Как умные технологии способствуют созданию комфортных условий для коров и развитию экологически устойчивого молочного животноводства
05 Jul 2021
В условиях сокращения доходности и растущего спроса на молочные продукты во всем мире современная молочная промышленность стремится к созданию более крупных и высокопроизводительных стад. Это приводит не только к усложнению деятельности, но и к необходимости уделять более пристальное внимание широкому кругу экологических и социально-культурных вопросов, в частности, проблемам утилизации отходов навоза и их влияния на качество почвы, воды и воздуха, обеспокоенности по поводу выбросов парниковых газов или использования антибиотиков, и это лишь некоторые из них. Еще одной головной болью для руководителей ферм являются низкие цены на молоко и высокие затраты на корма. Существующие на сегодняшний день условия предъявляет вызовы на совершенно новом уровне и требуют новых навыков наряду с новым уровнем эффективности. Чтобы справляться с этой задачей — правильно организовать работу в сложных условиях, обеспечить постоянную прибыльность при осуществлении своей деятельности и выполнять растущий список требований и запросов — фермеры обращаются за помощью к интеллектуальным технологиям. И это меняет ситуацию.
Умное сельское хозяйство — новая норма
Доктор Беате Маассен-Франке (Beate Maassen-Francke) является менеджером компании GEA по продуктам программного обеспечения для экономики и организации сельскохозяйственного производства. Компания GEA является мировым лидером в области технологий для молочной промышленности и одним из первых разработчиков интеллектуальных решений для молочного животноводства. Обладая более чем 22-летним опытом работы в этой отрасли, она была свидетелем становления умного молочного животноводства. «Я помню компьютер для организации процесса кормления Codatron 80, одно из первых «умных» сельскохозяйственных решений в 90-х годах», — вспоминает она. Сегодня, согласно результатам недавнего исследования, проведенного немецкой компанией Bitkom, почти каждая вторая ферма в Германии, например, использует интеллектуальные системы кормления и почти столько же ферм используют устанавливаемые на смартфоны или планшеты приложения для сельского хозяйства. 21% молочных ферм в Германии уже используют доильные роботы, и спрос на них растет во всем мире. А согласно результатам последнего исследования, проведенного голландским банком ABN AMRO, мировой рынок сельскохозяйственных роботов может удвоиться за 5 лет. «Оптимальное управление стадом на ферме сегодня стало одним из важнейших факторов успеха современного и устойчивого животноводства, — говорит г-жа Маассен-Франке. И все чаще на сегодняшний день оптимальное управление стадом означает, прежде всего, использование умных технологией: датчиков, роботов, цифровых инструментов и программного обеспечения.
Улучшение условий работы для фермеров
Эффективная организация рабочего времени — важнейший фактор успеха для современных молочных фермерских хозяйств. «Чтобы успеть выполнить список дел на день, зоотехникам совершенно необходимо быть более независимыми от времени», — говорит г-жа Маассен-Франке. «Они должны получать информацию в режиме реального времени о том, где и когда требуется их участие». Сочетание датчиков и программного обеспечения с мобильными устройствами позволяет фермерам не находиться круглосуточно в коровнике или перед компьютером. Более того, мобильные устройства позволяют всем сотрудникам фермы быть в курсе событий и более эффективным способом координировать работу.
То, что работа на ферме все больше основывается на информационных технологиях, может принести пользу отрасли и в других отношениях. Доктор Уте Мюллер (Ute Müller) из Института животноводства Боннского университета считает, что благодаря умным технологиям сельское хозяйство вновь стало привлекательным для молодых людей. «В сельских регионах было трудно привлечь талантливых специалистов из-за того, что управление стадом воспринималось как напряженный и в целом устаревший метод работы. Но ситуация, к счастью, меняется, — говорит она. «В своей ежедневной работе со студентами я вижу, как они воодушевлены идеей объединить свои практические и научные знания с возможностями информационных технологий для управления современными сложными операциями в молочном животноводстве. Это важный элемент, который мы не должны недооценивать с точки зрения долгосрочной экологической устойчивости сельского хозяйства в целом, и самой отрасли в частности.»
