Robotiser l’alimentation pour gagner en confort et souplesse de travail

La rentabilité de l’outil est directement corrélée à la taille du troupeau.  Plus celui-ci est grand, plus l’investissement sera intéressant.
La rentabilité de l’outil est directement corrélée à la taille du troupeau. Plus celui-ci est grand, plus l’investissement sera intéressant. - J.V.

L’automatisation de l’alimentation est déjà connue et largement développée dans certaines productions, comme les élevages de porcs et de volailles voire, parfois, de veaux de boucherie. « Les modèles déployés concernent principalement des animaux passant une grande partie de leur vie en bâtiment », constate Arnaud Bruel, expert auprès de la Chambre d’agriculture des Pays de la Loire (France).

Pour les autres bovins, ce phénomène est plus récent. Il s’explique par les grandes évolutions observées ces dernières années dans la filière : agrandissement des troupeaux, développement de la conduite en lot, diminution du pâturage, arrivée d’une nouvelle génération d’éleveurs à la tête des exploitations…

Dans la filière lait, plus particulièrement, l’automatisation permet de simplifier les deux tâches d’astreinte majeures que sont la traite et l’alimentation. « La traite occupe une large partie de l’emploi du temps des éleveurs, ce qui explique pourquoi les robots de traite font l’objet de nombreuses améliorations depuis une quinzaine d’années. » Le nourrissage du troupeau constitue, quant à lui, le second poste le plus chronophage dans la journée d’un éleveur. « Mais c’est également une tâche très variable, ce qui explique pourquoi l’offre de robots d’alimentation est, aujourd’hui, de plus en plus importante. »

Face à cette offre, un nombre croissant d’éleveurs se questionne quant aux possibilités et intérêts d’installer un robot d’alimentation sur leur exploitation, que ce soit en bâtiments existants ou lors de la mise en œuvre d’un nouveau projet.

La cuisine, lieu de stockage et de préparation

« Quand on parle automatisation de l’alimentation, il ne faut pas oublier que celle-ci n’est pas complète », rappelle l’expert. « L’éleveur joue toujours un rôle important, même s’il ne compose et ne distribue lui-même la ration à son cheptel. »

En pratique, l’exploitation conserve plusieurs zones de stockage primaires. Il s’agit, par exemple, des silos où sont stockés l’herbe et le maïs ou des bâtiments où sont entreposés les ballots de préfané. « L’éleveur conduit ces fourrages dans un bâtiment dédié à leur stockage intermédiaire, que l’on appelle la « cuisine », où ils sont entreposés au sol ou en cellules et tables à fond mouvant. » La fréquence des transferts d’un site à l’autre dépend de la capacité de la cuisine et de la taille du troupeau. Les concentrés et tout autre complément alimentaire se trouvent aussi sur ce site de stockage intermédiaire. Sa capacité totale de stockage varie généralement d’un à trois jours.

Dans la cuisine, les fourrages sont placés au sol (comme c’est le cas ici) ou dans des cellules. Le système prélève automatiquement les quantités d’aliments nécessaires à la préparation  de la ration et les transfère dans le robot (directement ou par l’intermédiaire  d’une mélangeuse fixe).
Dans la cuisine, les fourrages sont placés au sol (comme c’est le cas ici) ou dans des cellules. Le système prélève automatiquement les quantités d’aliments nécessaires à la préparation de la ration et les transfère dans le robot (directement ou par l’intermédiaire d’une mélangeuse fixe). - J.V.

La préparation de la ration et le chargement du robot ont lieu dans la cuisine. Différentes rations peuvent être encodées et préparées, en fonction des animaux à nourrir (vaches en lactation, génisses, vaches taries…). Le système se charge de prélever avec précision la quantité nécessaire des différents aliments composant la ration, via une griffe ou des tapis convoyeurs, et dépose le tout dans le bol du robot.

« Chez certains constructeurs, le mélange de la ration a lieu directement dans le robot, qui se charge ensuite de la distribuer aux animaux. Chez d’autres, le système de prélèvement dépose les aliments dans une mélangeuse fixe, qui les transfère ensuite dans le robot. Ce dernier n’assure alors que la distribution », détaille Arnaud Bruel.

Par ailleurs, deux types de robot existent sur le marché. Les premiers sont suspendus, sur rail. Les seconds se déplacent au sol, sur roues.

Notons encore que certains constructeurs proposent des modèles plus simples, mais dont le niveau d’automatisation est inférieur. « L’éleveur alimente une mélangeuse fixe à l’aide d’un tracteur ou d’un chariot télescopique et un robot prend le relais pour la distribution de la ration. »

Un robot sur roues ou sur rail ?

