反思“毒奶粉” 美国以IT监控奶牛场

4年前，沃尔玛把RFID技术应用于供应链管理的举动吸引了全世界的关注，但有一个产业却可能对此不屑一顾——乳业，因为从上个世纪50年代起，奶牛场就开始使用计算机管理系统了; 上个世纪80年代初，他们已经采用电子智能标签和传感器来管理奶牛了。 

1991年，美国奶牛场的数量下降到了75140个，降幅超过一半,留下来的奶牛场则越来越壮大，它们的发展也越来越多地依赖于IT系统、传感器和无线技术的支持。据美国农业部(USDA)的统计，奶牛场利用技术改善了奶牛的健康状况、促进了奶牛繁殖，而且每头牛的产奶量也增加了大约15%。 

对乳业这样的资本密集型行业而言，小步的生产力提升都可能产生深远的影响。Garland Maine公司旗下的Thomas农场的主席Mary Wilson表示: “随着农场壮大，你所掌握的信息就变得重要多了。” 

现在，奶牛场的工人们使用的IT技术有蓝牙、Wi-Fi和RFID等。网络摄像机观察并记录牛栏里牛的活动；生化传感器—包括计步器和温度传感器，分别用来测量每头牛的活动量，以及繁殖时的体温和早期病症；牛棚、办公室、饲料混合站和挤奶台的电脑系统采用了ISO标准的RFID标签，而且每个标签上都有一个USDA审批的独特的15位数识别器。 

“这些系统提供了一种持续的方式，可以对每头奶牛的活动进行独立的实时监控。” 奶牛场策略咨询公司的董事长兼CEO Terry Smith说。 

据USDA统计，美国有1/5的奶牛场在使用IT技术养牛，相比1991年增加了约14%。奶制品供应商则表示，奶牛场越大，计算机系统的使用越深入。 

给牛贴标签  

根据USDA数据，2007年，大约9%的奶牛贴了RFID标签，而且使用这种技术的奶牛场正在快速增加。每个RFID标签的成本约2～3美元，而以前使用的专用感应器的价格是RFID的20多倍。价格低廉又符合行业标准的RFID的应用，大幅降低了奶牛识别系统的成本; 同时，它也颠覆了系统供应商的供货模式，因为它不仅去掉了供货商的硬件利润，还把市场开放给了新的竞争者。 

传统上，标签是由牛奶机械(milk machine)生产商提供的。“他们销售的系统已经开始配备RFID标签了，但他们讨厌这样做，因为这样做使利润率从90%降到了0。”Valley农业软件公司副总裁Steve Eicher说，“这新标签也是商品。” 

Thomas农场从1987年就开始使用电子标签来帮助管理农场业务。刚开始，它用电子身份标签来识别牛，监测饲料的消耗情况。现在，它向牛奶机械生产商购买了安装在项圈上的应答器，当做身份标签和计步器。“我们通过计步器的数据来观察奶牛是不是病了。如果它过度兴奋，可能就是快要产仔了。” Wilson说。 

这套牛奶系统会识别奶牛，测量牛奶的重量和其他数据，然后把这些数据传送到后台办公室的奶牛场管理系统里。这个系统把这些数据和每个动物的兽医来访、疫苗注射等其他信息整合起来，做成报告和任务清单。 

整个流程非常完善，但有一点让Wilson非常抱怨，那就是标签的价格。一个项圈的价格为115美元，400头牛加起来也是不小的一个数字。“如果牛跑丢了项圈，你就得到处找。” 

不过，像牛肉饼一样，标签成本也在降。虽然现在的专用感应器签在每头牛进挤奶台时才记录数字，这不符合USDA正在推动的标准RFID标签所应该具有的追踪功能，但奶农和供货商都相信最终会使用标准的标签，所以John Visser奶牛场——拥有1.6万头牛，分布在4个地区的奶牛场，第一个开始使用符合ISO标准的RFID标签。 

