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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

387期2024年08月號

出版日期:2024/08/14

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智慧科技走進畜牧場 掌握乳牛完美體態

撰文/賴宛靖

「乳牛3D體態辨識系統」結合專家經驗與AI分析,針對乳牛體態/體型進行辨識,建立數位化的國內乳牛體型資料庫。
「乳牛3D體態辨識系統」結合專家經驗與AI分析,針對乳牛體態/體型進行辨識,建立數位化的國內乳牛體型資料庫。

你以為綠草如茵的牧場工作浪漫愜意?其實,酪農業是辛苦又危險的產業,年輕人不願投入,高齡者力不從心,造成人力短缺和經驗斷鏈。臺南柳營桂芳牧場顛覆宿命,創造傳統與科技結合的典範,融合科技與人文,為臺灣酪農注入新泉源。

相信有不少人都是用鮮乳展開美好的一天,尤其是臺灣國產的鮮乳,每天現擠、新鮮配送,滴滴珍貴。臺南柳營酪農區全盛時期飼養面積高達327公頃,共有80多戶酪農,飼養乳牛達1.2萬餘頭,成為全國最大的酪農區及鮮乳產地,隨著進口乳製品的打入市場,臺灣酪農因成本高昂,競爭困難,有些牧場選擇退場,但仍有許多青農致力投入產業轉型。

牧場看似愜意閒適,其實工作極為繁重。以桂芳牧場為例,飼養3百多頭乳牛,每日早晚2次擠乳、仔牛餵養及照料、成牛拌料餵飼、牧場環境清潔等工作就忙不完,從早上4點忙到晚上10點,且多是勞動活,上年紀的人真是吃不消。

擲重金為乳牛打造豪宅

創立於1974年的「桂芳牧場」,第二代經營者曾仁瀚,大學雖就讀動物科學系,但對於電腦程式設計很有興趣的他,畢業後任職於北部的網路資訊業,後來因父親身體出狀況住院,牧場面臨後繼無人接管被迫關閉的命運,他毅然決然辭去科技新貴的光環,決定返鄉當起養牛人,爾後與獸醫師妻子傅芊純一起在牧場打拼。

夫妻兩人是少數擁有專業畜牧獸醫背景的酪農,在飼養管理上善用專業領域來思考,以玉米青貯作為牛隻混合飼糧,並搭配進口草與其他農副產物,造就出帶有果香清爽甜美風味的鮮奶,無論是生飲還是製成食品,都保留鮮乳的絕佳風味。

同時,在牧場經營導入「企業式管理」思維,不僅引進國內外自動化設備,並打造臺南柳營地區第一個牛隻廢棄物處理中心,為傳統牧場注入科技與永續的新觀念。另外,畜主不惜投入重本改善牧場硬體設備,打造乳牛專屬的豪宅,像是從紐西蘭引進外型好似旋轉木馬的圓盤式擠乳機,一次可容納25頭泌乳牛同時擠乳,轉1圈只需花費15分鐘就能擠好乳,除了減少人力作業負擔,在人員訓擠乳及工作能較簡單易上手,讓牛隻身處自在舒適的環境,擠出的乳汁更香醇;其次,使用自動化仔牛餵乳機器人,能藉由電腦精準計算小牛的每日成長所需的進食量,確保每頭小牛健康成長。

此外,在夏季桂芳牧場須特別注意乳牛群熱緊迫發生,在天氣最熱的中午時段前後,讓牛隻集中採用間歇式淋浴與吹風,讓牛隻有效降溫,減少熱緊迫發生。各項管理與科技的導入,讓酪農工作與生活得以平衡,並為人力缺口找到轉變契機。

智慧系統掌握乳牛3D體態

除了餵食、榨乳、清潔等工作外,還有一項重要工作就是觀察每隻乳牛的體態。乳牛體態評分(body condition score;BCS)是判斷乳牛健康的重要指標,特別是在乳牛轉換期的體型胖瘦,會影響泌乳早期的酮症發生率及泌乳高峰期的乳量。

傳統方式是目測巡檢,採人工紀錄經驗,不僅耗時多工,也難以聚焦體態異常之牛隻,無法即時提供牛隻健康照護及治療。為此,桂芳牧場引進工研院開發的「乳牛3D體態辨識系統」,在乳牛畜舍內導入非侵入式3D影像辨識技術,當乳牛經過感測通道時,就會自動進行3D體態及體型量測,包含體長、體寬、體高及體表面積,就好比人們做「INBODY」,身材好壞一目了然。

工研院智慧感測與系統科技中心執行長朱俊勳表示,在經濟部與農業部經費支持下,工研院與畜產試驗所研發合作,整合農工科技,開發乳牛3D體態辨識系統,這套系統結合專家經驗與AI分析,針對乳牛體態/體型進行辨識,建立數位化的國內乳牛體型資料庫,能減少牛隻的花色和牛體清潔度的影像之干擾,不但取代耗時耗力的人工量測,牧場管理者可根據3D影像辨識結果,精準判讀乳牛的胖瘦度分級,作為未來國內乳牛大數據統計分析資料庫的一環。

以飼養300多頭乳牛,平均日產量約5噸鮮乳的桂芳牧場為例,過去每天要安排1至2人,進行每日巡場檢查牛隻健康狀態,導入技術後,利用RFID感測器能清楚判定每頭牛隻身分,牛隻只要走進擠乳通道就完成每日體態健康檢測,省下來的人力更可專注在牛隻營養補給與照顧,讓牛隻產乳狀況更好。

臺灣酪農長期被視為辛苦又危險的產業,年輕人不願投入,高齡又做不動,造成人力短缺、畜養經驗斷層。桂芳牧場不僅創造了具備傳統與科技結合的典範,更受到全家便利商店與莊園級鮮乳坊的青睞,為臺灣酪農打下尊榮、優質的品牌價值,也為這片土地注入源源不絕的生命力。

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