Бъдещето на дигиталните технологии в птицевъдството

Дигитални технологии, птицевъдство, Alltech
2017-12-12

Ръстът на птицевъдството е безмилостен. В действителност, въпреки продължаващото предпочитание към свинското месо в Азия, се очаква световното потребление на пилешко месо да надхвърли потреблението на свинското месо до 2022 г. Понастоящем, консумацията на яйца продължава да расте, защото яйцата не са скъпи, те имат добър вкус и е лесно да се обработят и включат в други храни. Приемането им от почти всички култури и религии гарантира, че птицевъдството ще продължи да просперира.

Въпреки установената в света ефективност на проетина, производителите на птици често управляват своите стада на базата на недостатъчна информация. Известно е, че понастоящем са необходими 1,4 кг фураж за производството на 1 кг месо, при положение, че генетиката дава възможност за постигане на съотношение 1:1. Птицевъдите знаят какво е теглото на птиците когато постъпват и когато излизат от фермата, както и каква е средната консумация на фураж и вода. Яйцефермите например, имат достъп до ежедневната информация за средното производство на яйца при различните групи птици, но мениджмънта само на тази средна база прави производствената  неефективност неизбежна.

Какво би могло да се направи за по-добро производство?

  • От гледна точка на производството е важна информацията за индивидуалните телесни тегла в реално време, нуждите от фураж и вода;
  • От гледна точка на отглеждането и хуманното отношение: знаейки нивата на стрес при птиците и изискванията за това, той трябва да бъде оценен чрез телесната температура и факторите за качеството на въздуха, като например съдържанието на въглероден диоксид и амоняк;
  • От прогнозата за управление на заболяванията: чрез способността да се забележат същите, или да се намерят болните птици преди да се засегне цялото стадо;
  • От гледна точка на безопасността на храните: засилен контрол върху Salmonella и Campylobacter spp., както и върху E.coli.
  • От гледна точка на хранително-вкусовата промишленост: увеличаване на добива.

В следващите 30 години се очаква населението на Земята да нарастне с още 3 милиарда души, както и непрекъснато увеличаване на средната класа от населението на градските райони. Птицевъдството трябва да бъде способно да отговори на тези предизвикателства. Ето защо фермерите трябва не просто да отглеждат птици, а и да събират стриктно информация и да изграждат бази данни, за да могат по този начин да впрегнат новите дигитални технологии и информация, чрез които да се подобри ефективността и да се отговори на нарастващите изисквания на активните потребители. Новите цифрови технологии, които се появават на пазара, могат да помогнат на производителите да управляват своите стада по един по-ефективен и устойчив начин.

 

3D печатни протези

Какво е реалистичното бъдеще на 3D печатането в птицевъдството? Операторите в  птицевъдството ще се възползват от едностранното отпечатване на пластмасови или металнии части, които често изискват подмяна във фермите. Университетът в Западна Австралия и ръководителят на Департамента по механично и химическо инженерство, Тим Серкомб (Tim Sercombe), е разработил принтер, при който се използва метален прах. Последният представлява около 20% от общия обем на частта. Aurora Labs е съсредоточила усилията си върху селското стопанство, предоставяйки възможността  на отдалечени земеделски производители в Австралия сами да намират решение в критични за фермата ситуации.

Един от иновативните начини, при който 3D печатането може да повлияе на птицевъдството е чрез животоспасяващи техники. Репродуцирането на ходилата, краката и дори на човките вече е прилагано при декоративни птици. Един пример: Изследователи от Университета в Калгари са създали протезни крака за петел (Foghorn the rooster), след като e загубил и двата си крака, най-вероятно като злополучен резултат на тежко измръзване. В същия университет Дъдли патицата, която е получила цяла протеза на крака (включително колянна става!) в резултат на обединените усилия на 32-годишен машинен инженер и архитект, които са работили с Proto3000 в 3D печатна компания със седалище извън Онтарио.  3D протезирането дава възможност за запазването на високопродуктивни животни, като родители, баби, дядовци и/или прадядовци, чрез които съхранението и продължаването на генетичната линия е от решаващо значение.

