Les efforts des principaux développeurs et fabricants d'équipements pour le bétail aujourd'hui visent à maximiser l'automatisation de tous les processus de soins aux animaux, y compris les processus de préparation et de distribution des aliments. Comment cette tendance change l'industrie, quel est son impact positif et négatif, ainsi que les opportunités et les risques potentiels que présentent les nouvelles technologies seront discutés dans cet article.
L'élevage moderne est une activité très spécifique. Sa principale caractéristique est qu'il est associé à des cycles biologiques continus des animaux. Le prix de toute erreur ici est extrêmement élevé.
Une alimentation équilibrée et opportune proposée est l'un des principaux facteurs affectant l'augmentation de la production laitière et l'augmentation du cheptel, et donc la rentabilité de l'ensemble de la production. De la bonne gestion de la table d'alimentation, l'efficacité alimentaire et la santé animale dépendent directement. Il s'agit d'un processus complexe conforme à une réglementation stricte. Ainsi, les bovins sont nourris 2 à 3 fois par jour, selon le type d'alimentation et l'âge des animaux. La distribution des aliments par le bétail, qui se trouve dans une pièce, ne peut pas durer plus de 20 à 30 minutes. Le dosage doit être strictement respecté: l'erreur pour l'alimentation des tiges est autorisée à ± 15% près, pour les concentrés ± 5%. La perte d'aliments pouvant être collectés après distribution ne peut dépasser 1% de leur quantité totale. Les pertes irréversibles ne sont pas autorisées.
Mais en pratique, il n'est pas si simple de suivre strictement les normes: le facteur humain met la distribution stable des aliments en question. Les régimes sur la table d'alimentation ne correspondent souvent pas à la formulation élaborée par le spécialiste de l'élevage. Il arrive aussi que les animaux soient compilés, préparés et reçus - ce sont trois régimes complètement différents. Le calendrier de livraison des aliments est également violé: la personne n'a pas eu le temps, a été retardée quelque part, est tombée malade, il n'y avait personne pour le remplacer, etc. Cela conduit à une violation du rythme biologique chez les animaux et, par conséquent, à une diminution de leur productivité.
Le processus de préparation et de distribution des aliments représente jusqu'à 70% du coût total de la main-d'œuvre: il s'agit de l'un des processus technologiques les plus exigeants en main-d'œuvre dans l'élevage. Est-il possible de libérer une personne du travail de routine, tout en garantissant que les animaux seront nourris exactement selon une recette donnée et strictement à un moment précis? Oui, si vous confiez le processus d'alimentation à l'automatisation.
Fig. 1. L'élevage bovin laitier est un leader dans la mise en œuvre de la robotique
L'évolution du processus d'alimentation
Les mélangeurs fixes qui broient et mélangent le fourrage grossier peuvent être considérés comme la première étape pour automatiser l'alimentation. Fiables et «fonctionnels», ils permettent d'économiser une tonne de temps et vous évitent de travailler dur. Les mélangeurs stationnaires sont principalement utilisés dans les petites exploitations. Leur distribution peut se faire soit manuellement (la masse résultante est rechargée dans un tracteur semi-remorque et distribuée à l'aide de fourches et de pelles), soit au moyen de mécanismes de distribution d'aliments.
La prochaine étape est le mélangeur d'alimentation mobile plus moderne. Ils broient des aliments volumineux chargés dans la tranchée du silo, le mélangent avec du concentré et distribuent la masse résultante aux animaux eux-mêmes. Ces mélangeurs peuvent être traînés ou automoteurs. Ils peuvent être utilisés à la fois avec une alimentation entièrement mélangée et partiellement mélangée, et avec une alimentation séparée avec du concentré. Les balances électroniques intégrées permettent aux mangeoires mobiles de respecter précisément le dosage.
Aujourd'hui, plus de 50% de toutes les fermes d'élevage de la Fédération de Russie utilisent un mélangeur d'aliments mobile. La plupart des entreprises préfèrent les modèles traînés, qui sont beaucoup moins chers que les modèles automoteurs: si un distributeur d'aliments traînés coûte en moyenne 20 000 €, alors environ 250 000 € devront être payés pour l'auto-propulsé.
La principale réalisation de la science et de la technologie dans le domaine de l'optimisation de l'alimentation des animaux d'élevage aujourd'hui peut être considérée comme l'automatisation complète de l'alimentation, lorsque tous les processus - sélection, pesée, dosage, mélange et alimentation des aliments - se produisent sans intervention humaine.
