عدد الخلايا الجسدية في الحليب للكشف المبكر عن التهاب الضرع. من خلال تحليل الحليب في كل ضرع على حدة، يمنح المستشعر المزارعين مستوىً جديدًا من قدرة الكشف المبكر لحماية صحة قطعانهم. يقول ماسن فرانك: "تسمح البيانات والتحليلات اللحظية للمديرين والأطباء البيطريين بالتدخل مبكرًا بالإجراءات المستهدفة حتى تتمكن الأبقار من التعافي بشكل أسرع من المرض وتتطلب مضادات حيوية أقل".
بالإضافة إلى ذلك، تدعم أنظمة التغذية من GEA المزارعين في استراتيجية إدارة الأعلاف والتغذية، والتي تلعب دورًا مهمًا للغاية بالنسبة للأبقار عالية الأداء. مع DairyNet، يمكن القيام بالبرمجة والتحكم في محطات التغذية في الحظيرة وروبوت الحلب بما في ذلك إدارة المجموعة والحصص الغذائية المختلفة ومكونات التغذية وما إلى ذلك. يستطيع برنامج إدارة القطيع في لحظة واحدة إظهار أين يمكن تحسين استراتيجية التغذية التي لا تؤثر فقط على صحة القطيع إلى الأفضل، بل على تكاليف العلف في المزرعة أيضًا. تحافظ هذه التغذية الدقيقة على الموارد في العديد من النواحي.
جعل البيانات ذكية
يولد استخدام تقنيات الاستشعار مع قدرة المراقبة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع كميات هائلة من البيانات خاصةً في المزارع الكبيرة. كما هو الحال في أي صناعة أخرى اليوم، يكون النظام "ذكيًا" إذا كان بإمكانه إدارة تدفق البيانات بشكل فعال فقط. وهنا يأتي دور البرنامج. إذن ما هو العامل الرئيسي لبرامج إدارة القطيع والمزرعة الجيدة؟
يقول ماسين فرانك، الذي أشرف مؤخرًا على إطلاق برنامج إدارة القطيع والمزارع في ألمانيا DairyNet الجديد من GEA: "من المهم فهم أن مديري المزارع لا يريدون رؤية بيانات، بل يرغبون في رؤية معلومات. "إنهم يريدون رؤية أين يمكنهم تحسين العمليات والاستراتيجيات، وتحسين رفاهية الحيوان، وتوفير الموارد والتكاليف؛ كما يرغبون في رؤية خصائص الأرقام الرئيسية بسرعة وبطريقة مخصصة لاحتياجاتهم". DairyNet، الذي تم تطويره واختباره من خلال منتجي الألبان الدوليين، يتميز بواجهة سهلة الاستخدام مع رسومات ومخططات مصورة بصريًا ومصممة خصيصًا لاحتياجات المزرعة الفردية.
على الرغم من أن المستشعرات والهواتف الذكية والبرامج تفتح كل أنواع الاحتمالات الجديدة، فإنها تزيد أيضًا من اعتماد المزرعة على اتصال سريع وقوي. "هذا عامل مقيد محتمل، لا سيما في المناطق الريفية في جميع أنحاء العالم، حيث تغطية الشبكة - بنوع الأمن ومعدلات الإرسال التي تتطلبها المزارع الذكية - لم تكتمل بعد في معظم الحالات"، كما يقول ماسن فرانك. إجابة GEA هي DairyNet Box، وهو خادم محلي بشكل أساسي والذي يسمح بتثبيت نظام DairyNet محليًا لتأمين عمليات التشغيل وضمان أوقات استجابة سريعة في الموقع.
في النهاية، تتمثل وظيفة برنامج إدارة القطيع الجيد في جعل مزارعي الألبان قادرين على الاستفادة الكاملة من الفرص التي يوفرها هذا التحول الرقمي". - الدكتورة بيات ماسن فرانك، مديرة منتجات برامج إدارة المزارع في GEA
- الدكتورة بيات ماسن فرانك، مديرة منتجات برامج إدارة المزارع في GEA
تغيير اللعبة
لا تجعل التقنيات الذكية العمليات المألوفة أسهل وأسرع وأكثر كفاءة فحسب، بل تقوم أيضًا بخلق مدخل لمنطقة جديدة تمامًا. لاستكشاف هذه الإمكانات، تشارك GEA في أبحاث الألبان الهامة مع الحكومات والمعاهد ذات الشهرة العالمية، وتشارك الطلاب ورجال الأعمال في البحث عن حلول الجيل التالي. يقدم مشروع AutoDry من GEA مثالًا على اتحاد صناعة تكنولوجيا الحلب مع علماء الزراعة من أجل إعادة التفكير في استخدام المضادات الحيوية.
