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Soluciones innovadoras 360 para la sostenibilidad de un nuevo sistema de producción de leche en ganaderías con ordeño automatizado

Grupo Operativo AMSOS360: Soluciones innovadoras 360 para la sostenibilidad de un nuevo sistema de producción de leche en ganaderías con ordeño automatizado

  • Tipo Grupo operativo
  • Ejecución 2022 -2025
  • Presupuesto asignado 352.350,03 €
  • Alcance Supraautonómico
  • Comunidad Autónoma Andalucía; Aragón; Asturias, Principado de; Balears, Illes; Cantabria; Castilla y León; Castilla - La Mancha; Cataluña; Comunitat Valenciana; Extremadura; Galicia; Madrid, Comunidad de; Navarra, Comunidad Foral de; País Vasco
  • Principal fuente de financiación PAC 2014-2020
  • Sitio web del proyecto https://www.revistafrisona.com/GO_AMSOS-360
Descripción

Digitalización, captación y uso de la información disponible en ganaderías de vacuno de leche con ordeño robotizado en España para reforzar su sostenibilidad, Captar la información diaria recogida por el robot de ordeño a nivel de cada animal y relacionarla con datos de salud podal y salud de ubre para seleccionar los animales que mejor se adapten al ordeño robotizado, Se monitorizará la adaptabilidad de los animales al robot, Se definirán nuevos indicadores de manejo y caracteres para el programa de mejora genética que reflejen dicha adaptabilidad, Se controlarán y mejorarán la salud podal y la salud de ubre, dos factores determinantes para el buen funcionamiento de un sistema de ordeño automático en una ganadería de vacuno de leche, Se definirá e implementará un índice de mérito económico total para seleccionar animales apropiados para una ganadería con ordeño automático.

Descripción de actividades

En la primera fase del proyecto se ha contactado con una serie de granjas robotizadas, con recogida de salud podal y de mamitis, para comenzar a implementar la recogida de información procedente del robot. Se han adquirido los lectores RFID y se ha adaptado la aplicación de recogida de salud podal y mamitis para la identificación automática de los animales mediante los lectores. Por otra parte, se ha implementado la recogida de actividad y rumia en una de las ganaderías con un sistema especializado propiedad de MSD. Se ha acordado con dos empresas fabricantes de robots de ordeño, Lely y DeLaval, el acceso a los datos generados por las vacas en ordeño. Se ha desarrollado la base de datos donde se asienta la informaciónd de los robots y los de la recogida de datos de mamitis y salud podal. Se han muestreado vacas de las ganaderías mencionadas y se han genotipado estos animales.   En cuanto a divulgación,  se ha diseñado el material divulgativo e identificativo del proyecto, se han realizado varias actividades de presentación del proyecto en charlas técnicas a nivel nacional y europeo  y en medios especializados. Toda la actividad del proyecto se ha recogido en la web del mismo. Se ha constatado la dificultad de puesta en marcha del proyecto al encontrarse diferentes sistemas de identificación electrónica de los animales en las granjas (RFIC, NFC y otros), así como el distinto grado de colaboración de las empresas fabricantes de estos dispositivos y de los robots de ordeño en cuanto al accesos a la información generada por los animales de las granjas. 


 En la segunda fase del proyecto se han incorporado un número de granjas importante al proyecto, en las que se ha seguido recogiendo la información de salud podal y de mamitis. También se ha recogido muestra biológica de vacas en ordeño robotizado y con datos de mamitis y salud podal y se han genotipado estos animales. Se ha discutido con los técnicos especialistas en mamitis y salud podal cómo tendría que ser la recepciónd de las alertas por parte de los técnicos y ganaderos y se ha desarrollado una aplicación para que éstos accedan a la información descargadas de los robots de ordeño. El INIA ha recibido la información necesaria para comenzar el estudio genético de los caracteres interesantes para la adaptabilidad al robot de los animales y han estimado las componentes de varianza de estos caracteres. En cuanto a la divulgación del proyecto se ha presentado la evolución del proyecto en diferentes charlas técnicas a nivel nacional y en diferentes medios especializados. Toda la actividad del proyecto se ha recogido en la web del mismo. Se constatan dificultades en el acceso a la información de los robots de ordeño especialmente en zonas de peor conectividad.


