CC BY
21
УДК 001:636
ИТОГИ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФГБНУ ВНИИМЖ
ЗА 2016 ГОД
Ю.А. Иванов, академик РАН, директор
Г.К. Скоркин, кандидат с.-х. наук, ученый секретарь
Т.А. Рахманова, аспирант
Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства E-mail: [email protected]
Аннотация. Дан анализ научной деятельности ФГБНУ ВНИИМЖ в 2016 г. по темам: разработать стратегию развития научно-технического прогресса в механизации и автоматизации животноводства, методологию модернизации предприятий отрасли с использованием экономико-математических моделей, алгоритмов обоснования параметров технологий и технических средств нового поколения, закономерностей изменения эффективности производства продукции животноводства; разработать инновационные энергоресурсосберегающие экологически безопасные машинные технологии и технические средства нового поколения для приготовления и раздачи кормов, обеспечения микроклимата, содержания животных при производстве продукции свиноводства; разработать инновационные энергоресурсосберегающие экологически безопасные машинные технологии и создать многофункциональные технические средства нового поколения для научно обоснованного типоразмерного ряда предприятий по производству молока и говядины; разработать методологию построения наукоемких животноводческих предприятий с применением инновационных технологических проектов и экологосовместимых моделей производства; усовершенствовать технологический процесс смешивания культуральной среды для получения мяса in vitro как перспективного источника полноценного белка и создать экспериментальный образец биореактора. Ключевые слова: продукция животноводства, комбикорма, микроклимат, навоз, штанговый транспортер, роботизация, биореактор.
В ФГБНУ ВНИИМЖ в 2016 году исследования и разработки выполняли 49 человек (без совместителей), из них 10 докторов, в том числе 3 академика РАН, и 14 кандидатов наук, 16 сотрудников имеют ученое звание профессор, доцент и старший научный сотрудник, 2 - заслуженный деятель науки и техники, 2 - заслуженный работник сельского хозяйства и 1 - изобретатель СССР. В аспирантуре института обучалось 4 аспиранта.
Институт научные исследования выполнял в соответствии с планом НИР на 20162018 годы и госзаданием на 2016 год в рамках реализации Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013 -2020 годы по 5 темам (№№ 0604-2014-0002, 0604-2014-0003, 06042014-0004, 0604-2014-0005, 0604-2014-0006).
В результате проведенных в 2016 году исследований по теме №0604-2014-0002 установлены закономерности изменения эффективности производства продукции жи-
вотноводства от типоразмера предприятия, применяемых технологических и технических решений, зоны расположения объекта, форм организации труда. Определены удельные показатели инвестиций на создание новых и модернизацию действующих объектов животноводства.
Проведенный анализ современного состояния отечественного производства продукции животноводства показал, что с начала проведения экономических реформ в АПК произошло значительное снижение поголовья крупного рогатого скота, прежде всего коров, а также овец и свиней, вместе с сокращением объемов производства продукции животноводства, которые до настоящего времени не достигли дореформенного уровня 1990 года. Так, на конец 2015 года поголовье КРС составило 19,0 млн голов (в 1990 году - 57,0 млн голов), свиней - соответственно 21,5 и 38,3; овец и коз - 24,9 и 58,2; птицы - 547,2 и 660 млн голов.
Наибольшее снижение поголовья КРС, в т.ч. коров и овец наблюдается в сельскохозяйственных организациях.
По теме 0604-2014-0003 разработаны научно обоснованные параметры инновационных энергоресурсосберегающих экологически безопасных машинных технологий производства продукции свиноводства, методология построения наукоемких предприятий по производству комбикормов.
Разработана линия и способ производства высококачественной травяной муки (рисунок), позволяющие повысить равномерность влажности сухой массы, снизить металлоемкость, габариты установки и энергоемкость. Разработана методика расчета энергоэффективных систем микроклимата.
