Case: Arla

Lehmien hyvinvointia seuraava tekoälysovellus

Tekoälyä hyödyntävä Arla Iris -konenäkösovellus kertoo reaaliajassa lehmien hyvinvoinnin tilasta. Sovelluksen avulla poikkeamat voidaan havaita heti ja niihin voidaan puuttua ajoissa.

Arla Oy on Suomen toiseksi suurin meijeriyhtiö, joka kuuluu kansainväliseen Arla Foods -konserniin. Arlalla on Suomessa noin 500 maidontuottajaa, jotka tuottavat 220 miljoonaa litraa maitoa vuodessa. Tuotteiden terveellisyys, vastuullisuus ja laatu on Arlalle tärkeää.

Arla on yhtenä maailman johtavista maitotuotteiden valmistajista tietoinen yhteiskunnallisesta vastuustaan ja pyrkii jatkuvasti vähentämään tuotannon ympäristövaikutuksia kehittämällä uusia ratkaisuja. Arla haluaa tehdä toimintansa mahdollisimman läpinäkyväksi ja kertoa avoimesti tuotannostaan. Kuluttajat ovat nyt yli vuoden ajan voineet tutustua Yhden tilan maito -matkaan tilalta meijeriin.

Lehmien hyvinvoinnin valvonta

Kuluttajat odottavat yritysten kantavan oman vastuunsa ympäristöstä ja tuotantoeläinten hyvinvoinnista. Vastuullisuus ja läpinäkyvyys ovat erityisen tärkeitä niissä tuotteissa, jotka ovat eläinperäisiä. Eläinten hyvinvointi on yksi merkittävä osa vastuullisuutta.

Foodwestin vuonna 2018 tekemä tutkimus osoittaa eläinten hyvinvoinnin olevan yksi vastuullisen meijeriyhtiön kriittisimmistä tekijöistä. Kuluttajat pitävät eläinten hyvinvointia tärkeänä osana vastuullista kuluttamista, mutta toisaalta kokevat eläinperäisten tuotteiden vastuullisuuden arvioinnin hankalaksi. Osa kuluttajista kokee etääntyneensä maataloustuotannosta, eikä pysty lainkaan arvioimaan eläinten hyvinvoinnin tilaa. Tämä hankaloittaa tuotteiden keskinäistä vertailua.

Arla kannustaa maidontuottajiaan kehittämään eläinten hyvinvointia ja ottamaan käyttöön uusia eläinten elämänlaatua parantavia käytäntöjä. Kaikki Arlan tuottajat ovat sitoutuneet noudattamaan Arlan laatuohjelmaa ja suurin osa tiloista täyttää vielä korkeammat Laatukyltti-kriteerit.

Eläinten hyvinvoinnista huolehtiminen ei kuitenkaan aina ole helppoa, koska monella tilalla eläinten määrä on suuri ja työntekijöitä on rajallisesti. Lehmien hyvinvointi paranee kun parsinavetan sijaan käytetään pihattoa, mutta myös työmäärä tällöin kasvaa.

Parsinavetassa, jossa lehmät on kytketty kiinni, lehmien tarkkailu on helpompaa ja terveydelliset ongelmat voidaan havaita nopeammin. Pihatossa lehmät voivat liikkua vapaasti ja joillakin tiloilla myös ulkoilla niin halutessaan. Pihattonavetta mahdollistaa lehmille lajityypillisen käyttäytymisen, mutta tuo mukanaan muita hyvinvointia uhkaavia haasteita kuten kilpailua ruokapaikoilla tai makuupaikkojen riittämättömyyden. Pihatossa asuvat lehmät vaativat enemmän valvontaa.

Laatupoikkeamat ovat riski brändiarvolle

Vaikka suurin osa tiloista noudattaa eläintenpidon määräyksiä hyvin ja parhaimmat paljon minimivaatimuksia paremmin, ilmenee toisinaan valitettavia poikkeuksia. Tämän vuoksi viranomaisvalvonnan lisäksi myös Arla valvoo tilojen olosuhteita. Mikäli laiminlyöntejä ilmenee, näistä ilmoitetaan viranomaisille ja tarvittaessa keskeytetään maidonhaku tilalta. Laiminlyönnit ovat kuitenkin riski Arlan brändille.

