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NTT DATA Business Solutions Schweiz | Januar 12, 2023 | 5 Minuten

Wie maschinelles Lernen zur Digitalisierung der Landwirtschaft beiträgt

Tierwohl ist Pflicht, Nachhaltigkeit ist ein heisses Thema und Effizienz ist ein Dauerbrenner. Durch die Digitalisierung der landwirtschaftlichen Methoden kombinieren wir diese drei Elemente nahtlos, um die Methoden der Tierhaltung zu rationalisieren und die Situation für Tier und Mensch gleichermassen zu verbessern. Durch den Einsatz von Sensoren, Kameras und anderen Technologien auf dem Bauernhof zur Überwachung der Tieraufzucht helfen wir den Betrieben, ihre Wertschöpfungskette optimal zu steuern.

wie maschinelles Lernen Landwirten bei der Digitalisierung hilft
Data being checked in a digitalized stable

Die Digitalisierung von Landwirtschaft und Nutztierhaltung

Die Landwirtschaft steht vor grossen Herausforderungen: Erträge steigern, den Einsatz von Chemikalien reduzieren, Umwelt, Klima und Tierbestände schützen, gesunde Lebensmittel produzieren und Kunden und Lieferanten eine umfassende Dokumentation des gesamten Prozesses liefern. Die Digitalisierung der landwirtschaftlichen Prozesse und der Tierhaltung ist die einzige Möglichkeit, die vielfältigen Anforderungen zu bewältigen.

Der Branche kann man sicher nicht vorwerfen, dass sie zaudert. Die Digitalisierung der Landwirtschaft schreitet rasant voran: GPS-gesteuerte Mähdrescher sind auf dem Vormarsch, Satellitenbilder optimieren den Düngemitteleinsatz, Herden werden über Agrar-Apps und -Anwendungen gemanagt und intelligente Fütterungssysteme sollen den Methanausstoss senken. Hinzu kommt, dass die Kunden zunehmend den Hintergrund und die Geschichte der Tiere kennen wollen, bevor sie das Fleisch kaufen, und das ist auch verständlich. Daher ist ein dokumentierter Lebensweg der Tiere angesichts der Verbrauchernachfrage für die Erzeuger von entscheidender Bedeutung. Tierschutz und nachhaltige Schweine-, Rinder- und Hühnerhaltung machen effiziente Stallungen und Logistik zu einer Notwendigkeit auf einem immer stärker wettbewerbsorientierten Markt.

An IoT concept applied to a digital stable

Ein IoT-Konzept, angewandt auf einen digitalen Stall.

Digitaler Landwirtschaftsbetrieb: Den Stall in eine Produktionshalle verwandeln

Neue Technologien sind ein leistungsfähiges Instrument zur Erfassung von Informationen über die Tiere in den Ställen und zur Entwicklung von Präventivmassnahmen zur Verbesserung des Tierschutzes. Wir haben ein IoT-Konzept entwickelt, das diese Herausforderungen angeht und landwirtschaftliche Betriebe digitalisiert. Indem wir beraten, welche Sensoren benötigt werden und wie Kameras optimal konfiguriert werden können, um maschinelle Lernmodelle zu unterstützen, können wir landwirtschaftlichen Betrieben und Viehzuchtbetrieben dabei helfen, ihren Betrieb auf eine ganz neue Ebene zu bringen. Das Bild zeigt, wie die Infrastruktur eines solchen IoT-Konzepts funktionieren würde, und hebt die Schlüsselkomponenten für eine vollständig digitalisierte Stallumgebung hervor.

Daten als Basis für Compliance in der digitalen Landwirtschaft

In einem Proof of Concept haben wir ein System aus Kameras, Mikrofonen und anderen Sensoren entwickelt, das in einem Stall installiert wurde und mit Hilfe von maschinellen Lernverfahren Daten sammelt, Muster erkennt und Berichte erstellt. So kann die KI beispielsweise überprüfen, ob der Landwirt alle gesetzlichen Vorschriften einhält. Daten sind der einzige Weg, um nachzuweisen, dass die gesetzlich vorgeschriebenen Tageslichtstärken eingehalten werden. Dies ist nur ein Beispiel dafür, wie datengestützte Erkenntnisse sicherstellen können, dass festgestellte Verstösse gegen den Tierschutz verfolgt und die Landwirte entsprechend beraten werden.