При проходе зеленой массы с влажностью 85-70% по винтообразному спиральному каналу сушки при температуре сушильного агента 500-1100°С образуется ламинарный двухфазный поток и происходит тепло-и влагообмен, сухие листья и соцветия, скорость витания которых ниже 3,5 м/с, выносятся из ламинарного потока сушильным агентом, постоянная скорость которого 4,92 м/с, поступают в камеру переходного режима, в которой ламинарный поток переходит в турбулентный, и объемная концентрация двухфазного потока резко снижается, что способствует более свободному и полному выделению мелких частиц с последующим их перемещением на сепарацию.
По теме 0604-2014-0004 в 2016 году разработаны научно обоснованные параметры инновационных технологий и технических средств нового поколения для механизации процессов производства молока, проект методических рекомендаций по производству высококачественного молока, техническое решение интеллектуальной системы управления производством молока.
Рис. 1. Линия производства высококачественной травяной муки: 1 - загрузочный транспортер; 2 - плющилка; 3 - битер; 4 - камера сгорания; 5 - топка; 6 - распределитель зеленой массы; 7 - система подачи жидкого топлива; 8 - вентилятор; 9 - сушильный барабан; 10 - центральная труба;
11 - конусы; 12 - спиральная навивка; 13 - винтообразный спиральный канал сушки;
14 - камера переходного режима; 15 - блок сепарации; 16 - тканая сетка; 17 - щеточный очиститель; 18 - отводящий патрубок; 19 - циклон для крупной массы; 20 - молотковая дробилка;
21 - циклон для отвода сухой массы; 22 - разгрузочное устройство; 23 - отводящий патрубок; 24 - теплоизоляционный слой
Проведены исследования и получены экспериментальные данные по процессам смешивания и раздачи кормосмесей животным многофункциональным смесителем-раздатчиком МИР-10, транспортирования штанговым транспортером навоза с изменяющимися физико-механическими характеристиками.
Рассмотрены технологии и технические средства заготовки, приготовления и раздачи кормов по их техническим показателям и возможности импортозамещения. Приведено технико-экономическое сравнение некоторых технологий и технических средств.
Лоигпа! оГ УШТ^Н №1(25)-2017
5
Сравнение технологий заготовки силоса и сенажа в траншеях и в полиэтиленовых рукавах для ферм на 200 и 400 голов (таблица) при силосно-сенажно-концентратном типе кормления и продуктивности животных 7000 кг молока в год показывает, что для фермы на 200 голов более экономичной является заготовка в рукавах, а для фермы на 400 голов - в траншеях.
Таблица. Себестоимость и рентабельность молока
Приведены некоторые характеристики рекомендуемых технических средств для приготовления и раздачи кормов на молоч-но-товарных фермах.
В качестве перспективного инновационного энергоресурсосберегающего технического средства нового поколения для измельчения, смешивания компонентов, раздачи всех видов кормов и внесения подстилки в стойла животных может рассматриваться разработанный институтом многофункциональный раздатчик кормов МИР-10, предназначенный для ферм с поголовьем от 200 до 1000 голов крупного рогатого скота. Приведены его основные характеристики. Ожидаемое снижение энергетических затрат от применения многофункционального раздатчика кормов составляет 8-10%.
Среди существующих в настоящее время технологий подготовки навоза к использованию более совершенным является метод биологической ферментации, основанный на управлении развитием аэробных бактерий. При этом методе время подготовки компоста к использованию сокращается до 7-10 дней. Наибольшие сложности возникают при использовании технологии анаэробного сбраживания для наиболее распространенного типоразмерного ряда предприятий по производству молока (от 100 до 1200 голов), применение данной технологии при этом является нерентабельным.
По теме 0604-2014-0005 разработана методология построения наукоемких предприятий по производству молока.
Роботизация ферм по производству молока в России на основе отечественной техники практически еще не начиналась. Без роботизации отечественных ферм Россия еще многие годы будет неконкурентоспособной со странами с развитым молочным скотоводством. Необходима государственная поддержка создания отечественной робототехники для сельского хозяйства на всех этапах: от проектирования до изготовления опытного образца и коммерциализации продукта. Необходима специальная государственная программа.
По теме 0604-2014-0006 разработаны техническое задание и конструкторская документация, изготовлен экспериментальный образец биореактора для получения мяса in vitro как полноценного белка. Биореактор предназначен для использования в исследовательских лабораториях, ветеринарии, сельском хозяйстве, биотехнологической и комбикормовой промышленности, а также в медицине.
