智能技术如何促进幸福奶牛和可持续奶牛养殖
05 Jul 2021
面对利润率下降和全球对奶制品不断增长的需求，当今的乳制品行业正朝着拥有更大、高性能牛群的农场发展。这不仅意味着更复杂的操作，还意味着对范围广泛的环境和社会/文化问题的更多审查，仅举几例：与粪污废物及其对土壤、水和空气质量的影响的挑战，对温室气体排放的担忧，或对抗生素使用的担忧。对于农场管理者来说，不仅仅是低牛奶价格和高饲料成本令人头痛。今天的环境在一个全新的层面上充满挑战，需要新的技能和新的效率水平。为了应对挑战——管理复杂性、保持运营盈利并满足不断增长的要求和需求——农场主正在转向智能技术寻求帮助。它正在脱颖而出。
智能养殖——新常态
Beate Maassen-Francke 博士是 GEA 公司农场管理软件部产品经理，该公司是乳制品行业技术的全球领导者和智能奶牛养殖解决方案的先行者。她在该行业拥有超过 22 年的经验，一直在那里见证智能奶牛养殖的生根发展。“我记得饲喂计算机 Codatron 80，这是上世纪 90 年代最早的‘智能’农业解决方案之一，”她回忆道。今天，根据德国 Bitkom 最近的一项研究，德国几乎有二分之一的农场正在使用智能饲喂系统，几乎同样多的农场使用智能手机或平板电脑的农业应用程序。德国 21% 的奶牛场已经使用挤奶机器人，而且全球需求正在不断增长。根据荷兰 ABN AMRO 银行的最新研究，全球农业机器人市场规模将在 5 年内翻一番。 “农场的最佳牛群管理现已成为现代可持续畜牧业最重要的成功因素之一，”Maassen-Francke 说。今天，最佳牛群管理的应用越来越多，意味着对传感器、机器人、数字工具和软件等各种智能技术的依赖。
更好地为农场主工作
有效的时间管理是当今奶牛场的关键成功因素。“为了完成当天的待办事项清单，牧场经理绝对需要更加不受时间约束，”Maassen-Francke 说。“他们需要实时获知何时何地进行干预。”将传感器和软件与移动设备相结合，可以赋予农场主很大的灵活性，不必全天候守在牛舍或电脑前。此外，移动设备使整个农场的所有员工都能保持了解最新状态并更有效地进行协调。
农场工作越来越基于信息技术的性质也可能在其他方面使该行业受益。波恩大学动物科学研究所的 Ute Müller 博士认为智能技术使农业再次对年轻人产生吸引力。“在农村地区招聘人才一直很困难，因为牛群管理是一种艰苦且普遍落后过时的工作方法。但幸运的是，这种情况正在发生变化，”她说。“在我与学生的日常工作中，我看到他们对将他们的实践和科学知识与 IT 的力量相结合来管理现代乳制品运营的复杂性感到兴奋。就农业及其所需行业本身的长期可持续性而言，这是我们不应低估的一个重要因素。”
让奶牛更健康
当今奶牛场产生的“大数据”也在改善动物健康。GEA 的 CowScout 系统自 2012 年开始投放市场，可以跟踪每头奶牛的活动数据，例如躺下和进食时间。凭借其发情检测功能，CowScout 系统还提供有关最佳授精时间的数据。CowScout 传感器全年每周7天、每天24小时连续测量奶牛的行为，如果奶牛的行为偏离她通常的活动模式，CowScout 会发出警报，将她的行为与前几周的滚动平均值进行比较。新的可选定位功能允许更快地定位奶牛，从而立即采取行动。
另一个例子是 GEA 的 DairyMilk M6850 细胞计数传感器，它使用基于传感器的专利技术来测量牛奶中的体细胞计数类别，以便及早发现乳腺炎。通过单独分析每个乳区的牛奶品质，该传感器为农场主提供了一种新水平的早期检测能力，以保护其牛群的健康。“实时数据和分析使管理人员和兽医能够更早地采取有针对性的行动进行干预，这样奶牛就可以更快地从疾病中康复，并且需要更少的抗生素，”Maassen-Francke 说。
GEA 的饲喂系统还支持农场主的饲喂管理和饲喂策略，这对高产奶牛起着非常重要的作用。通过 DairyNet，可以对牛舍和挤奶机器人中的饲喂站进行精确控制和编程，包括群体管理、不同的配给、饲喂原料等。牛群管理软件可以一目了然地显示在哪里改进饲喂策略，这不仅会影响牛群的健康，还会影响农场的饲料成本。这种精确饲喂在许多方面节约了资源。
数据智能化