En la tercera fase del proyecto se han seguido incorporando granjas al proyecto, aunque en un número inferior a las fases anteriores. Se ha seguido recogiendo la información de salud podal y de mamitis y muestra biológica de todas las vacas en ordeño de las ganaderías adherida. Se han genotipado estos animales. El INIA ha seguido recibiendo información para continuar con  el estudio genético de los caracteres interesantes para la adaptabilidad al robot de los animales y tras estimar las componentes de varianza de los caracteres con interés, ha determinado aquellos que pueden incorporarse al programa de mejora genética en granjas de ordeño robotizado, como son: producción de leche/vaca/día; eficiencia productiva (kg de leche/min); porcentaje de grasa; porcentaje de proteína; flujo de leche medio máximo durante los ordeños del día; tiempo total en box; tiempo muerto; conductividad eléctrica de la leche (miliSiemens/centímetro). Por otro lado, se han utilizado las coordenadas cartesianas recogidas por los robots LELY, que revelan la distancia entre el punto central del brazo de ordeño y cada uno de los 4 pezones según los 3 ejes (X, Y, Z) de un espacio tridimensional, con los que se definen cinco caracteres morfológicos de la ubre: distancia entre pezones delanteros (FTD); distancia entre pezones posteriores (RTD); profundidad de la ubre (UD); balance de la ubre (UB); distancia entre ubre anterior y ubre posterior (DFR). La evaluación genómica de los caracteres seleccionados se llevado a cabo usando el procedimiento de ‘Single Step’, método que permite la evaluación conjunta de animales con genotipos y animales no genotipados haciendo uso de las matrices de parentesco obtenida a partir del pedigrí y de la matriz de parentesco genómico usando los genotipos realizados en las ganaderías del proyecto. En cuanto a la divulgación del proyecto se han presentado los resultados del proyecto en diferentes charlas técnicas a nivel nacional y en diferentes medios especializados. Toda la actividad del proyecto se ha recogido en la web del mismo.

Objetivos

El objetivo de este grupo operativo es desarrollar dos herramientas para mejorar la sostenibilidad de las ganaderías con ordeño automatizado. La primera herramienta es una aplicación de manejo inteligente 360 que relacione la información disponible en granjas con otras fuentes de información para detectar situaciones de alerta sobre la salud podal y la salud de ubre de los animales teniendo en cuenta el estado actual y el historial de cada animal y, una segunda herramienta de mejora genética, que maximice la adaptabilidad de las vacas a las exigencias del robot. 

  • Acceso y descarga de los datos del robot de cada ganadería.
  • Conectar las diferentes fuentes de información en una base de datos relacional y establecer un proceso automático de validación cruzada.
  • Desarrollar una aplicación de manejo inteligente 360º que gestiona la información recibida para definir alertas y enviarlas a los técnicos de la granja para evaluar el nivel de su trascendencia y la urgencia de actuación.
  • Definir nuevos caracteres que expresen la adaptabilidad de los animales a las exigencias del robot y el genotipado de los animales.

Los objetivos específicos serán: 

  1. Capturar la información diaria recogida por el robot de ordeño a nivel de cada ganadería junto con los datos de actividad y de rumia disponibles. 
  2. Conectar la información capturada a nivel de la granja con los datos del control lechero, los datos de salud podal recogidos por el podólogo y los datos de salud de ubre recogidos por el técnico de calidad de leche. 
  3. Desarrollar una herramienta de manejo inteligente 360º que relacione toda la información disponible a nivel de cada animal para detectar situaciones de alertas, hacerlas llegar a los técnicos para evaluar la relevancia de cada caso y ayuden al ganadero en la toma de decisión si es preciso. 
  4. Incorporar al programa de mejora genética nuevos caracteres que ayuden a seleccionar animales que transmiten mejor adaptabilidad para un ordeño robotizado a la siguiente generación.
Resultados
  • Acceso y descarga de los datos del robot de cada ganadería.
  • Conectar las diferentes fuentes de información en una base de datos relacional y establecer un proceso automático de validación cruzada.
  • Desarrollar una aplicación de manejo inteligente 360º que gestiona la información recibida para definir alertas y enviarlas a los técnicos de la granja para evaluar el nivel de su trascendencia y la urgencia de actuación.
  • Definir nuevos caracteres que expresen la adaptabilidad de los animales a las exigencias del robot y el genotipado de los animales.

