Роботизированные системы в молочном животноводстве

1
Просмотров: 95

В статье приводится общая информация о развитии роботизированных систем для сельского  хозяйства. Рассмотрены технологические и конструктивные особенности роботов для молочного скотоводства, приводится разработанная базовая классификация роботов для выполнения технологических операций при содержании молочных коров.

Работа по выполнению всего перечня технологических операций на животноводческих  фермах требует значительных затрат рабочей силы, поскольку каждая технологическая  операция должна выполняться своевременно и регулярно, ежедневно в течение всего светового дня, без выходных.

Следовательно, приводит к необходимости постоянного присутствия обслуживающего персонала на животноводческой ферме, и напрямую влияет на затраты при получении продукции животноводства.

Работа на любой животноводческой ферме требует значительных физических нагрузок, а условия труда можно описать  как тяжелые, что приводит к дефициту рабочего персонала в отрасли.

Пооперационный анализ затрат труда работников на весь технологический процесс производства молока показал, что наибольшее количество времени приходится на выполнение таких операций как:

  • — доение — 37 % от общих трудовых затрат
  • — раздачу кормов — 26,5 %
  • — очистку стойл  и  проходов  от  навоза  —  15,5  %

Из  расчета  затрат  труда  по дополнительным показателям видно, что и по затратам физической энергии наиболее трудоемкими являются раздача кормов — 32,9 % и доение — 32,2 %. Затраты энергии персонала, на кормление и уборкой навоза, в целом составляют 56,7 %.

Пооперационный анализ затрат труда на производство молока
Пооперационный анализ затрат труда на производство молока

Учитывая высокие показатели по затратам труда разработчики механизированных и автоматизированных систем обратили свое внимание именно на наиболее трудоемкие операции при производстве продукции животноводства.

Снижение себестоимости продукции животноводства достигалось в разной степени частичной механизацией и автоматизацией выполнения технологических операций.

Стоит отметить, что на фермах с разными животными удалось достичь различного уровня механизации, равно как и автоматизации работ. Так, к примеру, наибольшая автоматизация работ была достигнута на птицефермах и комплексах.

Наименьший уровень автоматизации труда, а значит и наибольшие затраты человеческого физического ресурса, наблюдаются на фермах по содержанию крупного рогатого скота и в особенности при производстве молока.

Представленные факторы стали значительным стимулом для продолжения работ по совершенствованию техники для животноводства и поднятия уровня автоматизации технологических процессов.

В конечном итоге, в 1988 году результатом работы инженеров научно-исследовательского совета Великобритании при участии Министерства сельского хозяйства Великобритании стало создание проекта нового поколения оборудования для выполнения технологических операций — роботизированных систем, полностью автоматизированных машин, которые в значительной степени минимизируют затраты ручного труда вплоть до исключения участия человека в выполнении рутинных работ.

Первыми плодами работ инженеров стало появление в 1995 году первого образца коммерческого доильного робота — Astronaut фирмы «Lely».

К настоящему времени, во всем мире широко распространено и успешно используется различного рода оборудование для механизации и автоматизации работ по выполнению технологических операций на фермах по производству продукции животноводства.

В ряде европейских стран (Скандинавские страны и Нидерланды) доля доильных роботов на первичном рынке уже находится в пределах 20-80 % (в Дании и Швеции их около 60 %, а в Финляндии — 80 %). В последнее время изменилась ситуация и в других странах. Так, в Германии, где до  недавнего прошлого доля доильных  роботов среди проданных новых доильных установок не превышала 10 %, в 2009 году она увеличилась до 50 %. В целом же на молочных фермах мира (в основном в Западной Европе) работает  около 10000 доильных роботов.

Такое динамичное развитие способствовало созданию роботов для выполнения всех основных технологических операций в животноводстве.

Соответственно, появились различные конструктивные и технологические особенности роботов для выполнения определенных операций.

Анализ разработанных и поставляемых на рынок роботизированных систем для животноводства показал, что практически все они предназначены для выполнения работ по кормлению и доению крупного рогатого скота, а также очистки проходов животноводческих помещений от навоза на фермах для содержания КРС.

Однако, к настоящему времени, известно достаточно широкое разнообразие роботизированного оборудования для высокоавтоматизированного выполнения технологических операций практически для всех видов сельскохозяйственных животных.

Исходя из всего многообразия роботизированных систем для выполнения технологических операций в молочном производстве, а именно производстве коровьего  молока,  ученые задались задачей структурировать имеющуюся информацию и классифицировать существующие роботы по конструктивным и технологическим особенностям.

В первую очередь классифицировали имеющиеся роботизированные системы по виду выполняемых технологических операций и по степени интегрированности в общую технологическую линию.

Так было определено, что основные направления в создании роботов – это:

1)  системы  кормления  животных: автоматизированные пастбищные системы, дозаторы-смесители, смесители-кормораздатчики, подравниватели кормов и интегрированные роботизированные системы кормления;

2) доильные роботы: роботы-дояры, интегрированные роботизированные системы доения и управления стадом;

3) роботы для чистки стойл: автоматизированные уборщики навоза скреперного типа, автономные уборщики навоза.

Известно множество компаний, которые производят роботов  для различных технологических линий молочного животноводства.

Основными производителями роботов, для широкого спектра технологических операций, являются фирма «Lely», «Delaval», «GEA Farm Technologies», «BouMatic» .

Роботы группировались по основным отличительным характеристикам, оказывающим влияние на технологический процесс и особенностям, которые необходимо учитывать при  дальнейшем развитии животноводческого предприятия — реконструкции, а также перспективы модернизации оборудования.

На рисунке ниже представлена базовая классификация сельскохозяйственных роботов для выполнения технологических операций на животноводческих предприятиях по производству коровьего молока.

Классификация сельскохозяйственных роботов для обслуживания молочных коров

При этом, интегрированные роботизированные системы – это объединенные в единую технологическую линию роботы, способные взаимодействовать друг с другом, выполняя весь комплекс технологических операций, к примеру, приготовления многокомпонентных кормовых смесей, а также их раздача в соответствии с особенностями и потребностями поголовья животных.

 

 

 


Информационный блок:

banner-KORALL

1 КОММЕНТАРИЙ

  1. неплохая статья.главный плюс- авторы не ограничиваются только роботами доения. а уделяют внимание всей технологической цепочке.
    Но есть и ряд вопросов.Первый- на основе каких данных построена логика пропорции трудозатрат на разные технологические операции. почему не 100 % -общая сумма.При приенении миксера-кормораздатчика раздача кормов требует очень мало времени.А если еще и смешивание происходи в кормоцехе, то это время еще больше уменьшается.Непонятная ситуация по работе с навозом.разве дельаскрепер нельзя считать роботом. котрый включается и выключается по определенной программе.
    И пара дополнений.
    Почему то не упоминаются роботы по выпойке телят. а ведь это самый быстрый способ окупить вложения.
    И нужно помнить еще один момент- появление роботов-дояров привело к возникновению еще одной дополнительной функции для работника- подгон на доение коров, которые не хотят интенсивно отдавать молоко.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here