Гласовит петел получи нови крака!

(Снимката е предоставена с любезното съдействие на  Riley Brandt/University of Calgary)

 

Роботи вършат мръсната работа

Едно от най-практическите приложения на цифровите технологии в птицевъдната индустрия са роботите. Има многобройни повтарящи се задачи, за изпълнението на които биха могли да помогнат  роботи. Помещенията за отглеждане на птици изискват постоянно внимание - почистване и санитизиране, събиране на яйцата и проверка на птиците. Тези операции отнемат много време и се характеризират с монотонност. Освен това, роботите са по-точни, изчерпателни и честни в работата, която вършат, в сравнение с човека. Статия от Benjamin Ruiz също така показва как роботите могат да помогнат от гледна точка на благосъстоянието на хората). Вижте видео от Wageningen University, демонстриращо робот (video), който разпознава и улавя всяко яйце с голямо внимание.

Базираната във Франция компания Octopus Robots проектира изцяло автономни роботи за превенция и контрол на заболяванията и инфекциите в птицевъдните ферми. Същите правят оценка и на факторите на околната среда като: температура, влажност, въглероден диоксид, амоняк, звук и осветеност.

Автономен робот в птицевъдството

(Снимката е предоставена с любезното съдействие на  Tibot Robotics)

Друга френска компания за роботи, Tibot, обяснява, че роботите могат да обезкуражат птиците да снасят яйца на пода, както и да ги принудят да се движат, което е свързано със здравни ползи. Тези качества на роботите водят до намаляване разходите на труд и средства за производство на единица продукция и същевременно са привлекателни за застъпниците на хуманното отношение.

За по-специализирани задачи, включващи  хранене и мониторинг, метаболитни роботи и роботизирани хранилки могат да подобрят оползотворяването на фуража, да обезпечат по-ниски нива на смъртност, както и да предупредят производителя за потенциални болестни проблеми (Nanny robots). "Nanny роботи" се използват от Thailand’s Charoen Pokphand Group (CP Group) за поддържане на здрави стада от около 3 милиона кокошки-носачки. Ако роботите открият болна птица, хората са предупредени и птицата се отстранява веднага. Тези автоматизации ще намалят огнищата на птичи грип и хранителни заболявания, подобряване на безопасността на цялата верига на доставки от производителя до потребителя. Също така с цел безопасност, Tyson наскоро обяви откриването на своя хай-тек люпилня в Springdale, щата Арканзас. Тя е разположена върху 6968 квадратни метра  и е обзаведена с шест роботизирани ръце, които са така конструирани, че да повтарят определени задачи, изпълнението на които е уморително за работниците.

 

Безпилотни самолети

Възможността за безпилотни самолети в помещенията за пилета може да изглежда малко пресилено. Съществуват опасения, че безпилотен самолет може да направи стадото нервно и да предизвика излишен стрес. В тази връзка, един експеримент от Georgia Tech през 2015 г. показа, че птиците все още не са готови за тази технология, в сравнение с роботи, които вероятно са по-подходящи за вътрешни задачи.

Приложението на  безпилотна самолетна технология е по-подходящо при свободно или дворно оглеждани пилета и пуйки. Тя може да ги наблюдава, подкара и защити от неблагоприятни фактори. Адаптирането на различните видове птици към  безпилотните самолети макар и да изисква обучение, най-вероятно ще успее при технологиите за открито отглеждане.

 

Сензори

Сензорите вероятно представляват най-лесните от осемте технологии за изпълнение. Това се дължи отчасти на по-ниски разходи за изпълнение, но и защото ползите ще бъдат незабавно признати. Компанията Big Dutchman е едно от най-известните имена в съвременното модерно птицевъдство. Нейният сензор DOL 53 е предназначен за измерване концентрациите на амоняк във въздуха - често срещан проблем в птицевъдните сгради.

Много компании в областта на птицевъдството използват сензори за регулиране и контрол на климата в помещенията, включително  вентилация и температура. Сензорът Rotem е предназначен за наблюдение и контрол на въглеродния диоксид в помещенията за кокошки-носачки и родители, което редуцира и предотвратява негативните му ефекти и води до значително намаляване на разходите.

