CC BY
30
УДК 631.171:636
НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ МАШИН ДЛЯ МОЛОЧНОГО СКОТОВОДСТВА
Л.П. Кормановский, академик РАН Ю.А. Цой, член-корреспондент РАН В.В. Кирсанов, доктор технических наук ФГБНУ ФНАЦ ВИМ E-mail: vim@vim.ru
Аннотация. Изложен анализ оснащения объектов молочного скотоводства техникой, показаны результаты НИР по созданию новых технических средств, направления развития инновационной техники для доения коров и выполнения других процессов, обоснована необходимость и целесообразность организации производства инновационной техники машиностроительными предприятиями России, сформулированы направления механизации и автоматизации молочного скотоводства, развития цифровых технологий и системы машин для подотрасли. Системой машин предусмотрены необходимые технические средства для выполнения процессов при беспривязном и привязном содержании животных в помещениях, на пастбищах, выращивании молодняка, хранении молока и общефермских процессов. В результате анализа и обобщения накопленного опыта по технологической модернизации отрасли установлено, что наиболее экономически приемлемой стратегией увеличения валового производства молока с учетом сложившихся реалий является акцент на технологическую модернизацию и развитие молочных ферм до 400 голов. Стоимость скотоместа на таких объектах при строительстве новых коровников на территории существующих ферм с учетом покупки нетелей в 2-2,5 раза ниже по сравнению со строительством мегаферм. Как показал опыт, сроки реализации стратегии технологической модернизации - 1,5 года, что в 2-2,5 раза меньше, чем при строительстве мегаферм. Перспективная Система машин предусматривает освоение производства принципиально новых машин, которые позволят перевести отрасль на качественно новый технологический уровень.
Ключевые слова: машины, средства автоматизации, цифровизация, молочное скотоводство, технический прогресс, система машин, эффективность, технические и экономические показатели, продуктивность животных, технологии, процессы.
В молочном скотоводстве, а также и на объектах по откорму скота, свиноводства и птицеводства, помимо специализированных машин и оборудования используются технические средства общего назначения, которые задействованы как в технологических процессах внутри ферм, так и на работах вне ферм: для доставки концентрированных кормов с комбикормовых заводов - автокормо-возы специализированные (АСП-15 и др.), кормовозы прицепные с самозагрузкой, загрузчики сухих кормов ЗСК-10 или ЗСК-Ф-15; для перевозки животных - передвижной трап для погрузки (разгрузки) крупного рогатого скота, полуприцепы-фургоны для перевозки скота, телят; весы для взвешивания животных; тракторы и самоходные шасси; бульдозеры для уборки территорий и навоза; экскаваторы и погрузчики навоза в тележки
для вывоза удобрений. К оборудованию общего назначения относятся также резервные дизель-генераторные электростанции 2ФГ-7 и др., используемые для энергообеспечения объектов при нарушении энергоснабжения, автомобильные цистерны типа АЖМ для откачки и вывоза стоков и жидкого навоза, ав-томолоцистерны для перевозки молока, средства водоснабжения.
На фермах с привязным содержанием коров во всех зонах страны в родильных отделениях и коровниках применяют стойловое унифицированное оборудование с групповым отвязыванием 25 коров ОСК-25А, в комплект которого необходимо включать чашечные поилки типа ПА-1. ФНАЦ ВИМ и НПП «Фемакс» создано, освоено производство и по заказам сельхозтоваропроизводителей осуществляется поставка более совер-
шенного стойлового оборудования для привязного содержания коров ОСК-25М, которое применяется в комплекте с уровневыми поилками, цепными разборными ошейниками для животных, с верхним расположением плечевых ограничителей. Применение этого оборудования рекомендуется использоваться в коровниках с короткими стойлами, при этом, обеспечивается продольная и боковая подвижность животных. Аналогичная схема плечевых ограничителей применена и в стойловом оборудовании для комбибоксов конструкции НПП «Фемакс». Верхнее расположение плечевых ограничителей обеспечивает возможность животным свободного движения головой, в том числе возможность держать ее над кормушкой, и свободный удобный доступ к кормам. Во всех зонах при доении коров в доильных залах при привязном содержании необходимо применять сборное стойловое оборудование с автоматической привязью ОСП-Ф-26, обеспечивающее отвязывание группы коров 25 голов и индивидуальное автоматическое привязывание каждого животного.