El Resultado 1 del proyecto se denomina "Puesta en marcha y seguimiento del Proyecto", que incluye las actividades relativas a la coordinación entre los miembros solicitantes de las actividades propias del proyecto, la gestión del mismo incluyendo las modificaciones que se han ido realizando a lo largo del mismo, así como la auditoría para las solicitudes de pago. En las reuniones de coordinación es importante que todos los participantes del grupo operativo estén al tanto de la marcha del proyecto, tanto en las actividades en las que están directamente involucrados como también del resto. En este proyecto se han ido produciendo cambios en cuanto a la normativa referente a la justificación del mismo en los distintos periodos, por lo cual una parte muy importante del tiempo de coordinación se ha centrado en la revisión de la normativa y adaptación de documentos, carteles y resto de material de justificación a las normas que iban saliendo. Como conclusión creemos que en este tipo de proyecto es importante dimensionar bien estas partidas a nivel de horas empleadas considerando todo el personal necesario para la correcta gestión, especialmente el apartado de justificación y posibilidad incluso de hacer frente a auditorias adicionales con un coste muy elevado en horas de trabajo.


El Resultado 2 del proyecto se denomina “Acceso y descarga de los datos del robot de cada ganadería”, para hacer posible el acceso a los datos de los robots de las ganaderías participantes y la descarga de los mismos. Para ello se contacta con las empresas fabricantes de los robots de ordeño más difundidos entre los asociados de CONAFE, manteniéndose con ellos un contacto para determinar las condiciones de acceso a los robots de ordeño, la definición del tipo de acceso y el protocolo a seguir en el caso de cada ganadería para conectar el servidor de CONAFE y descargar la información almacenada en la nube o en la base de datos gestionada por el software de granja. Se discute el destino de estos datos y se llega con dos de los fabricantes a acuerdo, con Lely y DeLaval. El acuerdo con el primero exige un pago y un contrato firmado con el miembro operativo FEFRICALE, mientras que el segundo no tiene un coste. La conexión del programa Horizon (Lely) se realiza a través de una API, mientras que el software de DeLaval se conecta con la base de datos de CONAFE mediante un acceso LogMeIn. El permiso de las ganaderías para el acceso se realiza a través de la aplicación en el caso de Lely, mientras que el permiso es por escrito en el caso de DeLaval. Al final del proyecto se conectan 40 ganaderías con robot DeLaval y 267 con robot Lely. En este resultado se han encontrado dificultades para el acceso a los robots de marca GEA. Hay unos límites poco claros acerca de la propiedad de la información entre los desarrolladores de la tecnología y las ganaderías, cuyos animales generan la información.


El Resultado 3 del proyecto se denomina “Adaptación del programa de recogida de datos de salud podal y mamitis para permitir la identificación del animal a través de lector portátil de RFID”, consiste en la adquisición de lectores portátiles de RFID y teléfonos NFD para ponerlos a disposición de los técnicos en podología y calidad de leche para para facilitar la recogida de los datos de cojeras y de mamitis. Los dispositivos deben permitir la identificación de las vacas de las que se recoge la información de cojeras y mamitis de manera automática. Para ello se modifica el software de recogida de información para incorporar los protocolos RFID y NFC. Se encuentran muchas dificultades porque no existe una uniformidad en los protocolos de transmisión de información en los dispositivos de identificación de los animales en granja desarrollados por los distintos fabricantes y en el primer período del proyecto, en plena crisis de disponibilidad de chips informáticos, no había disponibilidad en el mercado de dispositivos de lectura RFID por lo que se modifica el proyecto para y contratar el servicio de conexión de las aplicaciones de recogida de datos a una empresa que tenía disponible un lector con el que se pudo cumplir con esta tarea, Geriontrading SL.