Greengage има уникална система за осветление с помощта на сензори и LED крушки, за създаване на системно осветена  и регулируема среда, която подобрява растежната продуктивност на птиците и редуцира разходите.

От гледна точка на перспективите, изследователите и фермерите биха могли да спечелят много от внедряването на различни сензори с цел подобряване на здравето и благосъстоянието на бройлери, кокошки-носачки, пуйки и патици. Снабдени с RFID тагове, птиците биха могли да бъдат наблюдавани в тяхната естествена среда, давайки възможност на изследователите да научат повече за тях. Тази информация може да бъде анализирана и използвана за оценка на естественото поведение на птиците и връзката му с производствената ефективност.  При изследвания, проведени в University of Michigan са използвани специални сензори/датчици  за да се анализира как птиците използват пространството в своите клетки, с цел да се разбере по-добре как да се проектират безклетъчни системи  за отглеждане, чрез които да се подобри комфорта и благосъстоянието на кокошките.

 

Изкуствен интелект

Изкуственият  интелект е технология, която се превърна в гръбнак на много други технологии. В преработвателно предприятие, роботи например, използват изкуствен интелект за подобряване на ефективността му. Посредством сътрудничество е създадена високотехнологична автоматизирана процесингова система iPoultry, която за първи път е демонстрирана на VIV Европа. Автоматизирането на дадена производствена процедура, като например обезкостяване на пилета, изисква разпознаване на формата и размера на всяко пиле и индивидуално адаптиране. Изкуственият интелект е идеална технология  и за това приложение. Имайте предвид, също така,  че един компютър може да  анализира разликата в плътността и структурата на месо в сравнение с костите. Това е чудесен пример за комбинирани технологии: роботи изпълняват работата, като изкуственият интелект ги инструктира какво да правят  въз основа на данните, които се събират с помоща на сензори. Gribbot на SINTEF е един такъв робот, който може да обезкости пиле за две до три секунди, заменяйки до 30 човека-оператори! След като  това беше комбинирано с машинна визия, компании като Gainco създадоха нови процесори за постигане на по-висока производителност.

Компании като Porphyrio, PMSI, Impex Barneveld и Intelia също използват изкуствен интелект за наблюдение и контрол на околната среда.  Сензори събират информацията, софтуерът я анализира, а изкуственият интелект регулират условията в помещенията или алармира фермера в случай на потенциален проблем, като например болна птица. Цялата тази информация може да се прехвърли към iPad или смартфон. Всичко това се прави в реално време и може да ограничи притесненията и малките проблеми, преди те да станат катастрофални.  Освен спестяване тези задачи да се изпълняват от хората, се създават и възможности за намаляване на разходите, за оптимизиране консумацията на фураж, контрол на климата, увеличаване на производството - чрез по-здрави стада заради по-чистата вода и по-доброто управление на системите за мениджмънт. Цялата тази информация може да се съхранява и анализира с цел да се стандартизира производството, което в крайна сметка ще увеличи продуктивността и подобри здравето на животните.

Друго приложение на изкуствения интелект?  Пилешки преводачи! Много производители на птици удостоверяват, че определени звуците на стадото могат да бъдат индикатор за здраве, комфорт, общо благосъстояние или стрес. Чрез слушането и разбирането на звуците и звуковите сигнали, производителите могат да се ориентират за здравен проблем, бедствие или стрес, което ще им даде възможност за своевременно решаване на проблема.

Като форма на изкуствения интелект,  машинното зрение е използвано за сортиране  на яйцата, както и за определяне на дефекти по черупката, като напукване или вътрешни петна кръв. То може да се използва също и за оценка на годността  на яйцата за люпене в инкубатор, чрез сканиране, с цел да се установи кои от тях са оплодени и кои не. На базата на специален алгоритъм, устройството може да определи процента на люпимост на яйцата (с точност над 98%) още на петия ден от началото на инкубацията.