Wagons d'alimentation suspendus
La dernière génération de systèmes d'alimentation comprend, par exemple, les systèmes de wagons d'alimentation suspendus. Les positions de leader dans leur développement, leur production et leur mise en œuvre sont occupées par les sociétés Pellon (Finlande), DeLaval (Suède) et Mullerup (Danemark). En Russie, un tel équipement a été installé pour la première fois en 2012 à la ferme laitière Dashenka dans le village de Rotovo, région de Pskov.
Le wagon d'alimentation suspendu se déplace le long du monorail monté au plafond de l'étable parallèlement à la table d'alimentation, calcule les composants du mélange d'aliments, les dose et distribue les aliments finis conformément aux instructions du programme. Autrement dit, il exécute des actions similaires à celles d'un mélangeur-alimentateur mobile, mais peut se passer d'une personne.
La seule chose qui est exigée ici d'une personne est de fournir des installations de stockage de fourrage, d'où l'automatisation les expédiera. Et vous avez également besoin d'une personne pour programmer le système: entrez-y un ensemble d'ingrédients, de composition, de normes, de dosage, etc. En d'autres termes, elle doit une fois en détail «expliquer» ce qui est exigé d'elle, puis l'ensemble du processus sera exécuté et contrôlé par elle-même.
Afin de distribuer les aliments dans l'étable par transport terrestre - un distributeur d'aliments ou un tracteur - vous avez besoin d'un passage de 5 à 6 m de large. Un wagon d'alimentation suspendu suffit pour 2,5 m. Cela permet d'économiser environ 15% de la surface. En conséquence, les coûts sont réduits lors de la construction de la grange. De plus, l'utilisation de wagons d'alimentation suspendus élimine la pénétration de saleté des roues de l'équipement sur la table arrière.
Le chariot d'alimentation peut être programmé pour distribuer à la fois du fourrage grossier et des concentrés, ainsi que leur mélange - monocorme entièrement mélangé. Il peut distribuer de la nourriture individuellement à chaque animal ou groupe d'animaux. Vous pouvez même donner le coût d'une portion à l'automatisation pour contrôler l'alimentation dans le budget: pour cela, il vous suffit de faire monter le prix des ingrédients dans le programme à l'avance.
Fig. 2. Système automatique de distribution d'aliments DeLaval
Alimentation automatique des veaux
Les systèmes automatiques d'alimentation des veaux sont un autre exemple de la manière dont, grâce à la haute technologie, les problèmes d'optimisation de l'alimentation des animaux de ferme sont résolus. Ces équipements sont produits par un certain nombre de fabricants: Urban, Delaval, Milkline et bien d'autres. La société néerlandaise Lely est considérée comme l'un des pionniers dans ce domaine, et le système Lely Calm est reconnu comme son développement le plus avancé.
Le principal avantage d'un tel système est qu'il est adapté au maximum au comportement naturel des veaux et leur permet de boire du lait à tout moment de la journée - comme on dit «à la demande». Le lait (ou son substitut) dans le système maintient la température optimale pendant 24 heures par jour: il ne se refroidit pas, comme lors d'une consommation manuelle.
Un collier avec un transpondeur est placé sur chaque mollet. Le système surveille le nombre de fois qu'il s'adapte au mamelon et la quantité de lait qu'il boit. Vous pouvez configurer l'automatisation afin qu'elle donne à chaque animal un certain volume à chaque approche. Un veau qui a déjà consommé sa norme ne recevra pas de lait. Si l'animal ne s'alimente pas, le système le signale afin que l'opérateur puisse découvrir le problème.
La saleté ou les insectes ne peuvent pas pénétrer dans le lait: le système se rince automatiquement. Les fabricants de robots offrent également une autre fonctionnalité utile: par exemple, la possibilité d'ajouter des médicaments ou des vitamines au lait (uniquement pour les animaux qui en ont besoin) et la fonction de désinfection des mamelons après chaque veau.
Mais ce n'est pas tout. Le système analyse les caractéristiques nutritionnelles du veau (fréquence, taille des portions, etc.) afin de s'y adapter ultérieurement. C'est-à-dire que la mémoire des «aliments», comme on appelle ces systèmes, stocke toutes les informations sur chaque animal. Certes, le dernier mot reste avec la personne - elle a un affichage d'informations sur lequel toutes les données sur le travail du «flux» sont affichées, et avec l'aide des touches de contrôle, elle peut faire ses propres corrections à tout moment.