Для коровников с беспривязно-боксовым содержанием животных освоено производство стойлового оборудования, состоящего из универсальных крепежных элементов и разделителей, позволяющих закрепить без сварки все его элементы для ограждения кормового стола и секций. На основе использования таких элементов разработан комплект оборудования для комбибоксов. Все элементы его имеют антикоррозионное покрытие, выполненное методом горячего цинкования с толщиной покрытия 80-200 мкм, что обеспечивает его долговечность и надежность. Применение таких универсальных крепежных элементов позволяет оборудовать в коровниках с беспривязно-боксовым содержанием коров одинарные и сдвоенные боксы. На базе универсальных крепежных элементов освоено производство комплектов разнообразного оборудования для выращивания телят и ремонтного молодняка.
Выполненный анализ показывает, что техническое состояние подавляющей номенклатуры выпускаемых в России установок
для доения коров, охлаждения, первичной переработки и хранения молока является неудовлетворительным: не обеспечиваются требуемые уклоны и герметичность уплотнений, неудовлетворительное санитарное состояние коммуникаций из-за трудностей промывки стеклянных молокопроводов и отсутствия автоматов промывки. Эти установки морально устарели и отстают от мирового уровня, при их использовании практически невозможно обеспечить получение молока, соответствующего требованиям действующего технического регламента.
ФНАЦ ВИМ, НПП «Фемакс», ОАО «Чел-но-Вершинский завод», ОАО «Кургансель-маш» разработали, осуществляют изготовление и поставку сельхозпроизводителям доильных установок более высокого технического уровня типа УДМ-100 и УДМ-200 с молокопроводом из нержавеющей стали. По сравнению с установками АДМ-8 в них в три раза сокращено количество стыков, обеспечивается стабильный вакуумный режим, повышена надежность, сокращена трудоемкость обслуживания и ремонта. По критерию «цена-качество» установка УДМ-200 признана лидером среди аналогичных установок, в т. ч. импортного производства. Оптовая цена установки - ориентировочно 650 тыс. руб., что в 2-5 раз ниже цен на установки зарубежных фирм. Дальнейшая модернизация этих установок посредством укомплектования автоматизированными доильными аппаратами, оснащенными счетчиками-датчиками потока молока (УДМ-100/200 А), повысит их технический уровень.
В последние годы в России интенсивно применяются технологии беспривязного содержания коров с доением в доильных залах и доильных роботах. Отечественная промышленность для этой формы организации производит и поставляет автоматизированные установки: со станками типа «Тандем» 2х4 УДА-8А и со станками типа «Елочка» 2х8 УДА-16А. Их производительность составляет, соответственно, 70 и 78-80 корово-доек в час, масса - 2515 и 2820 кг, потребляемая мощность - 18,1 и 20,1 кВт. Разработанные в 70-х годах прошлого столетия, эти
установки устарели и уступают по техническому уровню зарубежным аналогам. По этим причинам сельхозтоваропроизводители молока отдают предпочтение технически более совершенным зарубежным установкам, хотя и более дорогим. Учеными и конструкторами ФНАЦ ВИМ и НПП «Фемакс» разработано и освоено производство новых, находящихся на уровне лучших зарубежных аналогов, автоматизированных доильных установок УДЕ-М «Елочка» модульного типа для доения коров в доильных залах, транспортирования молока в молочные отделения ферм, его фильтрации, охлаждения и подачи в емкости для хранения. Конструкция установок позволяет осуществлять поэтапное расширение функциональных возможностей, начиная от простейшего варианта, обеспечивающего только автоматическое додаивание и снятие доильных стаканов с вымени коровы, до вариантов с АСУ ТП и системой компьютерного управления стадом.
