Sensoren & Kreupelheid bij melkvee

claudia.kamphuis@wur.nl

www.slideshare.net/claudiakamphuis ckamphuis

Wat kunt u verwachten

Claudia Kamphuis

Sensoren in de melkveehouderij

Sensoren voor detectie kreupelheid

Hoe goed zijn de sensoren

Om mee naar huis te nemen

Wat kunt u verwachten

Claudia Kamphuis

2004: Master Dierwetenschappen, Wageningen Universiteit

2006: PhD, Utrecht Universiteit

2010: Verdediging PhD

2004: Master Dierwetenschappen,Wageningen University

2006: PhD, Utrecht University

2010: Verdediging PhD

2011: Onderzoeker bij DairyNZ, Nieuw Zeeland

2004: Master Dierwetenschappen, Wageningen University

2006: PhD, Utrecht University

2010: Verdediging PhD

2011: Onderzoeker bij DairyNZ, Nieuw Zeeland

2013: Post-Doc, BedrijfseconomieWageningen Universiteit

Wat kunt u verwachten

Claudia Kamphuis

Sensoren in de melkveehouderij

Gestart door koe identificatie systemen in 1970

Monitoren van individuele melkgift

Voer verstrekking aan individuele koeien

Verder ontwikkeld door de uitvinding van de melkrobot (1992)

Gedwongen zintuigen te vervangen voor mastitis detectie

En verder gedreven door

Toename complexiteit bedrijfsmanagementfamiliebedrijf naar personeelklein naar grootschalig

En verder gedreven door

Toename complexiteit bedrijfsmanagement

Beschikbaarheid automatisatie en sensoren

En verder gedreven door

Toename complexiteit bedrijfsmanagement

Beschikbaarheid automatisatie en sensoren

Zorgen om dierwelzijn door overheid en maatschappij

Overheid Zembla: topsporters melkveehouderij Stichting Wakker Dier

Op welke management gebieden worden sensoren toegepast

Uiergezondheid Melksamenstelling Koe ‘samenstelling’

Reproductie Voortbeweging/locomotie/kreupelheid

En er wordt gezegd dat ze veel voordelen bieden

Verbeteren diergezondheid en dierwelzijn

Verbeteren productiviteit

Verbeteren efficiëntie

Verbeteren kwaliteit van producten

Objectieve manier van waarnemen

Verbeteren van sociaal leven

Gebruik van sensoren in Nederland(Steeneveld and Hogeveen, 2015)

Vragenlijst via email naar 1672 melkveehouders

512 melkveehouders hebben gereageerd (31%)

202 melkveehouders gaven aan sensoren te hebben41% van diegenen die reageerden12% van diegenen die een vragenlijst ontvingen

Gebruik van sensoren (%) in Nederland(Steeneveld and Hogeveen, 2015)

17

Sensor melkrobot(n = 121)

conventioneel

(n = 81)Geleidbaarheid 93 35Kleur 60 1Melk temperatuur 50 6Weegschaal 27 5Vet en eiwit 20 0SCC 17 1Activiteit voor melkvee 41 70Activiteit voor jongvee 12 28Temperatuur 6 14Herkauw activiteit 9 12Lactate dehydrogenase (LDH) 2 1Progesteron 2 1

Wat u kunt verwachten

Claudia Kamphuis

Sensoren in de melkveehouderij

Sensoren voor detectie kreupelheid

Kreupelheid is

Review van Schlageter-Tello et al., 2014

Wetenschappelijke publicaties tussen 1945 en 2013 Manuele of automatische scoring systemen voor kreupelheid 244 publicaties in 39 wetenschappelijke tijdschriften

Eerste artikel uit 198870% na 2007

Kreupelheid is

Review naar wetenschappelijke publicaties (Schlageter-Tello et al., 2014)

Congressen of projecten met kreupelheid als (werk)thema

Kinetische sensor benaderingMeten van bewegingsenergieDrukplaten

21

Welk type sensoren voor kreupelheid zijn er? Schlageter-Tello et al., 2014

Welk type sensoren voor kreupelheid zijn er? Schlageter-Tello et al., 2014

Kinetische sensor benadering

Kinematische sensor benaderingMeten van tijd en afstand van variabelen

gerelateerd aan ledematen of houding (van de rug)

23

Welk type sensoren voor kreupelheid zijn er? Schlageter-Tello et al., 2014

Kinetische sensor benadering

Kinematische sensor benadering

Indirecte sensor benaderingmeten van gedrag of productie

Indirecte sensor benadering in Nieuw-Zeeland

Geschatte kosten: ~$28,000 per jaar voor gemiddeld bedrijf met 400 koeien

Visuele observatie meest gebruikelijk: 75% gemist Fabian et al. 2014

24

€16,500

Data die we gebruikt hebben

Activiteit en volgorde van melken GewichtMelkopbrengst

5 bedrijven op het Noordereiland4900 melkkoeien1.5 jaar lang gevolgd

Sensor gegevens van iedere melking

Stap 1: vergelijken van sensor patronen over tijd

Koe identificatie nummer

Datum van observatie

Aangetaste hoef

Kreupelheidsscore2 t/m 5 (Sprecher et al., 1997)

