Chăn nuôi gia cầm thời đại 4.0: sự hỗ trợ của công nghệ tiên tiến

Conteúdo disponível em: English Indonesia (Indonesian) Philipino

Bây giờ chúng ta đã hiểu sự hữu ích của công nghệ đối với người chăn nuôi sản xuất và ngành công nghiệp gia cầm trong thời đại 4.0, Rodrigo Galli trình bày viễn kiến của ông về công nghệ nào có thể và đang được sử dụng để cải tiến hiệu quả sản xuất trong chăn nuôi gia cầm hiện tại và nâng cấp lên thời đại 4.0. 

Trong số báo này, ông sẽ chỉ rõ công nghệ được áp dụng trong thực tế trang trại như thế nào

Các công cụ Poultry 4.0 đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả chăn nuôi cầm, giúp theo dõi, phòng ngừa và thậm chí dự đoán năng suất của vật nuôi dựa trên các công nghệ tiên tiến như Trí Thông Minh Nhân Tạo (Artificial Intelligence – AI) và Dữ liệu lớn (Big Data).

Ví dụ, công nghệ thị giác máy tính (Computer Vision) ứng dụng phương pháp Học Sâu (Deep Learning) để theo dõi biểu hiện hành vi của chim, xác định dấu hiệu lâm sàng của sức khỏe, bệnh hoặc stress, cũng như ước tính thể trọng, lượng thức ăn, số lượng và chất lượng trứng.

AI cũng có thể đưa ra dự đoán chuẩn xác về sản xuất , như thời điểm lý tưởng để giết mổ dựa trên yêu cầu thị trường, lượng thức ăn tiêu thụ, sản lượng trứng và thể trọng của gia cầm.

• Ngoài ra, sự tự động hóa có vai trò nền tảng trong việc tự động các công việc như cho ăn, cân đo, điều chỉnh nhiệt độ và thu thập trứng nhằm tăng hiệu quả chăn nuôi sản xuất.

Việc ứng dụng các công nghệ này vào thực tiễn được chia thành:

• Công nghệ cho nhà máy thức ăn chăn nuôi.
• Trang trại gia cầm.
• Sức khỏe gia cầm.
• Quản lý.

Chúng ta hãy bắt đầu với các công nghệ có thể ứng dụng được trong nhà máy thức ăn chăn nuôi

NHÀ MÁY THỨC ĂN CHĂN NUÔI

Tôi đề cập đến ba loại công nghệ NIR chính (Cận Phổ Hồng Ngoại-Near Infrared Spectroscopy) thường được sử dụng trong các nhà máy thức ăn chăn nuôi (cám).

• NIR tại phòng thí nghiệm: Thiết bị này thường được có trong các phòng thí nghiệm kiểm soát chất lượng. Chúng được sử dụng để phân tích chính xác và chi tiết về thành phần dinh dưỡng của các nguyên liệu và thức ăn chăn nuôi (cám), và trong một số trường hợp khác, còn có thể phân tích tác động của quá trình chế biến đậu nành và DDG (bã rượu khô-distillers dried grains). Các mẫu sẽ được xử lý chuẩn bị và phân tích trực tiếp trên thiết bị và cho kết quả chỉ trong vài giây.
• NIR In-line (hoặc On-line):
  Các hệ thống này được thiết kế để lắp đặt trực tiếp trên dây chuyền sản xuất của nhà máy cám và phân tích các nguyên liệu theo thời gian thực, giúp điều chỉnh công thức và liều lượng tức thời, bảo đảm sự đồng nhất của các mẻ thức ăn.
• NIR Di động (Portable):
  Các thiết bị NIR di động nhỏ gọn và có thể mang vác dễ dàng đến trực tiếp các nhà cung cấp nguyên liệu, nhà máy cám hoặc các cơ sở trang trại gia cầm. Bằng kết nối internet, loại NIR di động này có thể gửi dữ liệu theo thời gian thực để phân tích và cung cấp dữ liệu cho quyết định.
• Chúng ta cũng có sự Tự Động Hóa Quy Trình, bao gồm các hệ thống tự động định lượng và trộn cám, giảm thiểu lỗi và tăng hiệu quả, cũng như Khả năng truy xuất dữ liệu (Data Traceability) – đây là những hệ thống giúp thu thập và ghi lại dữ liệu theo thời gian thực, từ đó người quản lý có thể truy xuất nguồn gốc của các nguyên liệu và kiểm soát chất lượng chúng.
• Dữ liệu được tạo ra có thể dùng trong dữ liệu lớn và góp phần cho các phân tích
  bao gồm dữ liệu từ chăn nuôi sản xuất gia cầm, nhằm tìm những lỗ hổng/thiếu sót cần được khắc phục trong quy trình sản xuất.