Concernant le robot distributeur à proprement parler, il en existe donc deux grands types : sur roues (fonctionnement sur batterie) ou sur rail (raccordement au réseau électrique). « La tendance actuelle est aux systèmes sur roues mais l’un et l’autre présentent des avantages et des inconvénients. »

Attardons-nous premièrement sur les modèles sur roues. Ils ont l’avantage de s’adapter aux bâtiments existants, sans faire peser de contrainte sur les charpentes. En outre, ils peuvent rejoindre plusieurs bâtiments et ainsi approvisionner des animaux qui ne seraient pas regroupés dans une seule et même étable. « Ces modèles sont plus agiles et peuvent couvrir de plus longues distances ». Ils disposent encore d’un repousse-fourrage adaptable et d’une bonne capacité de charge.

Contrairement aux modèles sur rail, les robots sur roues  peuvent passer facilement d’un bâtiment à l’autre.
Contrairement aux modèles sur rail, les robots sur roues peuvent passer facilement d’un bâtiment à l’autre. - J.V.

Deux limites à ce système sont épinglées par l’expert. D’une part, le fonctionnement sur batterie implique des temps de recharge et le remplacement de celle-ci lorsqu’elle arrive en fin de vie. « Ce poste est parfois oublié alors qu’un tel remplacement est coûteux. » D’autre part, la nature des sols peut compliquer les déplacements du robot dans l’exploitation. La présence d’un cheminement bétonné est vivement recommandée. « Cependant, ces robots se montrent plus souples et la tendance est au développement de ceux-ci. »

Les modèles suspendus sur rail, eux, s’affranchissent des contraintes de sol. En outre, il est facile de les faire passer au-dessus des couloirs, logettes… Branchés directement sur le réseau électrique, ils ne requièrent aucun temps de recharge.

Leur installation demande néanmoins d’apporter des modifications au bâti existant, au niveau de la charpente notamment. La hauteur du rail peut poser problème en gênant la circulation des personnes. Par rapport aux modèles sur roues, les robots sur rail ont une capacité de charge inférieure. L’installation d’un repousse-fourrage est en outre impossible si l’automate est pesant.

Installer la cuisine au plus près des silos

Au-delà du choix du type de robot, Arnaud Bruel livre aussi quelques recommandations à prendre en compte lors de la conception de la cuisine.

Sa taille tout d’abord. Elle occupe généralement 100 m² pour 100 têtes de bétail à nourrir, mais cela dépend du nombre d’aliments et de rations, des volumes à distribuer ou encore des équipements installés.

« Il faut favoriser les façades ouvertes (au moins une), pour une bonne ventilation et élimination des poussières, tout en installant la cuisine dans un bâtiment orienté dos à la pluie », détaille-t-il. Des rideaux amovibles peuvent être posés en façade pour la sécurité ou limiter l’entrée des oiseaux en quête de nourriture.

« Côté sol, on favorise le béton lissé car les équipements de haute précision des cuisines nécessitent des sols stables. » Une pente de 0,5 % peut être prévue pour évacuer les eaux de nettoyage bien que les nettoyages à sec (avec un souffleur, par exemple) soient privilégiés.

« Sur le plan de la charpente, on peut choisir entre le bois ou le métal, en veillant à la dimensionner selon les contraintes rencontrées, comme l’installation d’un rail pour les robots le requérant. » Pour la couverture, le fibro-ciment ou la tôle sont deux possibilités qui se présentent aux éleveurs. Le bardage est, lui, ventilant pour éviter l’accumulation de poussières.

Reste l’éclairage. L’expert conseille d’opter pour un éclairage naturel latéral plutôt qu’en toiture pour réduire les risques d’échauffement des aliments.

Enfin, l’implantation de la cuisine se fera préférentiellement au plus près des silos, pour faciliter le travail de l’éleveur et limiter les temps d’approvisionnement.

Rentabiliser l’installation

Pour les éleveurs, robotiser l’alimentation permet de réduire le temps consacré à cette tâche. « Il ne faut toutefois pas oublier qu’il ne suffit pas d’approvisionner la cuisine, il faut également la nettoyer et programmer les différentes rations dans le système », insiste Arnaud Bruel. S’y ajoute encore l’entretien du matériel (graissage, niveaux d’huile…).

Le gain de confort est un autre atout de la robotisation. « La pénibilité du travail diminue et on gagne en flexibilité. » Il est également plus facile de se faire remplacer, le temps d’un week-end par exemple. En effet, le remplaçant peut se contenter d’approvisionner la cuisine, sans connaître le détail des différentes rations distribuées. Le robot se charge de les préparer en toute autonomie ! C’est donc une source de stress en moins pour l’éleveur qui s’absenterait quelques jours.

La question des coûts est souvent posée. « Outre l’achat du robot et de ses accessoires, il faut financer l’aménagement (voire la construction) de la cuisine et, éventuellement, réaliser quelques agencements dans les étables. » À cela, s’ajoute le coût de fonctionnement du robot et, comme mentionné ci-dessus, le remplacement des batteries dans le cas d’un modèle sur roues.

