反思“毒奶粉” 美國以IT監控奶牛場
4年前,沃爾瑪把RFID技術應用于供應鏈管理的舉動吸引了全世界的關注,但有一個產業卻可能對此不屑一顧——乳業,因為從上個世紀50年代起,奶牛場就開始使用計算機管理系統了; 上個世紀80年代初,他們已經采用電子智能標簽和傳感器來管理奶牛了。  
1991年,美國奶牛場的數量下降到了75140個,降幅超過一半,留下來的奶牛場則越來越壯大,它們的發展也越來越多地依賴于IT系統、傳感器和無線技術的支持。據美國農業部(USDA)的統計,奶牛場利用技術改善了奶牛的健康狀況、促進了奶牛繁殖,而且每頭牛的產奶量也增加了大約15%。  
對乳業這樣的資本密集型行業而言,小步的生產力提升都可能產生深遠的影響。Garland Maine公司旗下的Thomas農場的主席Mary Wilson表示: “隨著農場壯大,你所掌握的信息就變得重要多了。”  
現在,奶牛場的工人們使用的IT技術有藍牙、Wi-Fi和RFID等。網絡攝像機觀察并記錄牛欄里牛的活動;生化傳感器—包括計步器和溫度傳感器,分別用來測量每頭牛的活動量,以及繁殖時的體溫和早期病癥;牛棚、辦公室、飼料混合站和擠奶臺的電腦系統采用了ISO標準的RFID標簽,而且每個標簽上都有一個USDA審批的獨特的15位數識別器。  
“這些系統提供了一種持續的方式,可以對每頭奶牛的活動進行獨立的實時監控。” 奶牛場策略咨詢公司的董事長兼CEO Terry Smith說。  
據USDA統計,美國有1/5的奶牛場在使用IT技術養牛,相比1991年增加了約14%。奶制品供應商則表示,奶牛場越大,計算機系統的使用越深入。  
給牛貼標簽   
根據USDA數據,2007年,大約9%的奶牛貼了RFID標簽,而且使用這種技術的奶牛場正在快速增加。每個RFID標簽的成本約2~3美元,而以前使用的專用感應器的價格是RFID的20多倍。價格低廉又符合行業標準的RFID的應用,大幅降低了奶牛識別系統的成本; 同時,它也顛覆了系統供應商的供貨模式,因為它不僅去掉了供貨商的硬件利潤,還把市場開放給了新的競爭者。  
傳統上,標簽是由牛奶機械(milk machine)生產商提供的。“他們銷售的系統已經開始配備RFID標簽了,但他們討厭這樣做,因為這樣做使利潤率從90%降到了0。”Valley農業軟件公司副總裁Steve Eicher說,“這新標簽也是商品。”  
Thomas農場從1987年就開始使用電子標簽來幫助管理農場業務。剛開始,它用電子身份標簽來識別牛,監測飼料的消耗情況。現在,它向牛奶機械生產商購買了安裝在項圈上的應答器,當做身份標簽和計步器。“我們通過計步器的數據來觀察奶牛是不是病了。如果它過度興奮,可能就是快要產仔了。” Wilson說。  
這套牛奶系統會識別奶牛,測量牛奶的重量和其他數據,然后把這些數據傳送到后臺辦公室的奶牛場管理系統里。這個系統把這些數據和每個動物的獸醫來訪、疫苗注射等其他信息整合起來,做成報告和任務清單。  
整個流程非常完善,但有一點讓Wilson非常抱怨,那就是標簽的價格。一個項圈的價格為115美元,400頭牛加起來也是不小的一個數字。“如果牛跑丟了項圈,你就得到處找。”  
不過,像牛肉餅一樣,標簽成本也在降。雖然現在的專用感應器簽在每頭牛進擠奶臺時才記錄數字,這不符合USDA正在推動的標準RFID標簽所應該具有的追蹤功能,但奶農和供貨商都相信最終會使用標準的標簽,所以John Visser奶牛場——擁有1.6萬頭牛,分布在4個地區的奶牛場,第一個開始使用符合ISO標準的RFID標簽。  
“我們增加了牛群數量,又不想花更多的錢,” Visser農場總經理Brian Schaap說。一個感應器要25美元,而每個RFID標簽只要2.5美元,光這一項就節省了好幾千美元。  