Soit dit en passant, l'automatisation elle-même contribue également à «sevrer» le veau de celui-ci. À l'âge de 2 mois, elle cesse de le nourrir, lui donnant de l'eau ordinaire au lieu de la nourriture. Après avoir fait plusieurs tentatives, le veau cesse d'approcher le mamelon, après quoi il passe rapidement à une alimentation grossière et concentrée.
Fig. 3. Système d'alimentation urbain automatique des veaux
Système de pâturage automatique
Le pâturage des vaches dans un pâturage commun entraîne souvent une mauvaise utilisation des aliments en raison du piétinement et de la contamination des fèces. Les pâturages dits «frontaux» se montrent beaucoup plus opportunément, dans lesquels la zone avec une portion fraîche de nourriture végétale pour l'alimentation des animaux est limitée par des haies électriques. Cela, d'une part, peut augmenter considérablement l'efficacité de l'utilisation des ressources fourragères du pâturage. D'autre part, cela augmente considérablement les coûts de main-d'œuvre, car il est nécessaire de réorganiser manuellement la clôture électrique sur une nouvelle section du pâturage.
Afin de minimiser le coût du travail manuel lors du pâturage sur un pâturage «frontal», Lely a développé un système de pâturage automatique Voyager. Ce sont deux robots mobiles qui sont interconnectés par un fil conducteur, ce qui limite la zone de pâturage des animaux.
Les robots se déplacent à certaines distances à des intervalles prédéterminés, tout en libérant à chaque fois une nouvelle zone. Le mode de déplacement (distance et intervalles entre les mouvements) est fixé par l'opérateur et dépend de la taille du troupeau, de la taille du pâturage «frontal» et de la ration alimentaire utilisée.
Fig. 4. Système de pâturage automatique Voyager
Verso de l'automatisation
Selon les experts, le volume du marché des robots agricoles atteindra 74,1 milliards de dollars d'ici 2024. Leur production augmentera de près de 20 fois: jusqu'à 600 000 unités d'équipement. Il est prévu que dans un proche avenir un certain nombre d'innovations dans l'automatisation de l'alimentation seront disponibles, qui sont aujourd'hui au stade de test ou au stade de développement de prototype.
Fig. 5. La transition de l'agriculture à la robotique sera rapide
Cependant, comme toutes les solutions de haute technologie, les systèmes d'alimentation robotisés ont leurs inconvénients. Le plus important d'entre eux est le prix élevé: pour une ferme de 200 vaches, les investissements dans l'automatisation du processus d'alimentation s'élèveront à au moins 450-500 milliers d'euros. Mais vous avez également besoin d'équipements de récolte de fourrage, d'un entrepôt d'aliments, de silos, de routes d'accès et de communications.
L'automatisation doit être surveillée par une personne qui surveillera son travail, ajustera les régimes et effectuera la maintenance à temps. L'utilisation de systèmes robotiques dans une économie mal gérée est un gaspillage d'argent. Aucun miracle technologique ne donne de résultats s'il n'y a pas de personnel compétent à la ferme qui l'a installé et capable de gérer des processus technologiques complexes. Malheureusement, les statistiques sur le manque de spécialistes qualifiés pour la production animale «numérique» semblent déprimantes.
D'une part, l'automatisation nécessite l'acquisition de nouvelles compétences et le développement du personnel. D'un autre côté, en s'appuyant sur des capteurs et des capteurs de diagnostic, une personne devient dépendante d'eux, perdant ainsi son indépendance dans la prise de décision. Cela est particulièrement vrai pour la jeune génération, qui fait trop confiance à la technologie. C'est pourquoi certains éleveurs, en particulier ceux qui ont grandi entourés d'animaux, sont sceptiques quant à l'innovation.
Un autre problème est la nécessité de réaménager d'anciennes étables pour le fonctionnement de nouveaux systèmes automatiques. De plus, même après la reconstruction, de nombreuses exploitations ne peuvent pas répondre à 100% aux exigences technologiques modernes.
Néanmoins, l'automatisation peut augmenter l'efficacité économique globale de l'économie, obtenir de meilleurs résultats tout en réduisant les risques et rendre la main-d'œuvre dans ce domaine plus intéressante et attrayante pour l'homme. Il faut comprendre que les processus technologiques et commerciaux élèvent les exigences de la profession d'éleveur à un nouveau niveau. En plus des avantages évidents, les nouvelles technologies apportent de nouveaux défis auxquels il faut répondre.