При изследване в Бразилия е използван изкуствен интелект, за да се установи по-добре поведението на кокошки при условия на топлинен стрес в сравнение с комфортна обстановка. На базата на компютъризирана система, разработени модели и визуални ориентири това е напълно възможно без намесата на изследователя. Последното е важно при подобен тип изследвания, защото присъствието на изследователя би повлияло и променило поведението на кокошките. По този начин се елиминира всякакъв субективизъм или погрешно схващане от гледна точка на изследователя, и се гарантира по обективна оценка на поведението и общото благосъстояние на кокошките.

Тази технология представлява значително предизвикателство, чрез което могат да се   предотвратят определени проблеми при отглеждането на кокошки-носачки и при производството на яйца за консумация. За да се подменят възрастните кокошки-носачки,  трябва да се инкубират яйца за люпене, но преди излюпването не може да се каже колко от тях ще бъдат женски и колко мъжки. Възможността за прогнозиране  пола на яйцата е изследвана в птицефермите Vital, които са партньори на израелската технологична компания Novatrans – създател на системата Ovabrite. При нея се използва terahertz спектроскопия. На базата на последната, системата може автоматично да  идентифицира яйцата от мъжки пол преди инкубацията. Всички яйца за които е установено, че са от мъжки пол не се подлагат на инкубация, а се продават като стокови яйца за консумация. Това дава възможност за увеличаване на производителността в люпилните, за производството само на женски пилета, когато това е необходимо, за намаляване на разходите и увеличаване на продажбите.

 

Подобрена реалност

Подобрена реалност е способността да се виждат неща, които са невидими за човешкото око с помощта на невидимите спектри на светлината, или за натрупване на информация, включително и интерпретация на данни, заедно с това, което човек вижда. Възможните приложения на технологията са огромни, но до този момент, има няколко примера за реални търговски приложения.

Georgia Tech имаше студентски проект, в който се изследва използването на изкуствения интелект в преработвателното предприятие. Прилагането на изкуствения интелект  позволява да се види как да се среже трупа на пилето и да се отстрани дефектното месо от него, ако има такова. За целта са изпитвани два метода. При първият се използва специален дисплей, монтиран на главата на апарата, чрез който тримера може да види графично всяка птица и да посочи най-доброто място за рязане. При втория метод е изпитван лазерен скенер, който се поставя в близост до линията на обработка на всяка птица, и който посочва директно най-добрата локация за срезовете. Последният метод, се счита за по-рентабилен.

 Освен ползите за производителите или преработвателите, потребителите също имат  ключово значение за внедряването на определени технологи. Прозрачността става критична, тъй като дава възможност да се знае къде и как се произвежда храната. Базирани в Австралия фирми предлагат на всички потребители на iPhone и Android безплатно приложение, което им позволява  да сканират кода на картонената опаковка на яйцата и да изтеглят подробна информация откъде са произведени и доставени яйцата, спазени ли са условията за хуманно отношение към птиците при производството им и пр.

 

Виртуална реалност

Най-очевидното приложение на виртуалната реалност в птицевъдната индустрия е обучението и по-специално обработката на птиците. Виртуалната реалност е тази, която може да научи работещите на технологичната линия в една птицекланница как да оперират с труповете и месото на птиците. Пример за виртуална реалност е как McDonald’s си партнира с клиентите като им предлага виртуална обиколка в птицевъдни ферми с помещения за свободно отглеждане на кокошки за производство на яйца, които им предлагат в ресторантите си.  

Друг ексцентричен вариант е да се направи виртуално реален опит с птици. Той е проведен от професор Austin Stewart, от университета в Айова, в една концептуална компания (Second Livestock), която позволява на птиците да се насладят на свободното отглеждане. Идеята се реализира чрез екипиране на птиците със специални виртуални очила. По този начин, те биха могли да бъдат отглеждани навсякъде, дори в градските райони, и да чувстват свободата на своя виртуален свят. Въпреки, че компанията все още не е започнала производството на този продукт, е важно да се знае, че технологията е създадена там, и е на път да става все по-достъпна.

Това ли е бъдещото отглеждане на птиците?

