Jak inteligentne technologie przyczyniają się do szczęścia krów i zrównoważonych gospodarstw mlecznych
05 Jul 2021
W obliczu obniżonych marż i rosnącego popytu na produkty mleczne na całym świecie dzisiejszy przemysł mleczarski zmierza w kierunku gospodarstw o większych, wysokowydajnych stadach. Oznacza to nie tylko bardziej złożoną działalność, ale również wyższą kontrolę nad szerokim zakresem kwestii środowiskowych i społeczno-kulturowych: wyzwania związane z obornikiem i jego wpływem na jakość gleby, wody i powietrza, obawy związane z emisją gazów cieplarnianych lub ze stosowaniem antybiotyków, by wymienić kilka przykładów. Dla zarządców gospodarstw rolnych nie tylko niskie ceny mleka i wysokie koszty paszy są powodem do zmartwień. Dzisiejszy krajobraz stanowi wyzwanie w zupełnie nowym wymiarze i wymaga nowych umiejętności wraz z nowymi poziomami wydajności. Aby sprostać temu wyzwaniu — zarządzać złożonością, utrzymać rentowność swoich działań i spełnić rosnącą listę wymogów i żądań — rolnicy zwracają się ku inteligentnym technologiom. A one mają duże znaczenie.
Inteligentne rolnictwo — nowa norma
Dr Beate Maassen-Francke jest kierownikiem produktu ds. oprogramowania do zarządzania gospodarstwem rolnym w firmie GEA, która jest światowym liderem w zakresie technologii dla przemysłu mleczarskiego i pionierem w dziedzinie inteligentnych rozwiązań dla gospodarstw mlecznych. Mając ponad 22-letnie doświadczenie w branży, Maassen-Francke obserwowała, jak inteligentne gospodarstwa mleczne stopniowo zyskiwały na znaczeniu. „Pamiętam komputer karmiący Codatron 80, jedno z pierwszych «inteligentnych» rozwiązań rolniczych w latach dziewięćdziesiątych” — wspomina. Obecnie według ostatnich badań niemieckiego stowarzyszenia Bitkom niemal co drugie gospodarstwo w Niemczech stosuje inteligentne systemy żywienia i prawie tyle samo korzysta z aplikacji rolniczych na smartfony lub tablety. 21% gospodarstw mlecznych w Niemczech już korzysta z robotów udojowych, a popyt na nie rośnie na całym świecie. Według najnowszych badań holenderskiego banku ABN AMRO światowy rynek robotów rolniczych może podwoić swoją wielkość w ciągu 5 lat. „Optymalne zarządzanie stadem w gospodarstwie stało się obecnie jednym z najważniejszych czynników sukcesu nowoczesnej i zrównoważonej hodowli zwierząt gospodarskich” — mówi Maassen-Francke. Obecnie coraz częściej optymalne zarządzanie stadem oznacza korzystanie z inteligentnych technologii: czujników, robotów, narzędzi cyfrowych i oprogramowania.
Wydajniejsza praca rolników
Efektywne zarządzanie czasem jest kluczowym czynnikiem sukcesu dla dzisiejszych hodowców bydła mlecznego. „Aby zrealizować swoją listę rzeczy do zrobienia w ciągu dnia, zarządzający stadem muszą mieć większą swobodę działania w danym czasie” — mówi Maassen-Francke. „Muszą być informowani w czasie rzeczywistym o tym, gdzie i kiedy należy interweniować”. Połączenie czujników i oprogramowania z urządzeniami mobilnymi pozwala rolnikom na elastyczność, dzięki której nie muszą przebywać w oborze lub przed komputerem przez całą dobę. Co więcej urządzenia mobilne pozwalają wszystkim pracownikom w całym gospodarstwie być na bieżąco i skuteczniej koordynować działania.
Coraz bardziej zinformatyzowany charakter pracy w gospodarstwie może być korzystny dla branży także z innego powodu. Dr Ute Müller z Instytutu Nauk o Zwierzętach Uniwersytetu w Bonn uważa, że inteligentne technologie czynią rolnictwo ponownie atrakcyjnym dla młodych ludzi. „W regionach wiejskich trudno jest pozyskać dobrych pracowników, ponieważ zarządzanie stadem kojarzy się z uciążliwą i ogólnie przestarzałą metodą pracy. Ale to się na szczęście zmienia” — mówi. „W codziennej pracy ze studentami widzę, że ekscytuje ich możliwość połączenia wiedzy praktycznej i teoretycznej z potęgą informatyki w celu zarządzania złożonością współczesnych operacji mleczarskich. Jest to ważny element, którego nie powinniśmy lekceważyć, jeśli chodzi o długoterminową stabilność rolnictwa jako niezbędnej branży”.