1 kreupele koe 10 niet kreupele koeien

Stap 1: vergelijken van sensor patronen over tijd

381 kreupele koe 3180 niet kreupele koeien

Van hetzelfde bedrijf in dezelfde periode

-14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0320

340

360

380

Dagen

Verandering in activiteit (stappen / uur)

● Kreupel (n = 318); ○ Niet kreupel (n = 3180)

Dag van visuele detectie

Sensor patroon over de tijd was significant verschillend (P<0.05)

Veranderingen in andere sensoren

-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 045.0

55.0

65.0

Dagen

Volgorde van melken

-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 08.48.68.89.09.29.49.69.8

10.0

Dagen

Melkopbrengst (kg)

-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0470

475

480

485

490

495

500

Dagen

Gewicht (kg)

patronen over tijd waren verschillend (P<0.05) voor alle

sensoren

● Kreupel (n = 318); ○ Niet kreupel (n = 3180)

Stap 2: voorspellen van de dag van kreupelheid

Middelen van sensor metingen1 meting per dag voor iedere sensor

Maken van voorspellende variabelen: 14 per sensorproportionele verschillen met voorgaande dagen

Model ontwikkeling met data mining en getestAdditieve logistische regressie

Resultaten van het detectiemodel

Sensitiviteit (%)Sensor Alle kreupele

koeienn = 381

Alleen kreupele koeien met score ≥3

n = 229Activiteit 26 39Gewicht 37 38Volgorde van melken 33 44

Combinatie 50 55

Combineren van sensoren is beter dan 1 sensor

Indirecte sensor metingen biedt mogelijkheden

Maar onvoldoende nauwkeurig voor de praktijk

Conclusie van dit onderzoek naar indirect sensor gebruik

55% sensitiviteit 80% specificiteit

Wat u kunt verwachten

Claudia Kamphuis

Sensoren in de melkveehouderij

Sensoren voor detectie kreupelheid

Hoe goed zijn de sensoren

Want wat betekenen de NZse resultaten voor de praktijk?

Incidentie kreupelheid = 54 gevallen / 100 koeien / jaarBruijnis et al, 2010

Melkveebedrijf van 100 koeien 5 kreupele koeien / maand95 gezonde koeien / maand

55% sensitiviteit2-3 kreupele koeien / maand

80% specificiteit

570 valse attenties / maand

19 valse attenties / dag

Want wat betekenen de NZse resultaten voor de praktijk?

Realiseren dat jekoeien mist en onnodig arbeid verrichtAlleen score ≥3 koeien

Maar score 2 meest interessant voor interventie?

55% Sensitiviteit2-3 kreupele koeien / maand

80% specificiteit

570 valse attenties / maand

19 valse attenties / dag

En hoe zit het met andere studies?

Rutten et al. (2013) heeft 38 publicaties bekeken

4 publicaties met sensitiviteit én specificiteit ≥ 80%4 kreupele koeien gevonden / maand19 gezonde koeien krijgen attentie / dag

Alle modellen zijn beperkt getest:4 publicaties hebben model getest op ≥2 bedrijven34 publicaties hebben model getest op 1 bedrijfwaarvan 37% op ≤15 dieren

Dus, geen enkel sensor systeem is perfect! Omdat sensoren

Niet 100% nauwkeurig en precies metenZe maken meetfouten

Geen enkel sensor systeem is perfect! Omdat sensoren

Niet 100% nauwkeurig en precies meten

Een afgeleide meten voor kreupelheid

Geen enkel sensor systeem is perfect!Omdat sensoren

Niet 100% nauwkeurig en precies meten

Een afgeleide meten voor kreupelheid

Parameters meten die niet uniek zijn voor kreupelheid

Geen enkel sensor systeem is perfect! Omdat sensoren

Niet 100% nauwkeurig en precies meten

Een afgeleide meten voor kreupelheid

Parameters meten die niet uniek zijn voor kreupelheid

Moeten functioneren in een heel moeilijke omgeving

Maar hoe erg is dit?

Betere parameters

Betere sensoren

Die in praktijk werken

Betere modellen

Waarbij we moeten nadenken over

Wat willen we vinden enwat zijn de gerelateerde management acties

Economische aspect automatische detectiewat levert de investering op

Goede voorlichting aan veehouderssensoren ondersteunen management

Wat kunt u verwachten

Claudia Kamphuis

Sensoren in de melkveehouderij

Sensoren voor detectie kreupelheid

Hoe goed zijn de sensoren

Om mee naar huis te nemen

Automatische detectie van kreupele koeien is HOT

Maar beschikbare sensoren zijn (nog) niet perfect

Er moet nog flink gewerkt worden

Sensoren ondersteunen management

Dankjewel voor uw aandacht

www.slideshare.net/claudiakamphuis ckamphuis