TRANG TRẠI CHĂN NUÔI GIA CẦM

Trong thời đại 4.0, một số loại công nghệ được áp dụng trên trang trại gia cầm. Áp dụng công nghệ sẽ giúp người chăn nuôi tin tưởng hơn các dữ liệu chỉ số thu thập được. Những công nghệ này bao gồm:

• Cân tự động: Cân theo dõi thể trọng gia cầm, giúp kiểm soát cân nặng để điều chỉnh lượng thức ăn và xác định các vấn đề về sức khỏe và phúc lợi tùy theo sự thay đổi thể trọng của gia cầm.
• Cảm biến môi trường: Các cảm biến độ ẩm, nhiệt độ và chất lượng không khí bảo đảm duy trì môi trường lý tưởng cho đàn gia cầm. Các cảm biến có thể lắp đặt tách rời hoặc có kết nối với các thiết bị cân đo. Đã có những robot tự động di chuyển xung quanh nhà chuồng gia cầm để đo các tham số môi trường này.
• Máy ảnh có công nghệ thị giác máy tính: Máy ảnh có thể theo dõi biểu hiện hành vi của gia cầm, tính toán thể trọng của chúng, đếm số lượng trong đàn, cũng như đếm số lượng và phân loại trứng (bẩn, nứt, v.v.). Camera cũng có thể được sử dụng để đo lượng thức ăn chứa trong silo và từ đó ước tính lượng thức ăn tiêu thụ/CA.
• Robot tự động: Robot thực hiện nhiều chức năng khác nhau, từ di chuyển gia cầm để kích thích chúng tiêu thụ thức ăn đến xác định những con chết và thu thập trứng. Robot cũng có thể kiểm tra tình trạng phân nền chuồng và thậm chí thu nhận hình ảnh phân để xác định sức khỏe đàn (chickenboy). Robot chưa được áp dụng quy mô lớn ở Brazil, nhưng các công ty và trường đại học như ESALQ đang phát triển các mẫu sử dụng thử (prototypes).
• Màn hình (panels) tự động hóa: Các màn hình kết nối với các cảm biến có thể tự động điều khiển các hệ thống trong nhà chuồng như thông gió, chiếu sáng và điện.
• Theo dõi cám chứa trong silo
  • Cảm Biến Radar Sóng Dẫn Hướng (Guided Wave Radar): Cảm biến này sử dụng các sóng radar để đo chuẩn xác lượng cám chứa trong silo, giúp kiểm soát hiệu quả nguồn cung cám cho đàn vật nuôi.
  • Theo dõi cám chứa trong silo bằng máy quét (scanner) laser: Máy quét laser có thể quét lượng cám trong silo và cung cấp thông tin trữ lượng cám theo thời gian thực. Loại máy này có thể dùng cho các silo trữ ngũ cốc.
  • Theo dõi cám chứa trong silo bằng cảm biến tải trọng (Load Cells): Cảm biến tải trọng được gắn bên dưới silo để đo khối lượng cám còn lại trong silo, cung cấp dữ liệu chuẩn xác cho việc lập kế hoạch bổ sung cám. Các loại cảm biến tải trọng hiện đại nhất có thể kết nối với Internet và gửi dữ liệu đến một ứng dụng (app) có sẵn trên điện thoại di động hoặc máy tính.
  • Theo dõi cám chứa trong silo bằng cảm biến lực căng (tension sensors): Loại cảm biến này đo lực căng của cáp treo silo, gián tiếp chỉ ra lượng cám chứa trong silo đó. Dựa trên lực căng, ta có thể xác định được lượng cám đã được tiêu thụ.

Những ví dụ bổ sung này nhấn mạnh cách Chăn nuôi gia cầm thời dại 4.0 sử dụng và kết hợp nhiều công nghệ giám sát khác nhau để bảo đảm cung cấp cám đầy đủ, tối ưu hóa việc cho ăn và cải thiện hiệu quả sản xuất của đàn gia cầm.

Điều quan trọng không kém là phải lưu tâm đến một vấn đề: chúng ta đã đào tạo và tập huấn nhân sực trong việc sử dụng những công nghệ này chưa?

