TOPIC BIG DATA
Data uitmelken
Voorspellen welke koe drachtig is of een ziekte onder de leden heeft? Delta Instruments wil dit binnen handbereik brengen met geavanceerde data-analyse, deels ontwikkeld met partners in het Innovatiecluster Drachten. ‘Met die informatie kunnen boeren efficiënter produceren en voorkomen dat hun koe ziek wordt’, aldus r&d-manager Anne-Gerben Terpstra. ‘Boer blij, koe blij.’
Delta Instruments, onderdeel van het Amerikaanse Advanced Instruments, ontwikkelt en bouwt apparatuur voor de chemische en biologische analyse van melk en andere zuivelproducten, zoals toetjes en ijs. Daarbij wordt gekeken naar de hoeveelheid eiwit, vet, lactose, enzovoorts, dan wel naar de hoeveelheden witte bloedlichaampjes of ureum in het melkmonster. ‘Binnenkort hopen we ook bacteriën in melk te kunnen kwantificeren’, zegt Anne-Gerben Terpstra.
Het assembleren van de analyseapparatuur gebeurt in huis, de productie van de onderdelen en de inkoop van hardware wordt zo veel mogelijk uitbesteed. Zo’n tachtig procent van de onderdelen wordt betrokken uit de regio en eigen land. Voor de softwareontwikkeling beschikt Delta Instruments over een eigen r&d-afdeling. Terpstra: ‘We engineeren en ontwikkelen de hardware ook zelf, samen met een aantal partners, waaronder npk design in Leiden en Micro-Key in Noordhorn.’
Bak datapunten
Bij de chemische analyse wordt gewerkt met infraroodspectroscopie, bij de biologische analyse met flowcytometrie. ‘Twee optische technieken die een hele bak aan datapunten opleveren. Daar kan een klant nog niets mee. Pas als onze software op een slimme manier naar die data kijkt en er rekenkundige algoritmen op loslaat, komt bruikbare informatie boven water. Daarbij is voor elk chemisch stofje een aparte rekenexercitie nodig. Dat is de expertise van Delta Instruments: algoritmen ontwikkelen die goede analyseresultaten opleveren.’
‘Het zou stom zijn als we ieder apart het wiel gaan zitten uitvinden’
Afnemers van de analyseapparatuur zijn de (wereldwijde) zuivelindustrie en melkcontrolestations. ‘Die onafhankelijke instanties bepalen de kwaliteit van de melk en vervolgens de prijs die de boer er van de fabriek voor krijgt. Het gaat om veel monsters die snel geanalyseerd moeten worden. Onze geautomatiseerde analyseapparatuur stelt hen in staat tot 600 monsters per uur te verwerken’, verklaart Terpstra. ‘Daarnaast leveren die analyses boeren informatie op die ze kunnen gebruiken voor het verbeteren van hun eindproduct, productie, productieproces en veestapel.’ Delta Instruments telt circa veertig fte.
In de koe kijken
Geen wonder dat Delta Instruments met deze kennis en kunde aansluiting heeft gevonden bij het Innovatiecluster in Drachten. Belangrijkste voorwaarden voor deelname: eigen product of technologie (zelfscheppend), innovatief en internationaal gericht. Zo werkt Delta Instruments samen met de Amerikaanse Cornell University om nog meer en nog betere informatie uit data te kunnen destilleren om op die manier boeren te voorzien van de beste managementadviezen. Sinds een paar jaar is een nieuw analysedoel in beeld gekomen. ‘Melk is een afspiegeling van wat er in de koe gebeurt. Het gaat daarbij om complexe biochemische processen waarvan niemand precies weet hoe die in elkaar steken. Door bepaalde bloedwaarden in melk te meten, proberen we rechtstreeks in de koe te kijken’, zegt Terpstra.
Anne-Gerben Terpstra, r&d-manager, met een glas melk in de hand voor de trots van Delta Instruments: een nieuw analyse-instrument dat 600 melkmonsters per uur kan analyseren.
Bij de nieuwe aanpak worden op dezelfde dag bij een groot aantal koeien zowel melkmonsters als een set bloedwaarden gemeten. ‘De uitkomsten combineren we en dan kijken we of er correlaties te vinden zijn. Als je bijvoorbeeld weet dat alle koeien drachtig zijn of ziek, dan kun je checken of dat is terug te vinden in de datapunten. Als dat het geval is, levert dat een wiskundige functie op waarmee te voorspellen is of een koe drachtig of ziek is’, aldus Terpstra. ‘Met die informatie kan de boer bijsturen, bijvoorbeeld met voer of medicatie, en zo de koe gezond houden.’ Een mooi staaltje van smart dairy farming.
Uniek met overlap
Aansluiting bij het Innovatiecluster had een aantal redenen. Naast kennisdeling en sparren met beroepsgenoten speelden ook naamsbekendheid/imago en personeelswerving een rol. ‘Verder zijn we met vijf andere bedrijven uit het cluster een gezamenlijk r&d-project voor hightech sensing & big data gestart. We hebben elk onze unieke
businesscase, maar vertonen overlap waar het om data-analyse gaat, en daar werken we dus in samen’, vertelt Terpstra. ‘Philips wil met behulp van sensoren storingen in de productie zien aankomen, YP Your Partner hoopt ermee storingen in de energievoorziening in ziekenhuizen te voorspellen. De vraag is steeds: zijn er data te destilleren die deze informatie opleveren? De databron verschilt dus steeds, net als de informatie die partijen eruit willen halen. Maar data blijven getallen die te analyseren zijn met dezelfde wiskundige techniek.’
De toegevoegde waarde van dit project ligt in het feit dat partners kunnen leren en profiteren van elkaars kennis en analysetechnieken, zoals neurale netwerken (kunstmatige intelligentie). ‘Het is een concreet project met een generiek datadeel: iedereen wil daar iets innovatiefs mee doen. Het zou stom zijn als we ieder apart het wiel gaan zitten uitvinden en alle zes hetzelfde product ontwikkelen. Samen kunnen we veel sneller innoveren’, aldus Terpstra. Dat kost tijd en energie, geeft hij toe. ‘Je moet als bedrijf echt achter zo’n samenwerking staan en erin geloven, de voordelen komen niet vanzelf.’
Spin-off
Met de nieuw verworven en nog te verwerven kennis wil Delta Instruments zijn toegevoegde waarde voor klanten verder vergroten. ‘Met onze analyseapparatuur zijn laboratoria in staat hun klanten, de boeren, nog beter te bedienen. Boeren krijgen nog meer informatie die hen in staat stelt efficiënter te produceren, waardoor ze meer geld overhouden en bovendien voorkomen dat hun koe ziek wordt en zo kosten vermijden’, zegt Anne-Gerben Terpstra. ‘Boer blij, koe blij.’
Een andere mogelijke spin-off in onderzoek is het terugdringen van het antibioticagebruik, belangrijk in het kader van de oprukkende multiresistentie. ‘Preventief antibiotica geven is het makkelijkst, ook al is dit in sommige gevallen onnodig. Als je met behulp van data-analyse kunt achterhalen welke koe echt ziek is, kun je gericht medicatie toedienen en kosten besparen. En het dient een groter maatschappelijk belang.’
