EIP-HANKE:
 Digiloikka lehmän ruokintaan

Automaatio avuksi lypsylehmän tasapainoiseen ruokintaan.

Wikli Group Oy on asiantuntijakumppanina mukana ”Digiloikka lehmän ruokintaan” -hankkeessa. Tällä nettisivulla julkaisemme hankkeen kuulumisia, tervetuloa mukaan seuraamaan hankkeen vaiheita!

”Digiloikka lehmän ruokintaan” -hankkeen avulla pyrimme parantamaan suomalaisen maidontuotannon kannattavuutta ja tukemaan lehmien hyvinvointia erityisesti muutostilanteissa luomalla tasapainottavia parannuksia lehmien ruokintaketjuun. Hankkeen lähtökohtana oli ajatus hyvinvoivasta lehmästä maidontuotannon kannattavuuden kulmakivenä. Suuri vastuu lypsylehmän hyvinvoinnista sekä tuotannon ympäristökuormituksen minimoimisesta on juuri ruokinnan optimoimisella. Vääränlainen ruokinta tuhlaa resursseja ja rasittaa, sekä lehmää ja ympäristöä.

Tämän hankkeen tavoitteena on luoda pilottitiloille automaattinen adaptiivinen ruokintajärjestelmä, jossa seurataan lehmien terveyttä, lehmien saaman rehun laatua sekä tuotosta. Järjestelmä perustuu itseohjautuvaan automaattisesti säätyvään ruokintajärjestelmään, joka reagoi muutoksiin ja pyrkii pitämään lehmien saaman rehun optimaalisena.

Nautojen ruokinnassa on selvästi kysyntää automatisoidulle järjestelmälle, joka ottaa huomioon säilörehun vaihtelun sekä nautojen terveyden tilan indikaattorit, ja säätele näiden taustatietojen pohjalta reaaliaikaisesti nautojen seosrehuruokintaa. Tämä tarkoittaa työkalua tilalliselle, joka auttaa tarkkailemaan taloudellista ja tuotannollista tilaa mahdollisimman automaattisesti sekä muodostaa automaattisesti yhteenvetoa tukemaan tilallisen päätöksentekoa. Tavoitteena saada data yrittäjien ja asiantuntijoiden käyttöön reaaliaikaisesti (mahdollistaa aikaisen puuttumisen ongelmiin, tavoitteiden asettamisen sekä seuraamisen)

Hankkeen tavoitteet:

Tämän hankkeen tavoitteita ovat:

1. Löytää käytännön arjessa käyttökelpoiset anturit ja menetelmät seosrehun koostumuksen lähes reaaliaikaisen analyysiin tiloilla ja ottaa ne onnistuneesti käyttöön (säilörehun kosteus, korren pituus, ravintosisältö).

2. Selvittää arjessa käyttökelpoiset menetelmät nautojen terveyden tilan mittaamiseen, jotka tuottavat riittävän nopeasti ja riittävällä tarkkuudella tietoa, jonka pohjalta ruokintaa säädetään.

3. Luoda suomalaiselle nautatilalle optimoitu ohjelmapohja, joka kerää arvot eri analyysimenetelmistä, korreloi arvoja ja pystyy tarvittaessa säätämään seosrehun reseptiä tilan automaattisessa seosrehuruokinnassa tulosten perusteella (esim. valkuainen ja energia).

4. Pilotoida edellä mainittu kokonaisuus hankkeeseen osallistuvilla kahdella maidontuottajatilalla ja kerätä jatkoa varten oleellista tietoa menetelmän vaatimuksista ja sovellettavuudesta muille suomalaisille nautakarjatiloille.

Hankkeen seuranta ja arviointi:

Hankkeen aikana hankeen edistymistä seurataan aikataulun mukaan tarkastamalla työpakettien ja tehtävien pysyminen aikataulussa. Hankkeesta pidetään puolivuosittain palaveri, jossa kukin osapuoli esittelee edistymistä, mahdollisia haasteita ja ongelmia ratkotaan yhdessä. Hankkeen aikana rehusta ja eläinterveydestä kerätään useita validoituja parametrejä (kuten: maidon ureapitoisuus, lehmien lypsykäynnit, maidon rasva- ja valkuaisprosentit, maitomäärä sekä eläinten sairastuvuus). Hankkeen lopullisia tavoitteita seurataan sekä keräämällä numeerista dataa pilottitilan tuottavuudesta ennen pilottia sekä pilotin jälkeen. Lisäksi hankkeen tuloksia arvioidaan haastattelemalla työtä käytännössä tekeviä, jotta saadaan selville toiko automatisaatio helpotusta arkeen ja mitä hyötyä tai haittoja käytännössä huomataan.

Hankkeen pilotti

Hankkeen pilotissa kerätään tietoa järjestelmän vaikutuksista 2 eri eläinryhmän osalta.
 Tiloilta kerätään tuottavuus ja kustannustehokkuus arvoja ennen pilotointia sekä pilotoinnin aikana.
 Arvioidaan kriittisesti, kuinka paljon automatisoidun reaaliaikaisen järjestelmän avulla saatiin lisäetua verrattuna sen vaatimaan työhön ja hankintahintaan.

