Цифровизация и автоматизация молочного животноводства

22.10.2021 984
дойка коров

Для удовлетворения растущего спроса на молочные продукты необходимы более совершенные технологические решения. Цифровое молочное животноводство предлагает прекрасную возможность более эффективно удовлетворить растущий спрос на молочные продукты с меньшими трудозатратами за счет автоматического доения.

По мере роста населения мира спрос на молочные продукты пропорционально увеличивается. Таким образом, в молочной промышленности наблюдается постоянное увеличение размеров молочного стада и одновременное сокращение соотношения поголовья скота на поголовье.

Кроме того, доение коров, включая санацию коровника, обработку сосков, прогнозирование мастита, проверку состояния вымени и проверку качества молока, является сложным и трудоемким процессом. В результате время, доступное для надлежащего наблюдения за отдельными животными и управления ими, уменьшится, что поставит под угрозу здоровье и благополучие животных.

Чтобы справиться с этими проблемами, требуются усовершенствованные технологические решения для удовлетворения растущего спроса на молочные продукты. Цифровое молочное животноводство с использованием Интернета вещей, искусственного интеллекта и методов, основанных на данных, открывает прекрасные возможности для более эффективного удовлетворения растущего спроса на молочные продукты с меньшими затратами рабочей силы с помощью автоматического процесса доения.

Преимущества автоматического доения

Ручное доение на молочной ферме трудоемко и требует много времени. Кроме того, консервирование молока вручную может вызвать бактериальную инфекцию молока. На современных молочных фермах автоматический процесс доения значительно повышает эффективность труда (на 20% -50%) за счет оборудования доильных залов, такого как автоматическое удаление доильных аппаратов и быстрые ворота для входа и выхода. Фермеры освобождаются от процесса доения и связанного с ним жесткого графика, и их труд может быть посвящен присмотру за животными, кормлению и другим видам деятельности. Более того, автоматический процесс доения одинаков для каждой коровы и при каждом посещении. Уровень вакуума регулируется в зависимости от потока молока из каждой четверти, что снижает опасность повреждения вымени. Увеличение частоты доения увеличивает надои, что может снизить нагрузку на вымя и повысить комфорт коровы.

Улучшение здоровья и благополучия животных также считается вероятным результатом более широкого внедрения автоматических систем доения в молочной промышленности. Коровы, которых доят с помощью автоматических систем доения, имеют больше свободы и больше возможностей для взаимодействия с окружающей средой. Кроме того, данные свидетельствуют о том, что автоматическая система доения в определенной степени снижает физиологический стресс и дискомфорт по сравнению с неавтоматизированным доением, а также отслеживает и определяет здоровье и поведение крупного рогатого скота.

цифровизация в животноводстве

Применение Интернета вещей и искусственного интеллекта

Интернет вещей описывается как способность устройств, подключенных через высокоскоростной Интернет, распознавать, собирать, обмениваться и обрабатывать данные для использования этих данных для достижения общих целей. В молочной промышленности найти правильное время для доения молочного скота — сложная задача. Более того, из-за отсутствия технологий молоко может быть скоропортящимся и хрупким. Используя носимые датчики и Интернет вещей, фермеры будут знать о статусе молочной продуктивности каждой коровы и могут обнаруживать такие заболевания, как мастит или любое другое заболевание, которое может снизить надои.

Искусственный интеллект определяется как стимуляция человеческого интеллекта в машинах, которая отображает характеристики, связанные с человеческим разумом, такие как обучение и решение проблем. Искусственный интеллект фокусируется на понимании и разработке систем, демонстрирующих такие интеллектуальные качества, как способность учиться, извлекать знания из данных, рационализировать и принимать меры для достижения конкретных целей.

В молочной промышленности искусственный интеллект позволяет фермерам анализировать данные, собранные датчиками и другими аппаратными технологиями. Большие данные в сочетании с алгоритмами искусственного интеллекта могут быть преобразованы в полезную информацию для улучшения процесса принятия решений на молочных фермах. Внедрение искусственного интеллекта приносит пользу высокотехнологичным системам, таким как автоматический процесс доения, и повышает конкурентоспособность молочной фермы в будущем.

Большинство молочных ферм расположены в удаленных районах, где подключение к Интернету может быть недостаточно сильным для обеспечения быстрой передачи данных и потоковой передачи больших наборов данных в облако для анализа. Кроме того, на фермах могут быть источники помех, которые также негативно влияют на подключение к облаку. Более того, стоимость передачи данных является причиной медленного внедрения цифровых технологий в молочной промышленности.

В настоящее время фермеры полагаются на редко распределенную сеть датчиков для сбора данных о фермах. Помимо физических ограничений, связанных с этими датчиками, они дороги и могут стоить до 8000 долларов США. Кроме того, существует тенденция воспринимать Интернет вещей и искусственный интеллект как инструменты, применимые только к цифровому миру, из-за отсутствия понимания их практического применения.

Дальнейшее развитие

Автоматическое доение с использованием Интернета вещей и искусственного интеллекта представляет собой крупное технологическое новшество в молочной промышленности. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить лучшее время дня и частоту доения для каждой породы молочного скота в разные периоды лактации и репродуктивного цикла. Кроме того, будущие исследования должны быть сосредоточены на улучшении мониторинга качества молока в режиме реального времени и оценке того, сколько автоматических доильных станций будет оптимально обслуживать определенные размеры стада и породы. Такое моделирование для оптимизации движения коров обеспечивает наиболее эффективное обслуживание, снижает частоту хромоты, снижает затраты и увеличивает выгоды в будущем.

Технологические достижения с использованием Интернета вещей и искусственного интеллекта открывают новые уровни управления производством молока для молочного скота. Необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы преодолеть проблемы внедрения Интернета вещей и искусственного интеллекта и дать фермерам возможность использовать преимущества цифровых технологий молочного животноводства для создания более эффективного и прибыльного предприятия.

Самане Азарпаджух, ветеринарный врач
Хоссейн Тахери, доцент кафедры машиностроения Южного университета Джорджии

Также читайте:

Специфичность горного молока определяет кормовая система

Как увеличить рентабельность молочной фермы

Поделиться:

Похожие статьи