В 2016 году сотрудники института приняли участие в 11 международных научно-практических конференциях, на которых выступили с 42 докладами, а также в работе проводимых семинаров, совещаний и круглых столов, посетили 15 выставок.
В работе 19-й Международной научно-практической конференции «Методология создания конкурентоспособных предприятий по производству продукции животноводства», проведенной ФГБНУ ВНИИМЖ 20-21 апреля 2016 года, активное участие приняли ученые и специалисты из научных организаций и ВУЗов страны, представители машиностроительных фирм, заводов и организаций сельского хозяйства, а также ученые из Республики Беларусь, Польши, Казахстана, Узбекистана и Монголии.
На конференции особое внимание уделено вопросам импортозамещения, энергоресурсосбережения, экологической безопасности, повышения экономической эффективности, качества и конкурентоспособности про-
при разной технологии заготовки силоса и сенажа
Показатель 200 голов 400 голов
траншеи рукава траншеи рукава
Себестоимость молока, руб/кг 21,9 20,8 21,6 22,0
Рентабельность, % 30,8 37,8 32,5 29,9
дукции животноводства, обеспечения отрасли инженерными кадрами, научного обеспечения выполнения заданий Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013 -2020 годы. На пленарном заседании и четырех секциях заслушано свыше 100 докладов и сообщений.
Участники конференции отмечают, что из-за недостаточной государственной поддержки отечественных сельхозпроизводителей, сохраняющегося диспаритета цен, приведшего к низкой их платежеспособности, разработанные и созданные новые технологии и технические средства практически не осваиваются промышленностью. Развал инженерно-технической базы многих отечественных предприятий сельхозмашиностроения привел к резкому снижению качества производимых технических средств, экономически необоснованному ввозу в страну иностранной техники.
Международное научно-техническое сотрудничество. В 2016 г. ФГБНУ ВНИИМЖ продлил договор с Институтом технологии и естественных наук в Фалентах (1ТР, Польша) об установлении прямых научно-технических связей при проведении научно-исследовательских работ по вопросам механизации, электрификации и автоматизации животноводства.
В рамках ранее подписанных двухсторонних договоров институт сотрудничал с Республиканским унитарным научно-исследовательским предприятием «Институт механизации сельского хозяйства национальной академии наук Беларуси» (РУНИП ИМСХ НАНБ, г. Минск), а также с научно-производственным объединением «Племэлита» Узбекского научно-исследовательского института животноводства. Ученые институтов обменивались результатами своих исследований, участвуя в проводимых международных научно-практических конференциях.
С целью разработки предложений по повышению эффективности производства молока и увеличению доли высококачественного молока институт проводит исследования проб молока на автоматическом экспресс-
анализаторе «КомбиФосс 5200». Пробы молока доставляются из различных регионов страны.
Дальнейшее совершенствование материально-технической базы видится в создании современной испытательной базы со стационарными и мобильными контрольно-измерительными комплексами автоматизированных систем проектирования как отдельных машин, так и в целом предприятий по производству продукции животноводства; библиотеки данных по лучшим отечественным и зарубежным машинам и оборудованию для механизации животноводства, объемно-планировочным решениям и строительным конструкциям для объектов животноводческих предприятий. Требуется основательное улучшение и модернизация экспериментального производства института с частичной заменой устаревшего станочного парка, созданием участков для производства изделий из пластмасс, порошкового покрытия металлических конструкций, сварки материалов в среде инертных газов.
В 2016 г. сотрудниками института опубликовано 62 научных статьи и 2 монографии, получено 12 патентов на изобретения.
Литература:
1. Стратегия развития механизации и автоматизации животноводства на период до 2030 года / Морозов Н.М. и др. М., 2015. 150 с.
2. Система технологий и машин для механизации и автоматизации производства продукции животноводства и птицеводства на период до 2020 года. М.: ГНУ ВНИИМЖ, 2013. 223 с.
3. Морозов Н.М. Технологическая модернизация в животноводстве: технические, экономические и социальные проблемы // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2012. №2. С. 6-10.
