Optimization of work processes on dairy farms considering calf management

Abstract

The objectives of this thesis were 1) to gain insight into the organization of work processes and employee training on German dairy farms, 2) to identify the most important challenges in SOP implementation and 3) to determine if online microlearning courses were beneficial for teaching dairy personnel to successfully perform tasks related to dairy calf health. The German dairy industry is undergoing a trend towards larger farms with more employees and a higher percentage of non-family labor. Farm owners and herdspersons need to expand their management skills towards managing work force and ensuring quality employee performance. To gain insight into the organization of work processes and employee training on German dairy farms, farmers were invited to complete a comprehensive questionnaire that consisted of 16 questions and 9 statements focusing on general farm data; the generation, implementation, and handling of SOP; and assessment of challenges in handling work processes on the farm. A total of 248 questionnaires was included into the analysis. Categorizing farms based on cow numbers 23% of the farms were small (up to 100 cows; mean ± SE = 75.4 ± 2.7), 52% were medium (101–500 cows; mean ± SE = 265.8 ± 10.4), and 23% were large (>500 cows; mean ± SE = 935.9 ± 55.9), respectively. The majority of respondents (82%) indicated that SOP existed on their farm. Farm size had a significant influence on the existence of SOP, such that medium and large farms were 2.11 (95% CI = 1.04–4.29; P = 0.039) and 5.63 (95% CI = 1.78–17.83; P = 0.003) times more likely to have SOP than small farms. Standard operating procedures most frequently existed for feeding (73%), milking (73%), calf handling (64%), and management of fresh cows (54%). Interestingly, merely half of the respondents (54%) stated that their SOP were available in writing and on 48% of the farms, the employees did not have free access to the SOP at all times. Whether the SOP were written down depended on farm size (P = 0.002) such that medium and large farms were 2.08 times (95% CI = 1.08–4.03; P = 0.030) and 7.24 times (95% CI = 3.21–16.32; P < 0.001) more likely to write down their SOP, respectively, compared to small farms. Almost all respondents (98%) saw the need for improving certain areas on their farm and 66% percent of the participants agreed or strongly agreed with the statement that various employees handled the same tasks differently. Consistent work performance, monitoring of work processes and improvement of animal health were considered potential benefits of SOP by 86%, 49% and 39% of the respondents, respectively. However, many farmers lacked the time (41%) or ability (42%) to create SOP to provide the employees with detailed instructions on how to perform a specific task. The majority of respondents (59%) were interested in using ready-made SOP that could be adjusted to their farm. The objective of the second study was to determine whether an SOP embedded into an online microlearning course was accessed by dairy personnel and whether it could improve selfestimated performance of tasks related to dairy calf health. Our working hypothesis was that such microlearning courses were effective at creating feelings of confidence and accuracy in work performance. Three online microlearning courses addressing colostrum management as a fundamental basis of dairy calf health (i.e., tube feeding colostrum, bottle feeding colostrum, measuring colostrum quality) were developed with a cloud-based authoring software (Gomo Learning, Brighton, UK). The courses were accessible online and could be accessed at any time and repeatedly. A 12-item survey form was embedded into each course that provided data on course perception and feedback. Two questions covered the time of course completion (i.e., whether the course was accessed during work or leisure time). Learner experiences such as access, page visits, total time spent, completion, and quiz scores were observed with the learning management system (Gomo Learning). Quantitative data were collected with 5-point Likert scales and reported as frequencies and percentages. For all 3 courses (i.e. tube feeding colostrum, bottle feeding colostrum, measuring colostrum quality) combined, 243 invitations were mailed out and 117 participants (48%) launched the courses. The SOP represented one part within the course and was accessed by almost all participants (i.e., 92, 90, and 96% in the first, second, and third course, respectively). Overall, 59% (22/37) launched the course in their leisure time and 80% stated that they were convinced to work more accurately after having taken the course. Most employees underestimated the time spent in the course (76%), accessed background information (89%), or provided feedback (55%). These observations are indicative of high engagement. Overall, 78% of employees felt more confident in correct task completion after the training. After the second and third courses, 76 and 83% of participants, respectively, strongly agreed that repetition of such knowledge was worthwhile. Overall, the 3 courses were rated as very good or good by 89% of the participants. The participants were eager to gain knowledge and were willing to use their leisure time for their training. The high level of motivation was substantiated by the underestimation of the time spent on the courses. Clearly, the courses were effective at creating a feeling of confidence and accuracy in work performance, as most people were convinced to work more accurately after having taken the courses. Overall, the results of this thesis show that there is a need for standardization of work processes on German dairy farms. Farmers oftentimes lack the time and know-how of SOP implementation and they appreciate the allocation of ready-made SOP and background information. This poses an opportunity for veterinarians and consultants to support the farmers and improve employee management and work processes on the farm.