帶著RFID的牛群   

擠奶臺的勞動力成本占奶牛場總成本的一半,RFID的使用正好大大降低了這里的成本。現在,Schaap又把RFID應用在了擠奶臺以外的其他地方,比如,工人們現在用超便攜筆記本電腦、智能手機,以及掃描棒來識別動物的種種需求。  
據Schaap介紹,他們用一個3英寸的橘黃色掃描棒讀取每頭牛耳朵上的RFID標簽,把身份數字通過藍牙傳輸給筆記本電腦。電腦在掃描的同時,把這個數字和一個工作表核對,然后給工人們戴在頭上的接收器發送一個語音信息,告訴他們這頭牛需要接種疫苗,或者進行懷孕測試。每天工作結束的時候,工人們把電腦連在擴展接口上,通過USB或Wi-Fi把數據上傳到奶牛場的管理系統。這個系統讓一個人就能完成以前兩三個人的活,既提高了準確率,也節省了勞動力。  
除了RFID,藍牙也是這個系統的一大突破。Eicker指出,舊系統要求工作人員帶著筆記本電腦進牛欄,讀標簽的掃描棒要通過一根長線連在電腦上。“如果你真在這行干過,你就會知道那有多愚蠢。”他說,“政府頒布的15位的奶牛ID標準和ISO的RFID標簽提供了統一的識別技術,降低了成本,但藍牙才是去除電線的突破性技術。”  
技術在飼料管理上也發揮了關鍵性作用。美國加利福尼亞州的Diamond S Ranch牧牛場經理Tom Sawyer用惠普iPaq和Wi-Fi來監測供農場里約1300頭牛的飼料混合。“對我們來說,喂牛是一項藝術,而我們的錢也就是從那兒來的。”Sawyer說。  
處于哺乳期高峰和產奶多的奶牛的飼料要貴些,其他牛的飼料則要便宜些。每張食譜都包括4種成分,它們一起被運到混合車上。車上的秤與iPaq連接,并在一個LCD屏幕上顯示要加入哪種成分、什么時候停止。另外,iPaq也用來輸入數據,所有飼料買進的時間和成分等數據都要輸入電腦。  
工作人員給車加料時,數據會同時通過Wi-Fi傳給辦公室里一個正在運行的服務器,這個服務器能夠與農場的管理軟件結合起來,讓Sawyer可以精確地分配飼料,也隨時了解清單上還有什么、還得花多少錢來買什么飼料。  
“從公司總盈利的角度看,這個系統是最有價值的。”Sawyer說,“而這個系統工作的原則,就是收入高于飼料成本。”他表示,使用飼料管理系統,至少幫助農場節省了10%的飼料錢。  
牛的生化識別技術   
計步器已經使用了好多年了,有的奶牛場也正在試驗其他生化傳感器。Smith說,“實時監測牛的心跳速度、體溫和胃的PH,讓我們有機會更早地發現問題。”  
Tenxsys公司以為空間項目生產遙測技術裝置而聞名,現正它正準備推出一種叫做“SmartBolus”的溫度傳感器,它能放在牛的第一個胃里。據Tenxsys介紹,這個裝置使用電池,形狀像一粒藥,4.3英尺長,直徑1.3英尺,壽命大約4年(它取不下來,電池用完就需要再放一個新的進去),對牛的身體健康毫無害處。  
SmartBolus有溫度讀取器,用一個感應器把數據傳給牛欄里依靠太陽能供電的轉發器。轉發器在辦公室的電腦里重放讀數,再把數據和一個DHI(牛群改良計劃)奶牛場管理工具整合起來。  
科羅拉多州的Bella健康系統公司也在研制一個類似的系統,用RFID標簽記錄牛穿過牛欄或擠奶臺的讀數門時的體溫。  
這些裝置可以探測到牛是否發燒、懷孕或生病,尤其是生完小牛后,母牛非常容易受感染,會推遲繼續產奶的時間。科羅拉多州可賽(kersey)市的Cockroft奶牛場主Scott Cockroft指出,早發現問題,可以把奶牛恢復需要的時間從一個多星期減少兩到三天。  