Разработана также автоматизированная доильная установка УДЕ-М «Елочка», исполнение 03Э («эконом-класс»), с электронной системой управления процессом доения и автоматической системой сбора и оперативного хранения данных с последующей их передачей в электронном виде в компьютеризированную систему управления стадом «Селекс», принятую в Российской Федерации. В комплектацию установки включены:
- электронная система «Стимул» управления процессом доения, отключения, снятия и отвода доильных аппаратов;
- блок управления, снабженный цифровым индикатором номеров животных, текущего индивидуального надоя молока, времени доения, интенсивности молоковыведения и режимов доения;
- клавиатура, обеспечивающая ввод номеров животных, отображаемых на дисплее, и передачу данных в АДД-1 или компьютер;
- архиватор данных доения (АДД-1) с линией связи с блоками управления доением по ЯБ 485.
Система «Стимул» в составе автоматизированной доильной установки УДЕ-М «Елочка» включает:
- индивидуальное управление электропульсатором, осуществляя начало процесса доения коров со стимуляции вымени, пока значение интенсивности молоковыведения не достигнет 600 г/мин, а в заключительной фазе доения - возобновляет стимуляцию, если значение интенсивности молокоотдачи снижается до 200 г/мин;
- весовой датчик-счетчик молока, позволяющий измерять текущее значение интенсивности молоковыведения с высокой точностью, определять момент окончания доения и обеспечивающий оптимальную степень выдаивания животных, исключая передержки доильного аппарата или его преждевременное снятие.
«Стимул» осуществляет корректное отключение доильных стаканов, снятие и отвод доильных аппаратов после окончания доения при снижении интенсивности молоковыве-дения ниже 200 г/мин после 30-секундной задержки. «Стимул» обеспечивает получение в реальном режиме времени индивидуальных графиков молокоотдачи, получение, хранение и прочтение информации от электронных блоков управления доением в автоматическом режиме без наличия или включения компьютера, формирование и хранение протоколов доения, электронную передачу индивидуальных данных доения в компьютерные системы управления стадом «Се-лекс» и АРМ «Селекция».
Базовая модификация доильной установки «Елочка» прошла государственные приемочные испытания на МИС и рекомендована к применению (таблица 1).
Таблица 1. Основные технические показатели автоматизированной установки со станками типа _«Елочка» УДЕ-М_
Показатели Значение
Количество коров, выдаиваемых 50-96
за 1 ч основного времени, голов
Размер обслуживаемого стада, голов 100-800
Количество:
- мест доения, ед. 2 ряда по 4,6,8,10,12,16,18
- доильных автоматов, шт. 8,12,16,20,24,32,36
Масса, кг 3500-4500
Количество операторов, чел. 1-2
На современных молочных фермах значительный удельный вес затрат труда и средств приходится на выполнение процессов в родильных отделениях, профилакториях и помещениях для выращивания ремонтного молодняка. Применяемая в настоящее время в родильных отделениях привязная технология содержания с доением коров в стойлах сохранится и на перспективный период. Отел коров в родильных отделениях производится в денниках, в которых отелившиеся животные с телятами находятся до 24 часов. Эта технология положительно влияет на сохранность и резистентность телят к различным заболеваниям. Учитывая особенности содержания коров в родильном отделении, Системой машин предусмотрена специальная доильная установка. В профилактор-ных отделениях предусматривается технология содержания новорожденных телят в изолированных секциях с продолжительностью заполнения 3-4 дня. Предусмотрен также необходимый набор технических средств для содержания и выпаивания телят и обеспечения микроклимата. С целью профилактики и лечения мастита у коров каждое родильное отделение рекомендуется оснащать лечебным передвижным доильным аппаратом.
Содержание телят более старшего возраста (от 15 дней до 3 месяцев и от 3 до 6 месяцев) должно осуществляться в групповых клетках вместимостью при выращивании ремонтного молодняка 8-10, при откорме -18-20 голов. Выпаивание жидкими питательными смесями и заменителями цельного молока (ЗЦМ) предусматривается, как правило, в групповых клетках. Для этих целей Системой машин предусмотрено автоматизированное оборудование для приготовления ЗЦМ, различные типы установок для выпаивания телят. Выбор типа установок зависит от количества телят, вместимости зданий и особенностей технологического оборудования. В зависимости от конкретных условий в групповых клетках необходимо устраивать боксы для отдыха с применением механических средств для удаления навоза и соломенной подстилки. При содержании животных на глубокой подстилке для очистки по-
мещений необходимо применять тракторы с бульдозерной навеской. Во многих хозяйствах, особенно осуществляющих производство на промышленной основе, телята молочного периода выращиваются в индивидуальных узкогабаритных клетках - пластиковых домиках. Однако при этом задерживается развитие их внутренних органов.