特别是在大型农场，使用具有每周7天、每天24小时的全天候监控能力的传感器技术会产生大量数据。与当今的任何其他行业一样，只有能够有效管理大量数据的系统才是“智能”的。这就是软件的用武之地。那么好的牛群和农场管理软件的关键是什么？
“重要的是要明白：农场经理不想看数据，他们想要看到信息，”Maassen-Francke 说，他最近负责监督在德国推出的 GEA 全新 DairyNet 牛群和农场管理软件。“他们想看看在哪些方面可以改进流程和策略，在哪些方面可以改善动物福利，在哪些方面可以节省资源和成本；他们希望一目了然地查看关键数据，并根据他们的需求进行定制。”与国际乳制品生产商共同开发和测试的 DairyNet 软件，具有用户友好的界面，图形和图表以可视化方式描绘，并根据农场的个性化需求量身定制。
虽然传感器、智能手机和软件开辟了各种新的可能性，但它们也增加了农场对快速、强大的网络连通性的依赖。“这是一个潜在的限制因素，因为特别是在世界各地的农村地区，网络覆盖——以及智能农场所需的那种安全性和传输速率——在大多数情况下尚未完成，”Maassen-Francke 说。GEA 的答案是 DairyNet Box，它本质上是一个本地服务器，允许将 DairyNet 系统在本地安装，以保护操作流程的安全并确保现场快速响应时间。
最终，一个好的牛群管理软件的工作是让奶牛场充分利用这种数字化转型所提供的机会。”– GEA 农场管理软件部产品经理 Beate Maassen-Francke 博士
– GEA 农场管理软件部产品经理 Beate Maassen-Francke 博士
改变游戏
智能技术不仅使熟悉的流程变得更容易、更快速和更高效，它们还打开了通往全新领域的大门。为了探索这一潜力，GEA 与政府和世界知名机构一起参与重要的乳制品研究，与学生和企业家合作，挖掘下一代解决方案。GEA 的 AutoDry 项目，是挤奶技术行业与农业科学家联手重新思考抗生素使用的一个例子。
作为 GEA 和波恩大学的联合项目，AutoDry 于 2015 年启动，旨在改变奶牛在干奶期前的最后泌乳阶段（即预产期前 6-8 周）的挤奶方式。传统上，奶牛通常在干奶期开始时接受抗生素治疗，因为突然停止挤奶会增加乳房压力和乳腺炎感染的风险。AutoDry 的目标是开发一种软件，可以在干奶前逐渐减少乳房排空，即产奶量，以避免突然停止。根据在波恩大学 Campus Frankenforst 试验农场进行的研究，GEA 成功开发了挤奶控制软件，有助于在干奶前的最后几天越来越早地移除挤奶杯组。“这提供了一种自动化方式，可以让奶牛‘断奶’，使其日产奶量显著降低，并在实际干奶期开始之前开始退化，即乳腺组织的退化，”波恩大学的该项目研究团队负责人 Müller 说。
该软件监控绝对牛奶数量而不是牛奶流量，是同类软件中第一个允许农场主自动开始退化期的软件。“目前，我们正在大型农场测试该软件，以了解更改后的挤奶控制如何影响奶牛干奶的日常工作，”Beate Maassen-Francke 说。“这包括在专利软件准备上市之前与其他研究合作伙伴进行多次优化测试。”
到目前为止，研究农场的结果显示出希望。“该软件有效地降低了奶牛在干奶之前的产奶量。没有记录到乳腺炎病例，平均细胞计数远低于限值，”Müller 说。“因此，不仅奶牛的自动减少产奶更温和，而且可以在没有抗生素的情况下进行干奶。”
我相信这款新的挤奶控制软件将引发对奶牛养殖的重新思考。”——波恩大学动物科学研究所的 Ute Müller 博士
——波恩大学动物科学研究所的 Ute Müller 博士
健康、幸福……和可持续性
无论是颠覆行业，还是让古老的流程更快速、更高效，智能技术正在帮助奶牛场应对当今面临的诸多挑战——帮助他们保持盈利，吸引年轻人才，确保牛群健康，减少资源的消耗、浪费甚至温室气体的排放。“我们看到这些技术发挥了重要作用，因为最重要的是，它们提升了农场主的体验，改善了动物的健康和幸福感，这确实是高效、具有成本效益的乳制品企业的基础，”Maassen-Francke 说。“这也是可持续乳制品企业的基础。例如，瑞士的科学家最近发现，随着年龄的增长，奶牛产生的甲烷会减少。因此，如果我们能让它们保持更长时间的健康和生产力，我们不仅可以保护农场的生物资源，还可以改善它们的气候足迹。”