Eläinten hyvinvoinnin toteutuminen on olennaista Arlalle ja tuottajien avuksi laadittu laatuohjelma määrittelee Arlan vaatimat eläinten hyvinvoinnin minimistandardit, joita tilojen tulee noudattaa. Ohjelma on samalla Arlan laatulupaus kuluttajalle. Kuluttaja voi Arlan tuotteita ostaessaan luottaa siihen, että eläinten hyvinvoinnista on huolehdittu asiaan kuuluvalla tavalla. Poikkeamat laatuohjelmasta saattavat pahimmillaan romahduttaa kuluttajien luottamuksen ja laskea brändiarvoa merkittävästi. Tästä syystä omien valvontatoimenpiteiden suorittaminen on erittäin tärkeää.

Yhden tilan maito: visiosta valmiiksi tuotteeksi

Arlan alkuperäisenä visiona oli rakentaa maailman läpinäkyvin maitoketju teknologiaa hyödyntäen. Visio perustui tavoitteeseen ratkaista kuluttajien kokema konkreettinen ongelma, eli tässä tapauksessa vastata kysymykseen mistä ruoka tulee ja kuka sen on tuottanut. Arla valitsi keväällä 2018 Empirican yhteistyökumppanikseen kehittämään maailman läpinäkyvintä maitoketjua ja tuomaan projektiin kaivattua teknologista asiantuntemusta.

Yhteistyössä kasvumarkkinointiyritys Truly Agencyn kanssa syntyi syksyllä 2018 lanseerattu Arla Maitoketju, joka avaa kuluttajalle maidon matkan tilalta meijeriin. Pilottitilaksi valittiin kurikkalainen Tikan luomumaitotila. Ratkaisun avulla Arla halusi tarjota kuluttajille enemmän tietoa maidontuotannosta ja lisätä tällä tavalla kuluttajien luottamusta. Kuluttajilla on oikeus tietää miten tuote on valmistettu ja millaiset olosuhteet tilalla vallitsevat.

Näistä lähtökohdista alkoi Arla Iris -projekti. Kuluttajat olivat tällöin voineet jo useamman kuukauden ajan tutustua maidon matkaan tilalta meijeriin Arlan verkkosivuilla. Arlan omissa kuluttajakyselyissä oli alkuperätiedon lisäksi noussut esiin kuluttajien huoli eläinten hyvinvoinnista. Loogisinta oli siis valita eläinten hyvinvointi seuraavaksi kehityskohteeksi maitoketjun läpinäkyvyyden parantamisessa.

Arla Iris -sovelluksen kehitys

Tähän tarkoitukseen kehitimme Arla Iris -sovelluksen, innovatiivisen ratkaisun, joka yhdistää erilaisia tietolähteitä ja kehittyneen AI-algoritmin, joka seuraa maitotilojen jokapäiväistä elämää sekä tarkkailee ja analysoi taukoamatta eläinten hyvinvoinnin kriittisimpiä mittareita. Lopuksi tiedot tallennetaan Arla Maitoketjuun, mukautettuun lohkoketjuun, jonka avulla tuotantotiedot voidaan luotettavasti yhdistää yksittäisiin maitopakkauksiin ja avata kuluttajille. Kehitystyöhön osallistettiin niin eläinten hyvinvoinnin asiantuntijoita kuin kuluttajiakin. Näin varmistettiin mitattujen tietojen olennaisuus ja kiinnostavuus.

Eläinten hyvinvoinnin mittaaminen on haastavaa ja vaatii tuekseen runsaasti dataa ja monimutkaisemman laskentajärjestelmän kuin esimerkiksi lämpötilan mittaaminen. Mittaaminen päätettiin toteuttaa aiemmalla pilottitilalla, Tikan tilalla. Tikan tila on luomumaitotila, jossa lehmät asuvat pihattonavetassa. Lehmät voivat liikkua vapaasti sisä- ja ulkotiloissa ja käydä lypsyllä halutessaan. Asiantuntijoiden avustuksella selvitettiin, minkälaisilla mittareilla lehmien hyvinvointia voitaisiin mitata. Valmista dataa oli saatavilla hyvin rajatusti, joten oli selvää, että dataa tarvittaisiin lisää. Tässä vaiheessa oli siis jo selvää, että tulisimme tarvitsemaan uusia datapisteitä riittävän datamäärän saamiseksi. Ensin oli kuitenkin päätettävä mitä mitataan.