بدأ برنامج AutoDry في عام 2015 كمشروع مشترك بين GEA وجامعة بون، والهدف منه هو تغيير طريقة حلب الأبقار في مرحلتها الأخيرة من الدر قبل فترة انقطاع الحليب، وهي 6-8 أسابيع قبل تاريخ الولادة المتوقع. تقليديًا، غالبًا ما تُعطى الأبقار علاجًا بالمضادات الحيوية في بداية فترة انقطاع الحليب لأن التوقف المفاجئ عن الحلب يزيد من ضغط الضرع وخطر الإصابة بعدوى التهاب الضرع. كان الهدف من AutoDry هو تطوير برنامج يمكنه تقليل إفراغ الضرع تدريجيًا، أي إنتاج الحليب، في الفترة السابقة لانقطاع الحليب بهدف تجنب التوقف المفاجئ. استنادًا إلى البحث الذي تم إجراؤه في مزرعة الاختبار Campus Frankenforst التابعة لجامعة بون، نجحت GEA في تطوير برنامج التحكم في الحلب الذي يساعد على إزالة مجموعة الحلب في وقت مبكر أكثر فأكثر خلال الأيام الأخيرة السابقة لانقطاع الحليب. يقول مولر، الذي قاد فريق أبحاث جامعة بون في هذا المشروع: "يوفر هذا طريقة آلية لـ" فطام" البقرة من أجل خفض إنتاج الحليب اليومي بشكل ملحوظ وبدء التراجع، وضمور أنسجة الغدة الثديية، قبل بدء فترة انقطاع الحليب الفعلية".
يُعد البرنامج، الذي يراقب كمية الحليب المطلقة بدلًا من معدل تدفق الحليب، هو أول برنامج من نوعه يسمح للمزارعين بأتمتة بدء التراجع. تقول الدكتورة بيات ماسن فرانك: "نقوم حاليًا باختبار البرنامج في مزارع أكبر لنرى كيف يؤثر تغيير التحكم في الحلب على العمل الروتيني لانقطاع حليب الأبقار". "يتضمن هذا اختبارات تحسين متعددة مع شركاء البحث الآخرين قبل أن يصبح البرنامج الحاصل على براءة اختراع جاهزًا للسوق."
نتائج المزارع البحثية واعدة حتى الآن. "حقق البرنامج خفضًا فعالًا في إنتاج الحليب للأبقار قبل أن يجف حليبها. لم يتم تسجيل أي حالة من حالات التهاب الضرع، وكان متوسط عدد الخلايا أقل بكثير من الحد"، يقول مولر. "لذلك، لا يقتصر الأمر على تقليل الضغط الآلي على البقرة فحسب، بل يمكن قطع حليبها بدون مضادات حيوية."
أعتقد أن برنامج التحكم في الحلب الجديد سينعش إعادة التفكير في مزارع الألبان".- د. أوتي مولر، معهد علوم الحيوان، جامعة بون
- د. أوتي مولر، معهد علوم الحيوان، جامعة بون
الصحة، والسعادة... والاستدامة
سواء كانت التقنيات الذكية تغير الصناعة أو تجعل العمليات القديمة أسرع وأكثر كفاءة، فإنها تمكّن مزارعي الألبان من مواجهة التحديات العديدة التي يواجهونها اليوم - مما يساعدهم في الحفاظ على مكاسبهم، وجذب المواهب الشابة، وضمان صحة القطيع، وتقليل الموارد المستهلكة والنفايات وحتى انبعاثات الغازات الدفيئة. يقول ماسن فرانك: "نحن نرى أن هذه التقنيات تحدث فرقًا لأنها، وهذا أهم شيء، تقوم بتعزيز تجربة المزارع وتحسن صحة الحيوان وسعادته، وهو حقًا الأساس لأعمال الألبان ذات الكفاءة والفعالية من حيث التكلفة". "إنها أيضًا الأساس لأعمال الألبان المستدامة. فعلى سبيل المثال، اكتشف العلماء في سويسرا مؤخرًا أن الأبقار تنتج كميات أقل من الميثان مع تقدمها في السن. لذا، إذا تمكنا من الحفاظ على صحة وإنتاجية الأبقار لفترة أطول، فنحن لا نحافظ فقط على الموارد الحية للمزرعة، بل يمكن للمزارع تحسين تأثيرها المناخي أيضًا".