El Resultado 4 del proyecto se denomina “Conectar las diferentes fuentes de información en una base de datos relacional y establecer un proceso automático de validación cruzada”, que comprende el diseño dela base de datos relacional y de flujo de la información de las diferentes fuentes, la integración de toda la información procedente de las ganaderías robotizadas junto con la información histórica disponible en CONAFE y la procedente de la recogida de datos de salud podal y de mamitis y el desarrollo de la base de datos en código SQL. Este es un proceso de cinco fases: acceso a la información; casación y codificación; validación; conexión y estandarización; integración. Por otra parte se adquiere el material necesario para la gestión de toda la información, desde lectores RFID y teléfonos NFC hasta tablets donde va instalado el software de recogida de información de cojeras y mamitis, pasando por un sistema de monitorización de comportamiento de vacas para su instalación en una ganadería del proyecto con el fin de recoger de información de varios parámetros de reproducción, salud y nutrición. Esta actividad también incluye las tareas de recogida de cojeras y mamitis que se complementan con la información sobre el proyecto en las ganaderías que se visitan. El cómputo global de datos recogidos es de 57.000 datos de salud podal en 216 ganaderías y 5.600 datos de salud de ubre en 94 ganaderías. En esta actividad se han encontrado obstáculos debido a la baja disponibilidad de lectores en el mercado, lo que ha provocado la necesidad de modificar el proyecto. Es necesario mencionar que la lectura de identificación de los animales con el protocolo NFC precisa de un acercamiento al dispositivo de identificación del animal que ha de realizarse con cuidado extremo para evitar accidentes y todo el material utilizado está además expuesto a suciedad y posibles golpes por las características del medio donde se usan y de las actividades desarrolladas.


El Resultado 5 del proyecto se denomina “Desarrollar una aplicación de manejo inteligente 360 que gestiona la información recibida para definir alertas, y enviarlas a los técnicos de la granja”, en el que se definen los criterios iniciales para establecer las alertas de cojeras y de mamitis en función de la información disponible en cada ganadería y el historial de cada animal, se diseña una aplicación de manejo inteligente 360 que analiza la información que se incorpora diariamente a la base de datos, la conecta con la información histórica de cada animal, para detectar las alertas de salud podal y de salud de ubre de cada animal, se prueba la aplicación y se comprueban los resultados con técnicos y ganaderos. Por último se realiza un desarrollo informático para la creación de una aplicación para el acceso a la información por parte de técnicos de salud podal, de salud de ubre y ganaderos a la información descargada del robot, con claves de acceso individuales según la información a la que se permite acceder, pudiendo seleccionar ganadería, período de datos, animales individuales para la consulta y descarga de datos productivos de ordeños individualizados, flujo de ordeño, conductividad, parámetros de calidad de leche, recuento celular, parámetros de calidad diarios y otros.


El Resultado 6 del proyecto se denomina “Establecer un informe detallado  con toda la información histórica del animal que se envía al técnico, cada vez haya una alerta, para evaluar el nivel de su trascendencia y la urgencia de actuación y si procede consensuar una toma de decisión con el ganadero”. Se diseñan el informe que recibe el técnico cada vez que haya una alerta de cojeras o mamitis y el protocolo para que las alertas generadas por las diferentes casuísticas definidas usando los datos actuales e históricos de cada animal, lleguen al técnico de salud podal o de salud de ubre correspondiente y éste tome las medidas oportunas en el momento de volver a la ganadería y actuar sobre el animal del cual se ha obtenido dicha alerta. El protocolo sigue un esquema para que los procesos diarios de análisis de datos históricos y diarios de los animales generen las alertas que serán notificadas al técnico de salud podal mediante la aplicación DATPAT y, a los técnicos de salud de ubre, por correo electrónico. Cuando el podólogo arranca la aplicación se descargan automáticamente del servidor todas las notificaciones pendientes por revisar y aparece indicado en el botón de notificaciones (botón rojo o verde). Pulsando en el símbolo de notificaciones, se abre la ventana de notificaciones, donde aparecen por defecto las notificaciones pendientes de atender, aunque se pueden seleccionar todas las notificaciones enviadas y se pueden filtrar por ganadería. Cuando el podólogo atiende una notificación, tiene que seleccionarla e introducir la fecha de asistencia y el comentario de resolución de la incidencia. En el caso de los técnicos de calidad de leche, la alerta la reciben por correo electrónico, al mismo tiempo que la ganaderías, pues a día de hoy no existe una recogida de información de salud de ubre similar al DATPAT de salud podal.