Zdrowsze krowy
Również „Big data” generowane przez dzisiejsze gospodarstwa mleczne przyczyniają się do poprawy zdrowia zwierząt. Dzięki systemowi GEA CowScout, dostępnemu na rynku od 2012 roku, możliwe jest śledzenie danych dotyczących aktywności każdej krowy, takich jak np. czas leżenia i jedzenia. Dzięki funkcji wykrywania rui CowScout dostarcza również danych na temat optymalnego czasu inseminacji. Czujniki systemu CowScout nieustannie mierzą zachowanie krowy — całodobowo i przez okrągły rok. CowScout generuje alarm, jeśli zachowanie krowy odbiega od jej zwykłych wzorców aktywności, porównując jej zachowanie do średniej kroczącej z poprzednich tygodni. Nowa, opcjonalna funkcja pozycjonowania pozwala na szybsze zlokalizowanie krów, a tym samym na natychmiastowe działanie.
Innym przykładem jest czujnik stężenia komórek GEA DairyMilk M6850, który wykorzystuje opatentowaną technologię opartą na czujnikach do pomiaru klas stężenia komórek somatycznych w mleku w celu wcześniejszego wykrycia zapalenia gruczołu mlekowego. Analizując mleko w każdej ćwiartce wymienia z osobna, czujnik daje hodowcom nowy poziom możliwości wczesnego wykrywania, aby chronić zdrowie ich stad. „Dane i analizy w czasie rzeczywistym pozwalają menedżerom i weterynarzom na wcześniejszą interwencję i ukierunkowane działania, dzięki czemu krowy szybciej wracają do zdrowia po chorobie i wymagają mniej antybiotyków” — mówi Maassen-Francke.
Również systemy żywienia GEA wspierają hodowców w ich strategii zarządzania paszą i żywienia, co odgrywa bardzo ważną rolę w przypadku wysokowydajnych krów. Dzięki technologii DairyNet możliwe jest precyzyjne sterowanie i programowanie stacji żywienia w oborze i w robocie udojowym, włączając w to zarządzanie grupami zwierząt, ustalanie różnych racji pokarmowych, składników pokarmowych itd. Oprogramowanie do zarządzania stadem może momentalnie wskazać, gdzie należy poprawić strategię żywienia, co wpływa nie tylko na lepszy stan zdrowia stada, ale także na koszty paszy ponoszone przez gospodarstwo. Takie precyzyjne karmienie chroni zasoby pod wieloma względami.
Tworzenie inteligentnych danych
Zwłaszcza w dużych gospodarstwach rolnych zastosowanie technologii czujników z możliwością całodobowego monitorowania generuje ogromne ilości danych. Jak w każdej innej branży, system jest „inteligentny” tylko wtedy, gdy potrafi efektywnie zarządzać zalewem danych. Tu właśnie wkracza oprogramowanie. Czym zatem wyróżnia się dobre oprogramowanie do zarządzania stadem i gospodarstwem rolnym?
„Ważne jest aby zrozumieć, że kierownicy gospodarstw nie chcą widzieć danych, lecz chcą widzieć informacje” — mówi Maassen-Francke, która ostatnio nadzorowała wprowadzenie na rynek niemiecki nowego oprogramowania GEA DairyNet do zarządzania stadem i gospodarstwem rolnym. „Chcą zobaczyć, gdzie mogą poprawić procesy i strategie, gdzie mogą poprawić dobrostan zwierząt, gdzie mogą zaoszczędzić na zasobach i kosztach; chcą szybko ujrzeć kluczowe dane skrojone do ich potrzeb”. Opracowane i przetestowane wspólnie z międzynarodowymi producentami nabiału oprogramowanie DairyNet posiada przyjazny dla użytkownika interfejs z grafiką i wykresami przedstawionymi w sposób wizualny i dostosowany do indywidualnych potrzeb gospodarstwa.
Choć czujniki, smartfony i oprogramowanie otwierają rozmaite nowe możliwości, zwiększają również zależność gospodarstwa od szybkiej, solidnej łączności. „Jest to potencjalny czynnik ograniczający, ponieważ, zwłaszcza na obszarach wiejskich na całym świecie, zasięg sieci — z takimi zabezpieczeniami i szybkościami transmisji, jakich wymagają inteligentne farmy — w większości przypadków nie jest jeszcze pełny” — mówi Maassen-Francke. Odpowiedzią GEA jest DairyNet Box, w zasadzie lokalny serwer, który pozwala na lokalne zainstalowanie systemu DairyNet w celu zabezpieczenia procesów operacyjnych i zapewnienia szybkiego czasu reakcji na miejscu.