Ziel dieser Studie war es, 1) Einblicke in die Organisation von Arbeitsprozessen und Mitarbeitertraining auf deutschen Milchviehbetrieben zu erhalten, 2) die wichtigsten Hürden im Erstellen und Implementieren von SOPs zu ermitteln und 3) die Wirksamkeit Web-basierter Trainingseinheiten auf die korrekte Arbeitsausführung im Bereich der Kälbergesundheit dahingehend zu prüfen. Die deutsche Milchviehindustrie verzeichnet seit Jahren einen Trend, weg von kleinen Familienbetrieben und hin zu größeren Betrieben mit mehr Angestellten und Fremdarbeitskräften. Diese Entwicklung erfordert es, dass Betriebseigentümer und Herdenmanager ihre Fähigkeiten erweitern müssen, um durch gezieltes Personalmanagement eine gute Qualität in der Arbeitsausführung der Mitarbeiter sicherzustellen. Ein detaillierter Fragebogen wurde entwickelt, um einen Einblick in die Struktur von Arbeitsprozessen und Mitarbeitertraining auf den Betrieben zu erhalten. Erfragt wurden allgemeine Betriebsdaten, Details zum Vorhandensein, der Generierung und Implementation, sowie der Umgang mit SOP auf dem Betrieb. Weiterhin konnten die Teilnehmer Angaben zu Problemen und Herausforderungen bezüglich des Umgangs mit Arbeitsprozessen auf ihrem Betrieb machen. Insgesamt konnten die Fragebögen von 248 Teilnehmern in die Analyse eingeschlossen werden. Nach der Erstellung von 3 Größenkategorien anhand der Tierzahl, wurden 23% der Betriebe als klein (0-100 Kühe; Durchschnitt ± SE = 75.4 ± 2.7), 52% als mittelgroß (101-500 Kühe; Mittelwert ± SE = 265.8 ± 10.4) und 23% als groß (>500 Kühe; Mittelwert ± SE = 935.9 ± 55.9) kategorisiert. Die Mehrzahl der Teilnehmer (82%) gab an, dass SOP auf ihrem Betrieb vorhanden waren, wobei dies signifikant durch die Betriebsgröße beeinflusst wurde. Mittelgroße und große Betriebe waren 2.11 (95% CI = 1.04–4.29; P = 0.039) and 5.63 (95% CI = 1.78–17.83; P = 0.003) Mal wahrscheinlicher SOP zu haben als kleine Betriebe. Die meisten SOP existierten im Bereich der Fütterung (73%), des Melkens (73%), der Kälberaufzucht (64%) und der Frischabkalber (54%). Interessanterweise waren die SOP nur auf etwa der Hälfte der Betriebe (54%) aufgeschrieben und auf 48% der Betriebe nicht jederzeit zugänglich für die Mitarbeiter. Die Betriebsgröße hatte entscheidenden Einfluss darauf, ob die SOP aufgeschrieben waren (P = 0.002). Die Wahrscheinlichkeit war auf mittelgroßen und großen Betrieben 2.08 Mal (95% CI = 1.08–4.03; P = 0.030) und 7.24 Mal (95% CI = 3.21–16.32; P < 0.001) größer als auf kleinen Betrieben. Annähernd alle Teilnehmer (98%) gaben an, dass sie die Verbesserung bestimmter Bereiche auf dem Betrieb als notwendig ansahen und 66% stimmten zu, dass verschiedene Mitarbeiter die gleichen Aufgaben in unterschiedlicher Art und Weise erledigten. Mögliche Vorteile von SOP wurden in der einheitlichen Arbeitserledigung (86%), der Kontrolle von Arbeitsabläufen (49%) und der Verbesserung von Tiergesundheit (39%) gesehen. Viele Teilnehmer gaben allerdings an, dass ihnen entweder die Zeit (41%) oder die Fähigkeit (42%) fehlte, um SOP zu erstellen, die ihren Mitarbeitern detaillierte Anleitungen für bestimmte Arbeitsabläufe geben würden. Die Mehrzahl der Teilnehmer (59%) war interessiert an fertiggestellten SOP, die man nach Bedarf an den Betrieb anpassen kann. Im Rahmen der zweiten Studie wollten wir herausfinden, ob Mitarbeiter der Milchviehhaltung auf SOP zugreifen, die in Web-basierte Trainingseinheiten eingebettet sind. Weiterhin wollten