В последние годы все большее распространение получает технология «холодного» выращивания телят. Опыт показывает, что телят можно успешно содержать на открытом воздухе с первого дня жизни, если боксы/загоны защищены крышей и устранены сквозняки и сырость. Соломенная подстилка на полу - обязательное условие холодного содержания телят.
Для содержания телят на открытом воздухе необходимо применять индивидуальные домики, выполненные преимущественно из пластика. Небольшой вес домика (около 40 кг), гладкая поверхность стен, гигиеничный материал (пищевой пластик) позволяют проводить качественную их промывку и дезинфекцию. К домикам следует пристраивать примыкающее металлическое ограждение для крепления емкостей с водой, концкор-мами, ведра с сосковыми поилками для выпойки молозивом или молоком. Для приготовления, транспортировки и раздачи молока или его заменителей необходимо использовать специальные мобильные установки -молочные такси. Системой машин предусмотрены необходимые технические средства для выполнения процессов при беспривязном и привязном содержании животных в помещениях, на пастбищах, выращивании молодняка, хранении молока и общеферм-ских процессов.
В Системе машин центральное место занимают установки для доения коров в стойлах и в доильных залах, в родильных отделениях. Их технический уровень должен обеспечивать выполнение физиологических требований молоковыведения, минимальные затраты ресурсов на осуществление процессов, высокое качество молока, здоровье животных и продуктивное долголетие коров. Для доения коров предусмотрены различные ор-
ганизационные формы выполнения процессов - в стойлах коровников со сбором молока в ведра и молокопровод, в доильных залах в станках различных конструкций, в конвейерных доильных установках, пастбищных доильных установках, в автоматизированных установках для свободного доения.
Установки для доения коров в молоко-провод должны обеспечивать выполнение следующих технологических операций: автоматизированное доение животных со стимуляцией рефлекса молокоотдачи и переводом на пониженный вакуум в конце доения; индивидуальный и групповой учет надоев молока, передачу данных в компьютер; транспортировку и очистку молока, автоматическую циркуляционную промывку оборудования перед доением и после доения; автоматическую промывку и подъем молокопро-водной арки над кормовым проходом.
Модернизация доильных установок типа «Елочка» предусматривает создание новой конструкции автоматизированного манипулятора с почетвертным управлением доением, включающей индивидуальные держатели доильных стаканов, установленные в общем блоке на управляемом рычаге-позиционере с электрическим приводом, счетчики-датчики почетвертного контроля потока молока, индивидуальные электромагнитные пульсаторы на каждый доильный стакан, систему управления. Системой машин предусмотрено создание автоматизированной доильной установки УДЕ-М «Елочка» (исполнение 04Ч) с электронной системой управления процессом доения по отдельным четвертям вымени коров и автоматической системой сбора и оперативного хранения данных с последующей их передачей в электронном виде в компьютеризированную систему управления стадом. Эти установки на основе экспериментальных исследований НИИ «Фемакс» предлагается укомплектовать:
- манипуляторами доения с индивидуальными держателями доильных стаканов и электрическими позиционерами подвесной части;
- электронными системами управления процессом доения по отдельным четвертям
вымени, отключением доильного стакана, снятием и отводом доильного аппарата;
- блоками управления, снабженными цифровыми индикаторами определения номеров животных, индивидуального надоя молока, продолжительности доения, интенсивности молоковыведения и режима доения с возможностью запрашивания показателей по отдельным долям вымени;
- архиватором данных доения с линией связи с блоками управления доением;
- блоками управления с клавиатурой, позволяющими вводить номера животных, передавать данные в архиватор или компьютер.