不過加州大學獸醫學學院臨床醫生Jim Reynolds對體溫傳感器并不完全認可。他表示,這些傳感器還不知道管不管用。他解釋說,在歷史上,即使恒溫動物的體溫也不會是一成不變的,因此溫度傳感器并不十分管用。牛的體溫也會隨著外界環境的變化而變化,比如牛喝水也會引起胃里的溫度在極短時間內急劇變化,而這些系統需要把這種變化考慮在內,以免虛驚一場。當然,他肯定道,技術的潛力是巨大的。  
雖然存在不確定性,奶牛場技術還是有進展的。Sawyer認為; 使用并適應高科技是奶牛場發展成熟的過程,尤其是奶牛場越來越大的時候。“所有這些事情都很自然,要把工作做好,就得依賴技術來幫你,并把注意力集中在需要技術幫助的牛身上。”  
印第安納州Fair Oaks農場經理Tom Sarosy已經在用新辦法整理運營數據了。他說,“我不停地研究這些數據,看是不是有薄弱之處。”  
不過另一方面,Sarosy認為,如果信息技術系統和傳感器的數目,以及它們產生的數據量不斷地增加,奶牛場就會遭受信息“超載”了。而采用生化技術羅列出可能存在問題的牛,這樣的做法轉移了奶場員工的注意力。“危險在于,傳感器把我們關注的焦點從牛身上轉到了技術身上。”Sarosy說。  
印象:奶農是真正的IT應用先鋒  
乳業很早就使用了信息技術,奶牛場一直以來就是把IT技術應用于農業的最積極實踐者之一。據咨詢公司奶牛場策略公司董事長兼CEO Terry Smith回憶,早在上世紀50年代,一臺IBM的主機就開發了第一個奶牛場的記錄管理系統和遺傳學數據庫,標志著IT技術開始應用于奶牛場了。  
早些時候,奶牛群改良協會(DHIA)這樣的組織會派出技術員收集牛奶樣本,而奶農就每月從這些樣本中搜集信息。這些樣本的數據放在后端系統里運行,會產生單只奶牛產奶能力的報告,這個能力就可以拿來和業界平均水平相比較。  
美國加利福尼亞州DHIA會長Scott Taylor在上世紀70年代開發了第一個依靠電腦的奶牛場管理系統程序DairyTrak。當時,作為一個在華盛頓擁有600頭牛的奶牛場主,他認為需要開發一個用于電腦的奶牛場管理程序,就聯系了程序員Steve Alstrom。Alstrom用UCSD Pascal系統寫了個軟件,在裝有CP/M操作系統的Altos電腦上運行。  
泰勒回憶說: “他以為用300小時就能寫出這個軟件,于是說‘給我1000美元和3塊牛肉我就寫,’但最后他卻用了3000小時才寫出來。”  
據Smith介紹,把奶牛場管理系統和牛奶測量系統整合在一起,奶牛場就可以實時獲得牛奶產量的數據,得出他們自己的報告,不再需要技術員每月來檢查了。但DHIA的數據需要經常更新,奶牛場最后還得將數據傳回協會。隨著系統不斷完善和統一,奶牛場的后臺辦公室就成了數據中心。  
“自從奶牛場有了軟件系統,我就非常清楚我的奶牛的情況了。而通過對比DHIA的數據,我就知道它們和其他任何牛相比較的情況了。”泰勒說。  
此外,DHIA還會對牛奶成分進行更細致的分析,整理數據,與本地區其他奶牛場的數據做比較。雖然大部分奶牛場仍與協會合作,但也有些奶牛場認為,不值得花費那么多精力和時間參與每月的抽樣工作。  
Thomas農場總裁Mary Wilson就放棄了這項服務,完全依賴奶牛場自己的系統。她表示,她知道牛奶每天、而不是每月的平均產量了,而且不用技術員每月來抽樣比較。“我再也不用為多一個人而來進行其他安排了。”她說。 
                                        
                                        
                                        
                                        
                                        