El Resultado 7 del proyecto se denomina “Definir nuevos caracteres que expresen la adaptabilidad de los animales a las exigencias del robot y el genotipado de los animales”. Se recoge muestra y se genotipan en laboratorio 6600 muestras de vacas. Se definen los siguientes nuevos caracteres : Producción de leche/vaca/día (24 horas): corresponde a la suma de las producciones de todos los ordeños realizados en el mismo día; Eficiencia productiva (Kg de leche/min): se define dividiendo la producción de leche por el tiempo total durante lo cual la vaca ocupa el box de ordeño; Porcentaje de grasa: porcentaje de grasa medio de todos los ordeños del día; Porcentaje de proteína:  porcentaje de proteína medio de todos los ordeños del día; Flujo de leche medio máximo durante los ordeños del día; Tiempo total en box: tiempo que transcurre desde la identificación electrónica del animal hasta su salida del box; Tiempo muerto: tiempo que tarda el robot de ordeño en buscar la ubicación de cada pezón y colocar las pezoneras; Conductividad eléctrica de la leche (en miliSiemens/centímetro); Distancia entre pezones delanteros (FTD): se calcula restando la coordenada del eje X de la punta del pezón delantero derecho de la coordenada del eje X de la punta del pezón delantero izquierdo; Distancia entre pezones posteriores (RTD): se calcula restando el valor de la coordenada del eje X de la punta del pezón trasero derecho de la coordenada del eje X de la punta del pezón trasero izquierdo; Profundidad de la ubre (UD): se obtiene a partir de la media de los valores de las coordenadas del eje Z de las 4 puntas de los pezones para expresar la distancia media entre las puntas de los pezones de la vaca y el suelo; Balance de la ubre (UB): se define a partir de la diferencia entre las medias de las coordenadas del eje Z para las puntas de los pezones delanteros y las puntas de los pezones traseros; Distancia entre ubre anterior y ubre posterior (DFR): se calcula como la diferencia entre los promedios de las coordenadas en el eje Y de los pezones delanteros y traseros de cada lado. Estos caracteres han de tener la variabilidad genética suficiente para ser susceptibles de ser seleccionados genéticamente.



 El Resultado 8 del proyecto se denomina “Puesta en marcha de una evaluación genética y genómica para los nuevos caracteres y establecer un índice de mérito económico total para ganaderías con robot”, que consiste en implementar una evaluación genómica para trece caracteres de robot usando el procedimiento de ‘Single Step’. Este método permite la evaluación conjunta de animales con genotipos y animales no genotipados haciendo uso de las matrices de parentesco obtenida a partir del pedigrí y de la matriz de parentesco genómico usando los genotipos realizados en las ganaderías del proyecto. Los índices genéticos calculados corresponden a valores genómicos que se combinan en in índice por merito económico total. El índice de mérito económico se usa para para seleccionar animales en base a su mérito genético total a la vez que se maximiza el beneficio por su mayor rendimiento productivo, su adaptabilidad al robot y su menor gasto. Los valores económicos estimados para este índice son: kg leche, 0.22 €/kg/día; kg grasa, 1.35 €/kg/día; kg proteína, 2.89 €/kg/día; % grasa, 12.57 €/décima; % proteína, 29.83 €/décima; Vida productiva, 0.14 €/día; Días abiertos, -6.96 €/día; LS (RCS), -34.08 €/unidad; Mamitis clínica, -63.03 €/vaca/lactación; Velocidad de ordeño, -29.48 €/vaca; Facilidad al parto, -36.81 €/vaca; Flujo de ordeño, 0.0142 €/kg/min; Tiempo en Box, 0.095 €/min; Cojera infecciosa, -57.2 €/vaca/lactación.

Información de contacto
  • Nombre coordinador/entidad: Confederación de Asociaciónes de frisona española (CONAFE)
  • Email coordinador/entidad: sofia.alday@conafe.com
Colaboradores
  • Aberekin SA
  • Asociación profesional de podología bovina
  • Ankapodol S.L.
  • SERAGRO sociedad cooperativa galega
Beneficiarios
  • Confederación de Asociaciónes de frisona española (CONAFE)
  • Asturiana de control lechero Sociedad Cooperativa astur (ASCOL)
  • Federación frisona de Castilla y León (FEFRICALE)
Subcontratados
  • Xenetica Fontao SA
  • Instituto nacional de investigación y tecnología agraria y alimentaria (INIA)
  • Agencia estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
  • MSD Merck Sharp & Dohme Animal Health S.L