HomeOtimização para formulação de dieta animal
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Muitos esforços têm sido feitos para trazer a agroindústria para um ambiente mais tecnológico e digital. A chamada "Agroindústria 4.0" está acelerando com a coleta de uma grande quantidade de dados, como o uso intensivo de automação e o mapeamento geoespacial por meio de drones, por exemplo. A maioria dessas práticas pode aumentar substancialmente a produtividade e a qualidade dos alimentos produzidos.
Uma delas é a otimização matemática. Alguns de seus benefícios já foram mencionados em conteúdo anterior. Aqui vamos falar sobre uma aplicação específica: a definição da formulação da dieta animal. A indústria já vem otimizando esse problema com modelos lineares muito simples há décadas. A questão é: é possível melhorar essa tomada de decisão ampliando o escopo das decisões, aproveitando as tecnologias e os conhecimentos atuais?
O problema da dieta é um problema clássico de otimização, sendo um dos primeiros problemas estudados nas décadas de 1930 e 1940. Suas motivações vêm do desejo do Exército de minimizar o custo da alimentação dos soldados em campo, ao mesmo tempo mantendo uma alimentação saudável.
Como acontece com a maioria dos problemas de otimização clássicos, sua aplicação pode ser adaptada. Podemos aplicar isso à dieta alimentar de vacas leiteiras: os custos com alimentação respondem pela maior parte dos custos variáveis de produção do leite (podendo chegar a 60% do custo total de produção). Portanto, o planejamento adequado da gestão nutricional do rebanho evita gastos desnecessários e favorece os ganhos com a atividade.
Normalmente, o primeiro passo é dividir o gado em grupos com características semelhantes, como genética, idade e lactação. Com base nessas características, com o apoio de médicos veterinários e zootécnicos, podem ser identificados os requisitos mínimos e máximos de cada nutriente. Esses requisitos se tornam restrições no modelo. Para atender a essas restrições, precisamos conhecer a informação nutricional de cada insumo disponível, que será multiplicada pela quantidade consumida (nossas variáveis).
O consumo dos alimentos disponíveis também tem uma restrição de disponibilidade e incorre em custos de produção ou compra! Esses custos estarão na função objetivo do modelo, que será minimizada. Essa é a essência desse modelo de otimização de formulação de dieta e já pode resultar em redução de custos.
No entanto, muitos outros aspectos podem ser considerados, como modelos preditivos para melhor prevenir doenças metabólicas, como a acidose ruminal subclínica, e um controle mais consistente da qualidade do leite, como o perfil de ácidos graxos do leite, por exemplo. Até mesmo o impacto ambiental pode ser incluído em um modelo de otimização. Outra melhoria é considerar a produtividade como variável, a partir do aporte nutricional da dieta, e transformar o modelo em otimização do lucro, levando em consideração a receita da produção de leite.
O nível de complexidade de tal modelo pode variar dependendo da maturidade da fazenda / empresa e pode evoluir com o tempo, adicionando novos recursos à medida que os resultados aparecem. O certo é que esta é uma grande oportunidade de redução de custos e aumento de lucros com modelagem matemática, sem impacto no bem-estar animal!
Coautor: Emmanuel Marchal - Managing Partner na Cassotis Consulting