Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
U
uden teknologian mahdollisuuteen
on tarttunut Teknologian tutkimus-
keskus VTT Oy:n ja Luonnonvara-
keskuksen vetämä yht...
solut, pitoisuudet) on lypsyrobottijärjestelmissä merkit-
tävästi yleisempää kuin lypsyasemissa. Sen sijaan kii-
man tunni...
Tärkeimmät syyt, miksi maitotilat hankkivat mittalaitteen (SmartFarm-kysely 2018).
­poikkeuksetta Lelyn lypsyrobottijärjes...
seen. Tutkimusprototyyppilaitteiden suorituskykyä
arvioidaan Luken Maaningan koenavetan lypsyjen
yhtey­dessä sekä mm. Luke...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Sensorit tulevat maitotiloille/ Nauta-lehti 03/19

216 views

Published on

Koko ruokaketjun toimintaympäristö on parhaillaan teknologisessa murroksessa, mikä avaa myös uusia ansaintamahdollisuuksia. Maitotiloilla digitalisaatio näkyy jo nyt erilaisina tuotantoa mittaavina sensoreina ja antureina, jotka tarjoavat ajantasaista ja tärkeää tietoa. Toisaalta vielä on paljon myös käyttämättömiä mahdollisuuksia. / Kirjoittaja: Mikko Utriainen/ VTT

Published in: Technology
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Sensorit tulevat maitotiloille/ Nauta-lehti 03/19