La rentabilité de l’outil est directement corrélée à la taille du troupeau. Plus celui-ci est grand, plus facilement l’investissement sera rentabilisé. « Il faut saturer le robot, ou presque, pour en tirer le maximum. » Son installation se justifie également lorsque la main-d’œuvre vient à manquer.

Enfin, le gain de temps généré peut être mis à profit dans une activité telle que la transformation ou la vente directe ou en travaillant auprès d’un tiers. C’est alors la rentabilité globale de la ferme qui peut être améliorée grâce au temps gagné.

J. Vandegoor

Impacts zootechniques de l’automatisation de l’alimentation: pour une évolution des pratiques alimentaires

Selon les retours des éleveurs qui ont opté pour l’automatisation de l’alimentation, la technologie n’a aucun effet significatif sur la production laitière à 4 % de MG. Toutefois, des effets plus prononcés se marquent en lait et en taux. Dans les élevages étudiés, le rapport est clair entre l’automatisation et l’évolution de pratiques alimentaires. En effet, Pour Jean-Luc Ménard, chercheur à l’Institut de l’élevage, la technologie représente avant tout une opportunité d’adaptation des rations, d’autant plus si elles sont complexes, tant pour l’ensemble du cheptel que pour différents lots d’animaux… Car avec l’agrandissement des troupeaux, il est clair selon lui que les éleveurs doivent aller vers l’allotement.

Les refus, cet indicateur

L’autre évolution : la réduction des refus. L’expérience montre que l’automatisation permet de réduire de manière très significative les refus. La quantité d’aliments restant à l’auge est donc un indicateur journalier afin d’adapter la quantité d’aliments à distribuer. Il implique également une réduction significative de la fréquence de nettoyage de la table d’alimentation : de quelques fois par semaine, à une fois toutes les deux à 4 semaines pour les cas les plus extrêmes.

Une fréquence de distribution augmentée

Si l’alimentation n’a pas été optimisée avant l’installation de robots, ceux-ci peuvent faire évoluer les conditions non optimales de départ que l’on peut retrouver dans certaines exploitations (nombre de places insuffisant à l’auge, présence de beaucoup de surplus…). C’est ce que l’orateur désigne comme les effets indirects de l’automatisation.

« Globalement avec une alimentation optimisée avant l’automatisation, on a une production laitière équivalente. Mais la technologie peut amener à augmenter de la fréquence de distribution », explique M. Ménard. Notons qu’une fréquence trop élevée (plus de 10 apports/ jour) peut avoir des effets négatifs sur l’animal, notamment par l’altération de son comportement au couchage (temps de repos moins long). L’optimum de six distributions par jour peut se justifier par rapport à l’activité animale mais aussi par la capacité modérée du robot de distribution (poids, entretien, le coût d’utilisation de l’automate)

Pour un projet à neuf, l’Institut de l’élevage recommande de toujours respecter les recommandations notamment celle d’une place par vache à l’auge, tout comme les principes de base de l’alimentation.

Pour un projet d’aménagement de l’existant, mieux vaut également respecter les consignes données même si l’éleveur doit davantage faire face à des facteurs limitants comme le manque de place. La stratégie d’un éleveur semble très adaptée en cas de manque de place et de fortes dominances de certains animaux : l’approvisionnement successif par série de trois à une demi-heure d’intervalle.

Un point de vigilance ? le maintien du pâturage durant les périodes mixtes. L’utilisation de l’automate doit être adaptée pour toujours privilégier au maximum la consommation en prairie.

Conservation des ensilages et stockages intermédiaires

Avant de vouloir investir dans l’automatisation de l’alimentation, un éleveur doit avant tout avoir une excellente conservation des fourrages. La technique nécessite des ensilages parfaitement conservés et dessilés (cube ou vrac).

Si ce n’est pas le cas, l’automatisation avec stockage intermédiaire peut amplifier le problème de conservation. L’orateur préconise d’ailleurs de réaliser avant automatisation un diagnostic sur les marges de progrès sur le côté conservation. « Ce sera toujours un plus sur la qualité du lait, la réduction des pertes et l’efficacité alimentaire. »

Et de témoigner : « Un éleveur ayant opté pour l’automatisation a diminué la vitesse des chantiers d’ensilage pour privilégier l’éclatement des grains et le tassement au silo couche par couche. C’est, selon moi, un exemple à suivre. »

Pour le dimensionnement des stockages intermédiaires, l’éleveur doit pouvoir stocker le vrac jusqu’à 48h en hiver, mais seulement 24h en été.

Pour les cubes, la souplesse est plus grande : jusqu’à 48h en été, davantage en hiver. Notons que plus on augmente le temps de stockage intermédiaire, plus les équipements sont coûteux.

Le temps de travail est également à prendre en compte et notamment le week-end

P-Y L.