Улучшение состояния здоровья коров
«Большие данные», генерируемые на современных молочных фермах, также способствуют улучшению состояния здоровья животных. С помощью системы CowScout от компании GEA, представленной на рынке с 2012 года, можно отслеживать данные об активности каждой коровы, например, время отдыха и приема пищи. Благодаря функции выявления охоты система CowScout также предоставляет данные об оптимальном времени для осеменения. Датчики CowScout непрерывно измеряют поведение коровы – 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, каждый день в году. CowScout генерирует предупреждение, если поведение коровы отклоняется от ее обычной модели активности, сравнивая ее поведение со средним значением за предыдущие недели. Новая дополнительная функция позиционирования позволяет быстрее определять местонахождение коров и, следовательно, немедленно принимать меры.
Другим примером является датчик количества соматических клеток DairyMilk M6850 от компании GEA, который использует запатентованную сенсорную технологию для измерения количества соматических клеток в молоке для выявления мастита на более раннем этапе. Анализируя молоко отдельно в каждой четверти вымени, датчик предоставляет фермерам новый уровень возможностей для выявления отклонений на ранней стадии для защиты здоровья стада. «Данные и анализ в реальном времени позволяют руководителям и ветеринарам вмешиваться раньше и принимать целенаправленные меры, чтобы коровы могли быстрее оправиться от болезни и чтобы им требовалось меньше антибиотиков», - говорит г-жа Маассен-Франке.
Кроме того, системы раздачи кормов от GEA помогают фермерам в управлении кормами и стратегией кормления, что имеет чрезвычайно важное значение для высокопродуктивных коров. С помощью DairyNet можно с высокой точностью контролировать и программировать откормочные площадки в коровнике и в доильном роботе, включая управление группами, различные рационы, ингредиенты для кормления и т.д. Программное обеспечение для управления стадом способно моментально показать, в какой области необходимо улучшить стратегию кормления, что влияет не только на улучшение здоровья стада, но и на затраты фермерского хозяйства на корма. Такая точная система раздачи корма позволяет экономить ресурсы во многих отношениях.
«Умные» данные
Особенно в крупных фермерских хозяйствах использование сенсорных технологий с возможностью круглосуточного мониторинга позволяет генерировать огромные объемы данных. Как и в любой другой отрасли на сегодняшний день, система является «умной» только в том случае, если она способна эффективным образом управлять потоком данных. Вот тут-то и приходит на помощь программное обеспечение. Так что же является главным фактором качественного программного обеспечения для управления стадом и фермой?
«Важно понимать, что руководители фермерских хозяйств не хотят видеть просто данные, они хотят видеть информацию», — г-жа говорит Маассен-Франке, которая недавно руководила запуском нового программного обеспечения для управления стадом и фермой DairyNet от компании GEA в Германии. «Они хотят видеть, в каких сферах они могут оптимизировать свои процессы и стратегии, где они могут улучшить условия содержания животных, где они могут сэкономить на ресурсах и затратах; они хотят с первого взгляда видеть главные показатели, адаптированные к их потребностям». Разработанная и протестированная совместно с международными производителями молочной продукции программа DairyNet имеет удобный интерфейс с графиками и диаграммами, изображенными в наглядной форме и приспособленными к индивидуальным потребностям фермы.
Хотя датчики, смартфоны и программное обеспечение открывают все новые возможности, они также повышают зависимость фермерского хозяйства от быстрой и надежной связи. «Это потенциальный ограничивающий фактор, потому что, особенно в сельских районах по всему миру, покрытие сети — с таким уровнем безопасности и скорости передачи данных, который требуется для умных ферм — в большинстве случаев еще оставляет желать лучшего», — говорит г-жа Маассен-Франке. Ответ GEA — DairyNet Box, по сути, локальный сервер, который позволяет установить систему DairyNet на объекте, чтобы можно было обезопасить рабочие процессы и обеспечить быстрое реагирование на месте.