  1. 1. U uden teknologian mahdollisuuteen on tarttunut Teknologian tutkimus- keskus VTT Oy:n ja Luonnonvara- keskuksen vetämä yhteinen tut- kimushanke SmartFarm. Hanke kehittelee yhteistyössä Faban ja nel- jän teknologiayrityksen kanssa maitotiloille uusia älyk- käitä sensoriratkaisuja. Hankkeessa tavoitellaan tilojen tuottavuuden parantamista, kaupallisesti hyödynnet- täviä tuloksia kansainvälisille markkinoille sekä tuot- tajien ja teknologiayritysten yhteistyön syventämistä. Nopea ja sujuva mittaus arvossaan Äskettäin julkaistu ns. Karhisen raportti toteaa: ”Maa- ja elintarviketaloudessa digitalisaatio merkitsee laaja- mittaista digitaalisten teknologioiden hyödyntämistä ja eri toimijoiden välistä digitaalista tiedonvaihtoa. Käy- tännössä se mahdollistaa tuotannon kustannustehok- kuuden, tuotannon ajantasaisen ohjauksen, tuotteiden tasalaatuisuuden ja jäljitettävyyden sekä tuotteiden kil- pailukyvyn viennissä.” Keskeinen digitalisaation mahdollistaja ja tiedon lähde on sensori tai mittalaite. Tilalle asennettuna se mahdollistaa ajantasaisen tiedon, joka auttaa tuotannon ohjausta ja lisää tuottavuutta. Käyttäjä arvostaa myös sensoria, joka on mahdollisimman automaattisesti toi- miva ja sujuvasti tilan tietojär- jestelmiin kytkeytynyt. Hankkeessa selvitimme suo- malaisille maitotiloille koh- dennetulla kyselyllä, mitä mit- talaitteita tai sensoreita tilat käyttävät ja miksi. Tärkeimmät syyt sensorien ja mittalaitteiden hankinnalle ovat nopea tieto eläimen sairauksien tai kiiman tunnistamiseksi sekä tiedon tuottaminen tuotannon optimointiin, toi- saalta monille mittauslaite on tullut lypsyjärjestelmän vakiovarusteena. Robotti- ja lypsyasematiloilla eroja Mittalaitteiden käytön osalta on varsin suuria eroja lyp- syrobotti- ja lypsyasematilojen välillä. Varsinkin mai- don ominaisuuksien mittaus (väri, johtokyky, lämpötila, Koko ruokaketjun toimintaympäristö on parhaillaan teknologisessa murroksessa, mikä avaa myös uusia ansaintamahdollisuuksia. Maitotiloilla digitalisaatio näkyy jo nyt erilaisina tuotantoa mittaavina sensoreina ja antureina, jotka tarjoavat ajantasaista ja tärkeää tietoa. Toisaalta vielä on paljon myös käyttämättömiä mahdollisuuksia. Sensorit tulevat maitotiloille §§ Teksti: Mikko Utriainen Kirjoittaja työskentelee vanhempana tutkijana VTT Oy:ssä Huomisen tila SmartFarm-hankkeen kyselyn mukaan tilat pitävät seuraavia keinoja tärkeimpinä kannattavuuden parantamiseksi: `` 66 % Maidon rasva- ja valkuais­pitoisuuksien nostaminen `` 61 % Maidon määrän lisääminen `` 51 % Tehokkaampi ennakoiva eläinten terveydenhuolto `` 48 % Eläinten hyvinvoinnin parantaminen `` 45 % Rehun energiapitoisuuden parantaminen `` 42 % Parempi utareterveys 36  Nauta 03/2019
  2. 2. solut, pitoisuudet) on lypsyrobottijärjestelmissä merkit- tävästi yleisempää kuin lypsyasemissa. Sen sijaan kii- man tunnistukseen liittyvä aktiivisuusmittaus on käy- tössä varsin tasapuolisesti molemmilla. Aktiivisuusmittauksen nopea yleistyminen on osoi- tus sensorien hyödystä ja tarpeellisuudesta tiloilla. Se taas on luonut skaalautuvan markkinan sensoritekno- logiaa tarjoaville yrityksille ja lisännyt niiden kiinnos- tusta panostaa ja ideoida ratkaisuja maatalouteen. Selvitimme kyselyllä myös maitotilojen tyytyväi- syyttä kannattavuuteensa, sekä mitä keinoja ne tunnis- tavat kannattavuuden parantamiseen. Kyselyn mukaan vain 25 prosenttia tiloista oli tyytyväisiä kannattavuu- teensa. Tärkeimpänä keinona kannattavuuden paranta- miseksi pidettiin maidon rasva- ja valkuaispitoisuuden nostamista. Toisaalta eläinten hyvinvoinnin parantami- nen ja ennakoiva terveydenhuolto olivat myös tärkeitä. Myös rehun energiasisällön nostaminen sai ääniä. Nopeille analyyseille olisi tilausta Sensorikehittäjien suosima sanonta kuuluu ”Jos et voi mitata, et voi parantaa”. Vaikka maidon pitoisuuksien parantamista pidettiin tärkeänä, tilakohtainen ajanta- sainen mittaus ei ollut kyselyn mukaan kovin yleistä: vain 36 prosentilla tiloista oli maidon rasva-proteiini-­ pitoisuuksien mittalaitteisto. Nämä olivat lähes Maitotilojen käyttämät mittalaitteet SmartFarm-hankkeen kyselyn mukaan. Kysely kohdennettiin tuhannelle suomalaiselle yli 50 lehmän maitotilalle huhti-toukokuussa 2018. Vastaajia oli 192. Mittalaite tai sensori Kaikki vastaajat Lypsy­ robotti Lypsy­ asema Maidon johtokyky 76 % 97 % 36 % Aktivisuusmittaus (ml. kiiman tunnistus) 74 % 81 % 61 % Maidon lämpötila 72 % 78 % 44 % Maidon värimittaus 59 % 81 % 6 % Somaattisten solujen mittaus 53 % 71 % 6 % Pikatestit (progesteroni, utaretuleh- dus, tai vastaava) 40 % 36 % 53 % Maidon pitoisuudet (rasva ja proteiini) 37 % 46 % 11 % Märehtimisen mittaus 36 % 44 % 14 % Eläimen paino 36 % 47 % 3 % Syöntiajan mittaus 11 % 13 % 8 % Rehun kosteus 5 % 4 % 11 % Rehu-analysaattori (NIR tai vastaava) 3 % 3 % 3 % HerdNavigator (DeLaval robotissa) 3 % 4 % 0 % Automaattinen kuntoluokitus 1 % 1 % 0 % Navetoissa on jo nyt monenlaisia antureita, mutta tilatason ajantasaiselle tiedolle on edelleen lisätarvetta. KUVAHINNITIIRA Nauta 03/2019  37  }