(Снимката е предоставена с любезното съдействие на Second Livestock)

 

Blockchain

Възможносттите на Blockchain в птицевъдството са свързани със способността му за прозрачно решаване на проблемите за безопасността на храните. Walmart, Unilever, Nestlé и други хранителни гиганти, които работят с IBM, използват Blockchain технология за осигуряване на цифрови записи и наблюдение на управлението на веригата за доставки, осигуряващи възможност за проследяване на продуктите от птицевъдството, продавани в магазините. Blockchain може да се използва за наблюдение на всички аспекти от веригата за предлагане на храни, от фермерите и производителите до преработвателите и дистрибуторите. Опитът на Walmart с Blockchain и нарастващия интерес от страна на други големи хранителни конгломерати показва уникалните възможности на тази технология.

Компанията ZhongAn Technology пусна технологичен инкубатор за разработване на Blockchain технологии, позовавайки се на очакване за конкретни приложения в птицевъдната индустрия. Както е известно, в Китай се консумират около 5 милиарда пилета годишно, където предпочитат тъмно месо, а не гръдно месо както американските потребители.  Напоследък в страната е било разрешено да изнасят готвени пилета в Съединените щати. В тази връзка Blockchain може да бъде начин за смекчаване на евентуални опасения, свързани със снабдяването и методите на производство, което в крайна сметка открива пътя за износа на суровини.

 

Интернет на нещата (IoT)

Интернет на нещата (IoT) е отделно в списъка с останалите осем технологии, защото това е технология, която свързва всички останали.  Компанията ZhongAn например, работи за да направи производството на пилета по-безопасно като си сътрудничи с компанията Wopu, която е специализирана интернет компания. IoT свързва много от сензорите/датчиците в помещенията за птици към смартфон Ipad или други устройства, какъвто е случаят със SmartPoultry.

Публикация от Rupali Bhagwan Mahale дава подробна информация за приложенията на IoT в мониторинга на птицевъдството.

LX IoT Cores предлага технология за подобряване на ефективността в сектор птицевъдство, чрез използването на приложения, на базата на комбиниран сензор и специални технологии.

Системата M-Tech предлага софтуерен пакет за проследяване на всички елементи във фермите,  включително получаване и обработка на информация събрана от сензори, както и от други източници, в т.ч. от роботи за ветеринарномедицинска дейност и други дейности.  Този начин на управление на цялата верига предлага невероятни постижения с проследяването, което става все по-важно за производството на храни в световен мащаб. 

Cargill’s TechBro Flex работи с данни от производителя и създава възможности за предвидимост и анализ на процесите, което позволява на клиента да избере пътя си въз основа на избор на стратегически сценарии.

 

Голямото предимство на данните

Ако ние можем да съберем повече информация за животните, включително за бактериите в храносмилателния им тракт, и как те реагират на храненето на ниво ген, започва да става ясно, че фермерите трябва да се учат как да управляват огромни количества данни, както преди това са научили как да управляват техните животни. Компанията Alltech създаде комплект от алгоритми за интерпретиране на информацията, която се събира по отношение на чревната микрофлора, нутригеномиката и патогените, като например кампилобактер или антибиотико-резистентните бактерии. Нутригеномиката позволява да се генерира информация за прецизността на храненето на животните и  ДНК профилирането, което ни помага да научим точно какви специфични бактерии са налични в интестиналния тракт. Без мощни анализи на данните, няма начин да се извлече полза от тях.

Смята се, че световното производство на птиче месо ще се увеличи със 120% за периода от 2010 до 2050 г. За да се отговори на това предизвикателство, оползотворяването на фуража и другите показатели за продуктивна ефективност трябва да продължат да се подобряват. Използването на цифровите/дигиталните технологии, като например изброените по-горе, ще помогнат до голяма степен на птицевъдите за  постигането на тази ефективност, за да може да се отговори на повишените нужди на хората в света.

* Рамката за тези осем технологии беше предложена в статия в PwC .

Контакти

Олтек България ЕООД

Любен Каравелов 103

Стара Загора 6000

 

Тел./факс: 042 601 916

Продажби: 0886 450 777

Логистика: 0885 261 628

e-mail: Bulgaria@alltech.com

 

 

Свържете се с нас...

 

background image