wir wissen, ob dadurch die selbsteingeschätzte Richtigkeit in der Arbeitsdurchführung gesteigert werden konnte. Unsere Arbeitshypothese war, dass solche Trainingseinheiten ein Gefühl von Selbstvertrauen und Genauigkeit bei der Arbeitsausführung schaffen können. Dafür wurden 3 Web-basierte Kurse mithilfe einer Cloud-basierten Autorensoftware (Gomo Learning, Brighton, UK) entworfen. Diese befassten sich mit dem Kolostrum-Management (Drenchen von Kolostrum, Fütterung von Kolostrum mit der Nuckelflasche, Messung der Kolostrum-Qualität) als fundamentalem Bestandteil der Kälbergesundheit. Die Kurse waren online verfügbar und konnten jederzeit, auch mehrfach, aufgerufen werden. Jeder Kurs beinhaltete zudem einen Fragebogen, der durch 12 Fragen die Wahrnehmung zum jeweiligen Kurs und ein Feedback erfragte. Zwei Fragen bezogen sich darauf, ob der Kurs während der Arbeits- oder Freizeit gemacht wurde. Mithilfe der Cloud-basierten Autorensoftware (Gomo Learning) wurden alle Aktivitäten der Teilnehmer innerhalb der Kurse erfasst. Dazu zählten Zeitpunkt, Anzahl und Dauer der Aufrufe, Details zur Navigation innerhalb der Kurse, sowie zur Quiz-Teilnahme. Die quantitativen Daten wurden anhand von 5-stufigen Likert-Skalen erfasst und als Häufigkeiten und prozentuale Anteile beschrieben. Für alle drei Kurse zusammen (Drenchen von Kolostrum, Fütterung von Kolostrum mit der Nuckelflasche, Messung der Kolostrum-Qualität) wurden Einladungen an 243 Teilnehmer verschickt, von denen 117 (48%) auf die Kurse zugriffen. Die jeweilige SOP stellte einen Teil des Kurses dar und wurde von fast allen Teilnehmern (92, 90 und 96% für den ersten, zweiten und dritten Kurs) aufgerufen. Insgesamt starteten 59% (22/37) den Kurs in ihrer Freizeit und 80% der Teilnehmer gaben an, dass sie nach der Kursdurchführung überzeugt waren, den jeweiligen Arbeitsprozess genauer durchzuführen. Die meisten Mitarbeiter (76%) unterschätzten die Zeit, die sie in den Kursen verbrachten. Die Mehrzahl (89%) schaute sich die bereitgestellten Hintergrundinformationen im Kurs an und mehr als die Hälfte der Teilnehmer gab ein Feedback zum jeweiligen Kurs. Diese Ergebnisse sprechen für eine hohe Motivation und Engagement. Insgesamt gaben 78% der Teilnehmer an, dass sie sich nach den Kursen sicherer fühlten, die Arbeitsprozesse korrekt durchzuführen. Zu der Aussage, dass die Wiederholung von Wissen wertvoll sei, gaben nach Durchführung des zweiten und dritten Kurses 76, beziehungsweise 83% an, dass sie diese Aussage als sehr zutreffend empfanden. Alle drei Kurse wurden von 89% als sehr gut oder gut bewertet. Die Teilnehmer waren lernbegierig und bereit, die Trainingseinheiten in ihrer Freizeit durchzuführen. Die Tatsache, dass die meisten Teilnehmer ihren Zeitaufwand für die Kurse unterschätzten, zeigt ein hohes Maß an Motivation. Offensichtlich waren die Kurse geeignet, um Selbstvertrauen und ein Gefühl von Sicherheit in der korrekten Arbeitsdurchführung zu schaffen. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Standardisierung von Arbeitsprozessen auf deutschen Betrieben ein zentrales Thema ist. Vielen Landwirten fehlen zumeist das Wissen und die Fähigkeiten für die Erstellung von SOP. Sie sind dankbar für die Bereitstellung von SOP und Hintergrundinformationen. Das eröffnet eine Gelegenheit für Tierärzte und Betriebsberater, die Betriebe im Bereich des Mitarbeitermanagements und der Standardisierung von Arbeitsprozessen mehr und besser zu unterstützen.