  3. 3. Tärkeimmät syyt, miksi maitotilat hankkivat mittalaitteen (SmartFarm-kysely 2018). ­poikkeuksetta Lelyn lypsyrobottijärjestelmillä varus- tettuja tiloja. Käytännön järjestely maidon pitoisuuksien mittaa- miseksi on tuotosseuranta, mihin valtaosa tiloista kuu- luu. Siihen liittyy usein työläs näytteenotto, näytteen toimitus laboratorioon ja viiveellä saatava tieto. Lisäksi analyysi toteutetaan tyypillisimmin vain 4 tai 8 viikon välein. Jos maidon pitoisuustiedot olisivat saatavilla tilalle asennetulla mittalaitteella jokaisen lypsyn yhteydessä, eläimen terveydentilaa ja ruokintaa voitaisiin ohjata te- hokkaammin. Tuotosseurannan laatu- ja tarkkuusvaa- timukset täyttävä tilatason maidon pitoisuusmittaus voisi lisäksi korvata ainakin osan laboratorionäytteistä. Näytteenotto ja toimitusprosessi laboratorioon on tyypillinen käytäntö myös säilörehun koostumuksen analyysissä. Kyselyn mukaan säilörehun kuiva-aine­ pitoisuutta tai muuta ravintoainekoostumusta mita- taan tiloilla vielä harvemmin kuin maidon pitoisuuksia. Toisaalta jo pelkästään säilörehun kuiva-ainepitoisuu- den tunteminen auttaisi merkittävästi ruokinnan opti­ moinnissa. Uusia prototyyppejä testataan SmartFarm -hankkeeseen osallistuvilla sensoriteknolo- giayrityksillä Spectral Engines Oy:llä ja GrainSense Oy:l- lä on visiona viedä pitoisuusmittaukset pois laboratori- osta ja olla edelläkävijöinä kehittämässä tilakohtaisia sensoriratkaisuja maatalouteen, niin eläintuotantoon kuin peltoviljelyynkin. Molempien yritysten teknologia on alun perin ­VTT:llä kehitettyä. Mittausteknologia on periaatteeltaan sama kuin millä keskeiset rehun ja maidon laboratorio-­ analyysitkin tehdään, eli Lähi-IR spektroskopia (NIR, near infrared spectroscopy). Haasteina NIR-laitteiden tilakohtaisissa sovelluksis- sa on ollut korkea hinta, suuri koko ja hankala käytettä- vyys, johon kuitenkin uusin teknologia antaa lupaavia parannuksia. Laitteet voidaan toteuttaa merkittävästi pienikokoisempina ja valmistuskustannuksiltaan edul- lisempina. Ne voidaan kytkeä langattomasti tietojärjes- telmiin ja niillä voidaan saavuttaa sama suorituskyky kuin vastaavilla laboratoriolaitteilla. VTT:n ja Luken tutkijat selvittävät hankkeessa par- haillaan GrainSensen käsikäyttöisen viljan pitoisuus- mittalaitteen soveltuvuutta säilörehun pitoisuuksiin, sekä Spectral Engines Oy:n NIR-sensorimodulien so- veltuvuutta tilakohtaiseen maidon pitoisuusmittauk- Huomisen tila  Lypsyasema  Lypsyrobotti  Kaikki 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % GrainSense Oy on kehittänyt viljan proteiinin, kosteuden, hiilihydraattien ja öljyn pitoisuuksien analysointiin tarkoitetun, kädessä pidettävän mitta- laitteen. SmartFarm-hankkeessa tutkitaan sen soveltuvuutta säilörehulle tilakäytössä. KUVAGRAINSENSEOY 38  Nauta 03/2019 Se nopeuttaa ja parantaa sairauksien ja/tai kiiman tunnistamista Se antaa tietoa, joka auttaa optimoimaan tuotantoa (esim ruokinta) Se on lypsyjärjestelmän vakiovaruste Se parantaa tilan kannattavuutta Se vähentää työvoiman tarvetta Se on edullisesti saatavilla osana lypsyjärjestelmää Olen kiinnostunut uudesta teknologiasta Minulle on suositeltu sen hankkimista 66 % 85 % 81 % 38 % 41 % 37 % 16 % 23 % 22 % 9 % 20 % 17% 19 % 52 % 45 % 28 % 34 % 35 % 16 % 25% 22 % 16 % 6 % 8 %
  4. 4. seen. Tutkimusprototyyppilaitteiden suorituskykyä arvioidaan Luken Maaningan koenavetan lypsyjen yhtey­dessä sekä mm. Luken Jokioisten koetilan kattavaa säilö­rehukokoelmaa hyödyntäen. Vertailuarvoina käy- tetään laboratorioiden tuloksia. Ajantasaisen mittaustie- don tuomista tietojärjestelmiin ja hyödyntämistä Minun Maatilani -ohjelmistossa arvioidaan myös hankkeessa. Tilatason mittareita on luvassa Alustavat tulokset edellä kuvattujen laitteiden mittaus- tarkkuuden osalta ovat lupaavia, mutta kaupalliseen tar- jontaan on vielä pitkä matka. Mittalaitteiden kehittämi- nen on kallis ja työläs prosessi, johon SmartFarm-hanke antaa vasta tutkimukseen perustuvan tiedon suori- tuskyvystä, sekä suuntaviivoja uusien mittalaitteiden tarpeelle, kustannusrakenteelle ja niihin perustuvalle liiketoiminnalle. Maidon alkutuotanto on kuitenkin globaalisti valta­ van suuri markkina, ja tarjoaa teknologiayrityksille hou- kuttelevia mahdollisuuksia skaalautua kansainvälisesti. Kun tutkimushankkeen jälkeen laitteiden valmiusta- soa kehitetään ja niiden tuotteistukseen panostetaan, ajantasaista maidon ja säilörehun mittaustietoa uusilla sensori­ratkaisuilla on tulossa tilakäyttöön parin vuo- den kuluessa. ○ Viite: Karhinen, Reijo: Uusi alku - Maatalous on myös tulevaisuu- den elinkeino. Maa- ja metsätalousministeriön julkaisuja 2019:3. Julkaisu löytyy verkosta: julkaisut.valtioneuvosto.fi, hakusanalla Karhinen Reijo. VTT:llä on rakennettu Smart- Farm-projektin maidon pitoisuus- mittalaitteen tutkimusprototyyppi. Sen ytimessä on Spectral Engines Oy:n pienikokoiset NIR-sensorimo- dulit (pieni kuva). Suuri osa laitteistosta on näytteenoton automatisointiin liittyvää mekaniikkaa ja elektroniikkaa. KUVATVTT Nauta 03/2019  39 

×