W ostatecznym rozrachunku zadaniem dobrego oprogramowania do zarządzania stadem jest umożliwienie hodowcom bydła mlecznego pełnego wykorzystania możliwości, jakie oferuje cyfrowa transformacja”. — Dr. Beate Maassen-Francke, kierownik produktu ds. oprogramowania do zarządzania gospodarstwem rolnym w GEA
— Dr. Beate Maassen-Francke, kierownik produktu ds. oprogramowania do zarządzania gospodarstwem rolnym w GEA
Zmiana zasad gry
Inteligentne technologie nie tylko ułatwiają, przyspieszają i usprawniają znane procesy, ale także otwierają drzwi do zupełnie nowych obszarów. Aby eksplorować ten potencjał, GEA bierze udział w badaniach mleczarskich o krytycznym znaczeniu wraz z rządami i światowej sławy instytutami, angażując studentów i przedsiębiorców w celu znalezienia rozwiązań nowej generacji. Projekt AutoDry firmy GEA jest przykładem połączenia sił branży technologii udojowej z naukowcami w dziedzinie rolnictwa w celu ponownego przemyślenia zastosowania antybiotyków.
Zainicjowany w 2015 roku jako wspólny projekt GEA i Uniwersytetu w Bonn, AutoDry miał na celu zmianę sposobu udoju krów w ostatniej fazie laktacji przed okresem zasuszenia, czyli na 6-8 tygodni przed spodziewanym terminem wycielenia. Tradycyjnie krowom często podaje się antybiotyki na początku okresu zasuszenia, ponieważ nagłe zaprzestanie udoju zwiększa ciśnienie w wymieniu i ryzyko zapalenia gruczołu mlekowego. Celem projektu AutoDry było opracowanie oprogramowania, które mogłoby stopniowo ograniczać opróżnianie wymienia, tj. uzysk mleka, w okresie poprzedzającym zasuszenie, aby uniknąć nagłego zaprzestania udoju. W oparciu o badania przeprowadzone na farmie doświadczalnej Campus Frankenforst Uniwersytetu w Bonn firmie GEA udało się opracować oprogramowanie sterujące udojem, które pomaga w coraz wcześniejszym zdejmowaniu aparatu udojowego w ostatnich dniach przed zasuszeniem. „W ten sposób można w sposób zautomatyzowany «odzwyczaić» krowę od udoju, otrzymując znacznie niższy dzienny uzysk mleka, i zainicjować inwolucję, czyli regresję tkanki gruczołu mlekowego, zanim rozpocznie się właściwy okres zasuszenia” — mówi Müller, która kierowała zespołem badawczym Uniwersytetu w Bonn w ramach tego projektu.
Oprogramowanie, które monitoruje bezwzględną ilość mleka, a nie natężenie przepływu mleka, jest pierwszym tego rodzaju oprogramowaniem, które pozwala hodowcom na zautomatyzowanie rozpoczęcia inwolucji. „Obecnie testujemy oprogramowanie w większych gospodarstwach, aby sprawdzić jak zmiana kontroli udoju wpływa na rutynowe czynności związane z zasuszaniem krów” — mówi Beate Maassen-Francke. „Obejmuje to wielokrotne testy optymalizacyjne z innymi partnerami badawczymi, zanim opatentowane oprogramowanie będzie gotowe do wprowadzenia na rynek”.
Dotychczasowe wyniki badań przeprowadzonych na farmach są obiecujące. „Oprogramowanie pozwoliło osiągnąć skuteczną redukcję uzysku mleka od krów przed zasuszeniem. Nie odnotowano żadnych przypadków zapalenia gruczołu mlekowego, a średnie stężenie komórek było znacznie poniżej limitu” — mówi Müller. „Zatem zautomatyzowana redukcja jest nie tylko łagodniejsza dla krowy, ale również zasuszanie może odbywać się bez antybiotyków”.
Wierzę, że to nowe oprogramowanie sterujące udojem zapoczątkuje innowacyjny sposób myślenia o hodowli bydła mlecznego”– dr Ute Müller, Instytut Nauk o Zwierzętach, Uniwersytet w Bonn
– dr Ute Müller, Instytut Nauk o Zwierzętach, Uniwersytet w Bonn
Zdrowie, szczęście i zrównoważony rozwój
Inteligentne technologie, niezależnie od tego, czy wstrząsają branżą, czy też przyspieszają i usprawniają stare procesy, pozwalają producentom mleka sprostać wielu wyzwaniom, przed którymi obecnie stoją — pomagają im utrzymać rentowność, przyciągnąć młode talenty, zapewnić zdrowie stada, zmniejszyć zużycie zasobów, ilość odpadów, a nawet emisję gazów cieplarnianych. „Widzimy, że te technologie odgrywają istotną rolę, ponieważ, co najważniejsze, poprawiają doświadczenia hodowców oraz promują zdrowie i szczęście zwierząt, co jest naprawdę podstawą wydajnego i opłacalnego biznesu mleczarskiego” — mówi Maassen-Francke. „Jest to również fundament zrównoważonej produkcji mleka. Przykładowo naukowcy ze Szwajcarii odkryli niedawno, że krowy z wiekiem produkują mniej metanu. Jeśli więc uda nam się dłużej zachować ich zdrowie i produktywność, nie tylko chronimy żywe zasoby gospodarstwa, ale również możemy poprawić ich wpływ na klimat”.