SỨC KHỎE GIA CẦM

Theo dõi sức khỏe đàn gia cầm theo hướng phòng tránh: Giám sát kỹ thuật số các mầm bệnh trong đàn gia cầm thông qua thu thập phân và sử dụng qPCR – hai phương pháp giúp người chăn nuôi gia cầm theo dõi liên tục và định lượng các mầm bệnh trong đường ruột (GI) một cách nhanh chóng, chính xác với dữ liệu và kết quả đáng tin cậy. Nhờ vậy họ có thể nhận được các cảnh báo sớm về mức độ mầm bệnh và tiến hành các biện pháp phòng ngừa hiệu quả, nhanh chóng, chính xác và không gây ảnh hưởng trực tiếp (non-invasive) đến đàn vật nuôi .

QUẢN LÝ

1. Hệ Thống Hỗ Trợ Quyết Định (Decision Support System-DSS) – Dữ liệu được thu thập để thiết lập các báo cáo và tạo thông tin hữu ích cho việc quản lý và ra quyết định. Dữ liệu được thống nhất trên một nền tảng duy nhất, giúp con người có cái nhìn tổng quan của toàn bộ chuỗi, với khả năng truy xuất nguồn gốc và tính minh bạch của hoạt động kinh doanh, tạo điều kiện thuận lợi cho công ty áp dụng công nghệ Blockchain.
2. Blockchain (một công nghệ sổ cái phân tán – distributed ledger technology giúp con người theo dõi và quản lý thông tin một cách an toàn và hiệu quả):
   • Cải thiện tính minh bạch của chuỗi cung ứng: Blockchain có thể được dùng để cải thiện tính minh bạch của chuổi cung ứng gia cầm. Nhờ đó, người tiêu dùng có thể truy cập thông tin về cách thức những thực phẩm từ gia cầm được chế biến sản xuất như thế nào.
3. Lập kế hoạch linh hoạt: Dữ liệu giúp chúng ta lập kế hoạch ngắn hạn và dài hạn một cách linh hoạt và vẫn tối ưu hóa được các quy trình sản xuất và tối đa hóa sản lượng.
4. Thông qua các cảnh bá0, các kỹ thuật viên có thể biết được nơi nào có vấn đề và sử dụng hiệu quả các chuyến thăm của họ đến các chuồng trại nuôi gia cầm cần họ hỗ trợ, tìm kiếm tất cả dữ liệu được lưu trữ ở đó để tìm ra căn nguyên vấn đề. Điều này giúp tối ưu hóa việc sử dụng quỹ thời gian của họ và nguồn lực của công ty, cũng như cải thiện hiệu quả công việc của họ.

Với những công nghệ tiên tiến này, Rodrigo cũng muốn nhấn mạnh đến khả năng kiểm soát môi trường trang trại một cách thông minh. AI – Trí thông minh nhân tạo có thể quản lý nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí, tạo môi trường thoải mái và thuận lợi cho đàn gia cầm tăng năng suất.

Khi kết hợp các công nghệ này với nhau, chúng ta có thể lập kế hoạch sản xuất một cách hiệu quả hơn, tối ưu hóa được các quy trình chăn nuôi sản xuất, cải thiện phúc lợi và tăng năng suất chung.

Các công cụ hỗ trợ Gia Cầm thời đại 4.0 không chỉ nhắm vào việc giám sát và dự đoán. Chúng ta có thể nhanh chóng được cảnh báo và xác định sự biến thiên dữ liệu của các thông số vượt ngoài giới hạn cho phép – phát hiện bằng cảm biến hoặc qua dữ liệu nhập vào điện thoại di động. Những cảnh báo này sẽ thông báo cho bộ truyền động/điều khiển (actuators) – có thể là hệ thống tự động, về những sự cố này và bắt đầu thực hiện bước khắc phục ngay lập tức.

• Ngoài ra, AI đóng vai trò quan trọng trong dự đoán năng suất từng đàn gia cầm.
• Các mô hình này có thể được điều chỉnh theo dữ liệu mới, tạo ra dữ liệu, tạo ra các trường hợp giả định nhằm hướng dẫn người chăn nuôi sản xuất đạt được mục tiêu trong chế biến giết mổ hoặc sản xuất trứng.
• Một vòng tuần hoàn liên tục gồm phân tích, điều chỉnh và thực hiện này không những tăng hiệu quả sản xuất mà còn nâng cao khả năng dự đoán và giải quyết vấn đề, giúp cài thiện hiệu quả sản xuất vận hành.