KI wird im Zuge der Digitalisierung der Landwirtschaft Routineaufgaben im Stall übernehmen

Wenn Landwirte in den Stall gehen, müssen sie die Tiere kontrollieren, ihr Gewicht einschätzen, die Umgebungstemperatur messen, ihren Stresspegel erfassen und sie mit Futter und Wasser versorgen. Diese Kontrollgänge könnten durch Kameras, Bilderkennung, Mikrofone und Sensoren für CO2, Luftfeuchtigkeit und Temperatur ersetzt werden, die die Messungen sorgfältig aufzeichnen und kontrollieren können. Die Haltungsbedingungen für die Tiere könnten so effizienter gestaltet werden, was zu mehr Nachhaltigkeit führt.

Den richtigen Schlachtzeitpunkt finden

Neben den Haltungsbedingungen kann die Technologie auch für die Digitalisierung von Nutztieren eingesetzt werden. Die künstliche Intelligenz erfasst beispielsweise die Grösse und das Gewicht jedes Schweins und kann dem Landwirt im Voraus sagen, wann der ideale Schlachttermin sein wird. Ziel ist es, das beste Fleisch und den besten Preis zu erzielen und gleichzeitig den effizienten Einsatz von Futtermitteln zu gewährleisten. Die Informationen können auch zur Optimierung des Transports von den Ställen zum Schlachthof genutzt werden. Da das Gewicht der Schweine bekannt ist, kann die Beladung der Lastwagen optimiert werden, ohne die gesetzlichen Vorschriften zu verletzen.

Planung im SAP-System

Mit den digitalen Zwillingen der Ställe und Viehbestände lassen sich auch Simulationen durchführen und Prognosen erstellen, denn wir helfen den Unternehmen, Zukunftsszenarien zu entwerfen. Indem wir die Daten künftig in das SAP-System des Kunden übertragen, würden wir dem Unternehmen eine bessere Planung ermöglichen. Da die Daten sehr früh – und nicht erst bei der Schlachtung der Tiere– erfasst werden könnten, liessen sich Angebot und Nachfrage auf dem Markt zum Beispiel mit einer Big-Data-Lösung und Data Analytics frühzeitig anpassen. Durch die Entwicklung eines SAP-Backbones für den Kunden – den Digital Core – hat das Unternehmen nun einen Rahmen für Innovationen.

Man on a farm between goats.

Drei starke Antriebskräfte für Transparenz

Die Agrarindustrie ist zunehmend daran interessiert, ihre Prozesse transparenter zu gestalten, und der Anstoss für diese Innovationen kommt aus verschiedenen Richtungen: Tierschutz, Nachhaltigkeit und Effizienz. Skaleneffekte sind eine weitere Überlegung, und die Ausweitung eines digitalisierten Ansatzes in der Landwirtschaft auf ein grösseres geografisches Gebiet, sowohl im Inland als auch international, würde das unglaubliche Potenzial unterstreichen, das die Lebensmittelproduktion in der Viehwirtschaft bietet. Darüber hinaus sind die Tierdaten in ihrer Gesamtheit nützlich, z.B. für andere Institutionen auf dem Markt, wie Behörden, oder die Tierhalter selbst.

Breitband-Internet im Stall

Das Hauptproblem ist nicht ein Mangel an KI, IoT oder Big Data, sondern eine grundlegendere IT-Anforderung: Landwirte brauchen einen Breitband-Internetzugang, wenn sie ihre Ställe digitalisieren wollen. Die entsprechenden Kosten – die je nach Grösse, Abgeschiedenheit und vorhandener Kommunikationsinfrastruktur in dem Gebiet, in dem sich der Betrieb befindet, variieren können – müssen in jeden Business Case einbezogen werden. Im Moment liegt der Schwerpunkt darauf, die Hindernisse auf dem Weg dorthin zu ermitteln und nach Lösungen zu suchen. Es wird einige Zeit dauern, um festzustellen, welche Architektur und Infrastruktur die Anforderungen am besten erfüllt, so dass das System skaliert werden kann, aber die Zeit ist auf der Seite der Digitalisierung der Landwirtschaft, solange die Verbraucher sich weiterhin um den Tierschutz kümmern. Angesichts der wachsenden Bedeutung, die der Qualität von Lebensmitteln und Produktionsbedingungen beigemessen wird, würde der digitale Stall dazu beitragen, dieses Streben nach Exzellenz dort weiter voranzutreiben, wo es bereits im Gange ist, und es in den Märkten, in denen es noch etwas zu tun gibt, auf den Weg zu bringen und zu standardisieren.

Lassen Sie uns darüber sprechen, wie wir Sie bei der Digitalisierung unterstützen können.

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