4. Результаты исследований многофункционального измельчителя-смесителя-раздатчика кормов / Скоркин
B.К., Карпов В. П., Тихомиров И.А. и др. // Техника и оборудование для села. 2016. №3. С. 17-19.
5. Морозов Н.М., Рассказов А.Н. Анализ развития животноводства в России // Вестник ВНИИМЖ. 2016. №2(22). С. 126-133.
6. Скоркин В.К. Инновационные технологии и технические средства для производства конкурентоспособной продукции // Вестник ВНИИМЖ. 2016. №2(22).
C. 110-117.
7. Сыроватка В.И. Анализ надежности работы комбикормовых цехов // Труды ГОСНИТИ. 2016. Т. 122.
1оигпа1 of УNIIMZH №1(25)-2017
7
8. Ковалёв Н.Г., Гриднев П.И., Гриднева Т.Т. Научное обеспечение развития экологически безопасных систем утилизации навоза // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2016. №1(50). С. 62-69.
Literatura:
1. Strategiya razvitiya mekhanizacii i avtomatizacii zhi-votnovodstva na period do 2030 goda / Morozov N.M. i dr. M., 2015. 150 s.
2. Sistema tekhnologij i mashin dlya mekhanizacii i avto-matizacii proizvodstva produkcii zhivotnovodstva i ptice-vodstva na period do 2020 goda. M.: GNU VNIIMZH, 2013. 223 s.
3. Morozov N.M. Tekhnologicheskaya modernizaciya v zhivotnovodstve: tekhnicheskie, ehkonomicheskie i soci-al'nye problemy // EHkonomika sel'skohozyajstvennyh i pererabatyvayushchih predpriyatij. 2012. №2. S. 6-10.
4. Rezul'taty issledovanij mnogofunkcional'nogo izmel'-chitelya-smesitelya-razdatchika kormov / Skorkin V.K., Karpov V.P., Tihomirov I.A. i dr. // Tekhnika i oborudo-vanie dlya sela. 2016. №3. S. 17-19.
5. Morozov N.M., Rasskazov A.N. Analiz razvitiya zhivot-novodstva v Rossii // Vestnik VNIIMZH. 2016. №2(22).
5. 126-133.
6. Skorkin V.K. Innovacionnye tekhnologii i tekhnicheskie sredstva dlya proizvodstva konkurentosposobnoj pro-dukcii // Vestnik VNIIMZH. 2016. №2(22). S. 110-117.
7. Syrovatka V.I. Analiz nadezhnosti raboty kombikormo-vyh cekhov // Trudy GOSNITI. 2016. T. 122.
8. Kovalyov N.G., Gridnev P.I., Gridneva T.T. Nauchnoe obespechenie razvitiya ehkologicheski bezopasnyh sistem utilizacii navoza // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vosto-ka. 2016. №1(50). S. 62-69.
THE RESULTS OF FGBNY VNIIMJ RESEARCH ACTIVITIES IN 2016 Y.A. Ivanov, RAN academician, director
G.K. Skorkin, candidate of agricultural sciences, scientific secretary T.A. Rachmanova, post graduated student
All-Russian research institute of animal husbandry mechanization
Annotation. The FGBNY VNIIMJ scientific activities' analysis in 2016 on topics: strategy of the scientific-and-tech-nical progress' development in animal husbandry mechanization and automation, methodology of the industry enterprises modernization by the economic-mathematical models using, algorithms of new generation technologies and technical means parameters justification, the possibilities of animal products efficiency changing to develop; innovative energy-and-resource saving environmentally safe machine technologies and new generation technical means for feed cooking and delivering , microclimate providing, animals keeping at the pork products to develop; innovative energy-and-resource saving environmentally safe machine technologies to develop and a new generation multi-functional technical tools for typosize row scientifically-based justification of milk and beef production enterprises to create; methodology of knowledge-intensive livestock enterprises building with the innovative technological projects and ecologo-mixing industry models to develop; the technological process of the cultured medium mixing for in vitro meat productivity as a complete protein promising source to improve and an experimental model of a bioreactor to create is done.
Keywords: livestock products, combined feed, microclimate, manure, rod conveyor, robotics, bioreactor.