“我们增加了牛群数量，又不想花更多的钱，” Visser农场总经理Brian Schaap说。一个感应器要25美元，而每个RFID标签只要2.5美元，光这一项就节省了好几千美元。 

带着RFID的牛群  

挤奶台的劳动力成本占奶牛场总成本的一半，RFID的使用正好大大降低了这里的成本。现在，Schaap又把RFID应用在了挤奶台以外的其他地方，比如，工人们现在用超便携笔记本电脑、智能手机，以及扫描棒来识别动物的种种需求。 

据Schaap介绍，他们用一个3英寸的橘黄色扫描棒读取每头牛耳朵上的RFID标签，把身份数字通过蓝牙传输给笔记本电脑。电脑在扫描的同时，把这个数字和一个工作表核对，然后给工人们戴在头上的接收器发送一个语音信息，告诉他们这头牛需要接种疫苗，或者进行怀孕测试。每天工作结束的时候，工人们把电脑连在扩展接口上，通过USB或Wi-Fi把数据上传到奶牛场的管理系统。这个系统让一个人就能完成以前两三个人的活，既提高了准确率，也节省了劳动力。 

除了RFID，蓝牙也是这个系统的一大突破。Eicker指出，旧系统要求工作人员带着笔记本电脑进牛栏，读标签的扫描棒要通过一根长线连在电脑上。“如果你真在这行干过，你就会知道那有多愚蠢。”他说，“政府颁布的15位的奶牛ID标准和ISO的RFID标签提供了统一的识别技术，降低了成本，但蓝牙才是去除电线的突破性技术。” 

技术在饲料管理上也发挥了关键性作用。美国加利福尼亚州的Diamond S Ranch牧牛场经理Tom Sawyer用惠普iPaq和Wi-Fi来监测供农场里约1300头牛的饲料混合。“对我们来说，喂牛是一项艺术，而我们的钱也就是从那儿来的。”Sawyer说。 

处于哺乳期高峰和产奶多的奶牛的饲料要贵些，其他牛的饲料则要便宜些。每张食谱都包括4种成分，它们一起被运到混合车上。车上的秤与iPaq连接，并在一个LCD屏幕上显示要加入哪种成分、什么时候停止。另外，iPaq也用来输入数据，所有饲料买进的时间和成分等数据都要输入电脑。 

工作人员给车加料时，数据会同时通过Wi-Fi传给办公室里一个正在运行的服务器，这个服务器能够与农场的管理软件结合起来，让Sawyer可以精确地分配饲料，也随时了解清单上还有什么、还得花多少钱来买什么饲料。 

“从公司总盈利的角度看，这个系统是最有价值的。”Sawyer说，“而这个系统工作的原则，就是收入高于饲料成本。”他表示，使用饲料管理系统，至少帮助农场节省了10%的饲料钱。 

牛的生化识别技术  

计步器已经使用了好多年了，有的奶牛场也正在试验其他生化传感器。Smith说，“实时监测牛的心跳速度、体温和胃的PH，让我们有机会更早地发现问题。” 

Tenxsys公司以为空间项目生产遥测技术装置而闻名，现正它正准备推出一种叫做“SmartBolus”的温度传感器，它能放在牛的第一个胃里。据Tenxsys介绍，这个装置使用电池，形状像一粒药，4.3英尺长，直径1.3英尺，寿命大约4年(它取不下来，电池用完就需要再放一个新的进去)，对牛的身体健康毫无害处。 

SmartBolus有温度读取器，用一个感应器把数据传给牛栏里依靠太阳能供电的转发器。转发器在办公室的电脑里重放读数，再把数据和一个DHI（牛群改良计划）奶牛场管理工具整合起来。 

科罗拉多州的Bella健康系统公司也在研制一个类似的系统，用RFID标签记录牛穿过牛栏或挤奶台的读数门时的体温。 

这些装置可以探测到牛是否发烧、怀孕或生病，尤其是生完小牛后，母牛非常容易受感染，会推迟继续产奶的时间。科罗拉多州可赛(kersey)市的Cockroft奶牛场主Scott Cockroft指出，早发现问题，可以把奶牛恢复需要的时间从一个多星期减少两到三天。 