Lisäksi arvioidaan, miten vastaava järjestelmä on rakennettavissa kustannustehokkaasti muille tiloille pilotissa saatujen kokemusten pohjalta. Saatujen tulosten pohjata, mikäli kokonaisuus näyttää lupaavalta päätetään millainen ratkaisu järjestelmästä (suunnittelu, antureiden asennus, ohjelma ja koulutus) voidaan

Lopputuloksen tulee olla hinta-laatusuhteeltaan houkutteleva ja käyttöönotettavissa tilatasolla. Lisäksi järjestelmän hankinnasta saatavan hyödyn on oltava riittävän ja katettava hankintakustannukset.

Hankkeen totetus

videoesittely järjestelmästä:  
Esittelyvideo Digiloikka lehmän ruokintaan EIP-hanke 2024

Ruokinnanohjausjärjestelmä

Hankkeen aikana kehitettiin ruokinnanohjausjärjestelmää, jossa hyödynnettiin tilalla olemassa olevaa tekniikkaa ja uutta automaatiotekniikkaa sekä ohjelmistoja.

Automatisoitu järjestelmä vähensi manuaalisen työn tarvetta ja mahdollisti tarkemman rehun annostelun, millä on tarkoitus parantaa tuottavuutta ja eläinten terveyttä. Lisäksi järjestelmä mahdollisti ruokintatietojen keräämisen ja analysoinnin, mikä auttoi tekemään tietoon perustuvia päätöksiä ruokinnan optimoinnista.

Kehitystyön aikana saatiin myös arvokasta palautetta tilan työntekijöiltä, jotka osallistuivat aktiivisesti järjestelmän testaamiseen ja käyttöönottoon. Tämä yhteistyö varmisti, että järjestelmä vastasi käytännön tarpeisiin ja oli helppokäyttöinen. Tulevaisuudessa järjestelmää on tarkoitus laajentaa ja kehittää edelleen, jotta se voi palvella entistä paremmin tilan kasvavia tarpeita ja vaatimuksia.

Ohjelmistoratkaisut

Ruokinnansuunnitteluohjelmiston osalta päädyttiin Saksalaiseen Fodjaniin  joka tarjoaa modernia pilvipohjaista ruokinnansuunnitteluohjelmaa.
fodjan.com

Ohjelman toiminta perustuu ruokinnan suunnitteluun tilan rehuvarastojen pohjalta. Se kykenee optimoimaan ruokintaa asetettujen tavoitteiden ja toteutuneen tuotoksen pohjalta. Ohjelma käyttää saksalaisia ruokintataulukkoja pohjatietona, mutta mahdollistaa omien rehujen tietojen käytön sekä ruokintamallin mukauttamisen omien tavoitteiden mukaiseksi. Lisäksi ohjelmassa on hyvät mahdollisuudet tuoda dataa ulkopuolisista järjestelmistä.

Muiden vertailuissa olleiden pohjoismaisten ruokinnansuunnitteluohjelmien osalta jäätiin jälkeen teknisen tason suhteen ja ruokinnan pohjatietojen mukauttaminen ei ollut fodjanin tasolla. Lisäksi tarvittavien rajapintojen ja niiden mukauttamisen osalta fodjanilla oltiin edellä muita. Myös yhteiskäyttö yrittäjien, suunnittelijoiden ja muiden onnistui muita ohjelmia helpommin ja tehokkaammin.

Tietojen tuonnin ja käsittelyn osalta päädyttiin käyttämään apuna avoimeen lähdekoodiin perustuvaa belgialaista Odoo-ohjelmistoa.

-ohjelma ladattavissa ja voidaan asentaa omalle palvelimelle:
https://github.com/odoo/odoo

Ohjelmisto asennettiin tilan palvelimelle ja sitä käytettiin ruokintajärjestelmästä kertyvän datan keskitettyyn varastointiin, käsittelyyn ja hallintaan. Odoo mahdollisti tiedon varastoinnin tietokantaan sekä rajapintojen rakentamisen eri järjestelmiin. Lisäksi talouslaskentaa toteutettiin samalla alustalla. Ohjelmisto tarjoaa mahdollisuuden käyttää Excelistä tuttuja laskentakaavoja, ja tiedot ovat suoraan taulukkolaskentaohjelmaan tuotavissa jatkokäyttöä varten.

Muualla maailmassa Odoo-ohjelmistoa on käytetty myös maatilan koko tuotannonhallintaan, kuten esimerkiksi https://apps.odoo.com/apps/modules/14.0/pways_dairy_farm_management.

Jatkokehityksen osalta ohjelmisto mahdollistaa kerätyn datan käsittelyn yhdistämisen tekoälyyn, mikä avaa uusia mahdollisuuksia tilan toiminnan tehostamiseksi ja optimoinniksi.