Tekoäly auttaa poikkeamien tunnistamisessa

Yhteistyössä hyvinvoinnin asiantuntijoiden ja kuluttajien kanssa kartoitimme kaikki eläinten hyvinvoinnin kannalta merkitykselliset tekijät ja valitsimme niistä ne, jotka parhaiten soveltuvat automaattisesti mitattavaksi haastavassa navettaympäristössä. Mitattaviksi ominaisuuksi valittiin laiduntaminen ulkona, makuumukavuus, arjen sujuvuus, lypsyllä käynti, elintila, terveydenhuolto, ravinto ja vasikoiden hoito.

Erityisen haastavaksi konenäön hyödyntämisen tekivät navetan olosuhteet. Pölyä oli runsaasti enemmän kuin tavanomaisissa sovelluskohteissa, valon määrä oli aika ajoin olematon ja toisinaan valoa taas oli liikaa. Kameroiden sijoittelua rajoittivat mm. navetan rakenteet kuten putket ja verkkoyhteyksien kuuluvuus. Rajoitettujen yhteyksien vuoksi kuvat analysoidaan kameroissa, joilloin tiedonsiirtomäärät pysyvät alhaisina. Vain analyysin lopputulos talletetaan Arla Maitoketjuun. Oman haasteensa toteutukselle toivat uteliaat lehmät, jotka tietysti uteliaina eläiminä tulivat heti tutustumaan navettaan asennettuihin uusiin kameroihin.

Kun nämä asiat saatiin ratkaistua ja kuvien laatu saatiin riittävän korkeatasoiseksi, päästiin rakentamaan varsinaista laskentamallia. Kamerakuvista tunnistettiin eläimet ja niiden käyttäytymistä seurattiin. Tällä perusteella valitut laskentamallit laskevat valittujen mittareiden arvot.

Konenäkö on väsymätön apuri

Perinteisesti maitotilojen valvonta perustuu ulkopuolisten asiantuntijoiden ja viranomaisten valvontaan. Nämä valvontakäynnit eivät kuitenkaan ole riittäviä varmistamaan eläinten hyvinvoinnin toteutumista, vaan tarvitsemme lisäksi luotettavaa päivittäistä tietoa eläinten olosuhteista. Emme kuitenkaan halunneet kasvattaa maitotilan henkilöstön työmäärää, joten kyseeseen tuli vain automatisoitu ratkaisu. Kehitetyn sovelluksen avulla lehmien hyvinvointia voidaan analysoida nopeasti ja luotettavasti, mikä helpottaa tilan henkilökunnan työtä. Lisäksi kertynyttä dataa voidaan jatkossa hyödyntää useissa eri tarkoituksissa kuten automaattisissa hälytyksissä, tuottajalle tarjottavissa raporteissa tai tuotannon optimoinnissa.

Pienin askelin kohti suurta tavoitetta

Arla otti tietoisen riskin päättäessään avata kuluttajille reaaliaikaisena tietoa eläinten hyvinvoinnista. Tämä on osa radikaalin läpinäkyvyyden tavoitetta, jonka tarkoituksena on lisätä kuluttajien luottamusta Arlan tuotantoa kohtaan.

Riskinotto kuitenkin kannatti ja Arla sai positiivista huomiota niin kuluttajilta kuin tiedotusvälineiltäkin, mikä osaltaan kannustaa Arlaa jatkossa pyrkimään kohti vieläkin avoimempaa ja vastuullisempaa tuotantoa. Kun suuri visio pilkotaan pieniin kokonaisuuksiin, pysyvät riskitkin pieninä ja lopullinen kokonaisuus valmistuu pala palalta.