В конечном счете, задача качественного программного обеспечения для управления стадом заключается в том, чтобы руководители молочных ферм могли в полной мере воспользоваться возможностями, которые открывает цифровая трансформация». – д-р Беате Маассен-Франке, менеджер компании GEA по продуктам программного обеспечения для экономики и организации сельскохозяйственного производства
– д-р Беате Маассен-Франке, менеджер компании GEA по продуктам программного обеспечения для экономики и организации сельскохозяйственного производства
Изменение правил игры
Умные технологии не только упрощают и ускоряют привычные процессы и повышают их эффективность, но и открывают возможности в совершенно новых сферах. С целью изучения этого потенциала компания GEA совместно с правительствами и всемирно известными институтами принимает участие в важнейших исследованиях в области молочной промышленности, привлекая студентов и предпринимателей к поиску решений нового поколения. Проект AutoDry от компании GEA является примером того, как специалисты по технологиям в сфере доения объединяет свои усилия с учеными-аграриями с целью переосмысливания применения антибиотиков.
Проект AutoDry, начатый в 2015 году совместно компанией GEA и Боннским университетом, призван изменить способ доения коров в последней фазе лактации перед сухостойным периодом, который наступает за 6-8 недель до предполагаемой даты отела. Традиционно коровам часто назначают антибиотикотерапию в начале сухостойного периода, поскольку резкое прекращение доения приводит к повышению давления на вымя и возникновению риска заражения маститом. Цель проекта AutoDry заключалась в разработке программного обеспечения, которое могло бы постепенно уменьшать опорожнение вымени, т. е. удой, в период перед сухостоем, чтобы можно было избежать резкого прекращения. На основе исследований, проведенных на испытательной ферме Campus Frankenforst Боннского университета, специалистам компании GEA удалось разработать программное обеспечение для контроля доения, которое помогает все раньше и раньше снимать доильный аппарат в последние дни перед запуском. «Это обеспечивает автоматизированный способ «перевода» коровы на значительно более низкую суточную норму удоя и инициировать инволюцию, регрессию тканей молочной железы, до начала сухостойного периода», — говорит г-жа Мюллер, возглавлявшая исследовательскую группу Боннского университета в рамках данного проекта.
Программное обеспечение, которое отслеживает абсолютное количество молока, а не скорость молокоотдачи, является первым в своем роде программным обеспечением, которое позволяет фермерским хозяйствам автоматизировать начало инволюции. «В настоящее время мы тестируем программное обеспечение на более крупных фермах, чтобы посмотреть, как измененный контроль удоя влияет на рутинный процесс запуска коров», — говорит г-жа Беате Маассен-Франке. «Это включает в себя многочисленные оптимизационные испытания с участием других партнеров по исследованиям, прежде чем запатентованное программное обеспечение будет готово к выходу на рынок.»
Результаты исследований на сегодняшний день весьма многообещающие. «Программное обеспечение позволило добиться эффективного снижения удоев коров перед запуском. Не было зарегистрировано ни одного случая мастита, а среднее количество клеток было значительно ниже нормы», — говорит г-жа Мюллер. «Таким образом, автоматическое сокращение является не только более щадящим для коровы, но и запуск можно производить без антибиотиков.»
Я считаю, что это новое программное обеспечение для контроля удоя станет началом переосмысления в молочном животноводстве.»– доктор Уте Мюллер из Института животноводства Боннского университета
– доктор Уте Мюллер из Института животноводства Боннского университета
Здоровье, надлежащие условия содержания... и экологическая устойчивость
Вне зависимости от того, привносят ли они в отрасль изменения или ускоряют устаревшие процессы и повышают их эффективность, интеллектуальные технологии позволяют молочным фермерам решать многочисленные проблемы, с которыми они сталкиваются на сегодняшний день, помогая им сохранять прибыльность, привлекать молодые кадры, обеспечивать здоровье стада, сокращать потребление ресурсов, количество отходов и даже выбросов парниковых газов. «Мы видим, как эти технологии меняют ситуацию, а самое главное, они оптимизируют опыт фермеров и улучшают состояние здоровья и уровень содержания животных, что действительно является основой для эффективного и рентабельного молочного бизнеса,» — говорит г-жа Маассен-Франке. «Это также основа для экологически устойчивого молочного бизнеса. Например, ученые из Швейцарии недавно выяснили, что с возрастом коровы производят меньше метана. Поэтому если мы сможем сохранить их здоровыми и продуктивными дольше, мы не только сохраним живые ресурсы фермерского хозяйства, но и улучшим ее климатический след.»