不过加州大学兽医学学院临床医生Jim Reynolds对体温传感器并不完全认可。他表示，这些传感器还不知道管不管用。他解释说，在历史上，即使恒温动物的体温也不会是一成不变的，因此温度传感器并不十分管用。牛的体温也会随着外界环境的变化而变化，比如牛喝水也会引起胃里的温度在极短时间内急剧变化，而这些系统需要把这种变化考虑在内，以免虚惊一场。当然，他肯定道，技术的潜力是巨大的。 

虽然存在不确定性，奶牛场技术还是有进展的。Sawyer认为; 使用并适应高科技是奶牛场发展成熟的过程，尤其是奶牛场越来越大的时候。“所有这些事情都很自然，要把工作做好，就得依赖技术来帮你，并把注意力集中在需要技术帮助的牛身上。” 

印第安纳州Fair Oaks农场经理Tom Sarosy已经在用新办法整理运营数据了。他说，“我不停地研究这些数据，看是不是有薄弱之处。” 

不过另一方面，Sarosy认为，如果信息技术系统和传感器的数目，以及它们产生的数据量不断地增加，奶牛场就会遭受信息“超载”了。而采用生化技术罗列出可能存在问题的牛，这样的做法转移了奶场员工的注意力。“危险在于,传感器把我们关注的焦点从牛身上转到了技术身上。”Sarosy说。 

印象：奶农是真正的IT应用先锋 

乳业很早就使用了信息技术，奶牛场一直以来就是把IT技术应用于农业的最积极实践者之一。据咨询公司奶牛场策略公司董事长兼CEO Terry Smith回忆，早在上世纪50年代，一台IBM的主机就开发了第一个奶牛场的记录管理系统和遗传学数据库，标志着IT技术开始应用于奶牛场了。 

早些时候，奶牛群改良协会（DHIA）这样的组织会派出技术员收集牛奶样本，而奶农就每月从这些样本中搜集信息。这些样本的数据放在后端系统里运行，会产生单只奶牛产奶能力的报告，这个能力就可以拿来和业界平均水平相比较。 

美国加利福尼亚州DHIA会长Scott Taylor在上世纪70年代开发了第一个依靠电脑的奶牛场管理系统程序DairyTrak。当时，作为一个在华盛顿拥有600头牛的奶牛场主，他认为需要开发一个用于电脑的奶牛场管理程序，就联系了程序员Steve Alstrom。Alstrom用UCSD Pascal系统写了个软件，在装有CP/M操作系统的Altos电脑上运行。 

泰勒回忆说: “他以为用300小时就能写出这个软件，于是说‘给我1000美元和3块牛肉我就写，’但最后他却用了3000小时才写出来。” 

据Smith介绍，把奶牛场管理系统和牛奶测量系统整合在一起，奶牛场就可以实时获得牛奶产量的数据，得出他们自己的报告，不再需要技术员每月来检查了。但DHIA的数据需要经常更新，奶牛场最后还得将数据传回协会。随着系统不断完善和统一，奶牛场的后台办公室就成了数据中心。 

“自从奶牛场有了软件系统，我就非常清楚我的奶牛的情况了。而通过对比DHIA的数据，我就知道它们和其他任何牛相比较的情况了。”泰勒说。 

此外，DHIA还会对牛奶成分进行更细致的分析，整理数据，与本地区其他奶牛场的数据做比较。虽然大部分奶牛场仍与协会合作，但也有些奶牛场认为，不值得花费那么多精力和时间参与每月的抽样工作。 

Thomas农场总裁Mary Wilson就放弃了这项服务，完全依赖奶牛场自己的系统。她表示，她知道牛奶每天、而不是每月的平均产量了，而且不用技术员每月来抽样比较。“我再也不用为多一个人而来进行其他安排了。”她说。