Иочетвертная система управления доением автоматизированной доильной установки УДЕ-М «Елочка» обеспечивает:
- индивидуальное управление электропульсаторами процесса доения коров по отдельным четвертям вымени, включающее стимуляцию рефлекса молокоотдачи с частотой 120 пульсов в минуту, пока значение интенсивности молоковыведения по каждой четверти не достигнет 150 г/мин, а в заключительной фазе доения возобновляет стимуляцию, если значение интенсивности моло-коотдачи снижается со 150 до 50 г/мин;
- изменение текущих значений интенсивности молоковыведения по каждой доле вымени с высокой точностью и определением момента окончания доения каждой четверти, поплавковыми датчиками-счетчиками потока молока, исключающих передержки аппаратов и снижающих риск заболевания животных маститом;
- индивидуальное отключение и снятие доильных стаканов, отведение подвесной части после окончания доения последней четверти вымени при снижении интенсивности молоковыведения ниже 50 г/мин после 10 секунд задержки;
- получение в реальном режиме времени индивидуальных графиков молокоотдачи;
- получение, хранение и прочтение информации от электронных блоков управления доением в автоматическом режиме без наличия или включения компьютера;
- формирование и хранение протоколов доения.
В Системе машин предусмотрено создание высокопроизводительных доильных установок конвейерно-кольцевого типа «Карусель» на новой элементной базе для комплексов на 800 и более коров, обеспечивающей индивидуальное обслуживание животных. Установку также необходимо оснащать манипуляторами с почетвертным процессом доения, размещать доильные стойла по типу «Елочка». Установка должна содержать санитарный молокопровод для отведения аномального молока, санпункт для очистки вымени коров на входе в установку или механизированные средства очистки сосков и сдаивания первых струек непосредственно в доильных станках, иметь управляемый частотно-регулируемый привод, обеспечивающий оптимальную скорость вращения доильной платформы в зависимости от индивидуальной продолжительности доения коров.
Технические и технологические параметры таких установок: количество доильных стойл - 24-40 шт.; количество доильных аппаратов - 24-40 шт.; число обслуживаемых животных - 600-1000 голов; обслуживающий персонал - 1-3 чел.; производительность - 100-200 короводоек/ч; рабочее вакууммет-рическое давление - 48±1 кПа; установленная мощность - не более 20 кВт; способ мо-локовыведения доильным аппаратом - по-четвертное индивидуальное; учет надоев молока - индивидуальный по каждой доле вымени; контроль качества молока - по электропроводности с отведением аномального молока в санитарный молокопровод; управление процессом промывки - автоматическое; срок службы - 7 лет; наработка на отказ - 50000 ч; коэффициент готовности -0,98; трудоемкость монтажа - 220 челч; ежесменное оперативное время ТО - 0,2 челч.
Системой машин предусмотрена автоматизированная доильная установка с параллельно-проходными станками и цифровым потокомером контроля качества молока для машинного доения коров в параллельно-проходных станках с выдачей концентрированных кормов при привязном и беспривязном содержании коров и в летних лагерях. Отли-
чительной особенностью доильной установки УДП является разборная конструкция доильных станков с использованием универсальных крепежных элементов и оцинкованной трубы диаметром 1Л", что позволяет существенно повысить ее эксплуатационную надежность и долговечность, упростить ее транспортирование и монтаж.
Наиболее эффективно и целесообразно ее использовать в помещениях молочных ферм и в летних лагерях. Производительность установки в расчете на один доильный станок составляет 8 коров в час (таблица 2).
Таблица 2. Основные технические характеристики доильной установки с параллельно-проходными станками
Показатели Значение
Тип доильной установки Автоматизированный стационарный
Количество обслуживаемых 50-200
коров, гол.
Количество выдаиваемых 30-120
коров, гол.
Количество операторов, чел. 1-4
Количество мест доения, шт. 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 18
Общая подключенная мощ- до 20
ность, кВт
Вакуумметрическое давле-
ние — в молокопроводе и в вакуумпроводе, кгс/см2 0,48±0,01
Общая масса, кг 400-1800
В Системе машин предусмотрены модульные и роботизированные доильные установки. До последнего времени данный тип установок представлен на российском рынке зарубежными фирмами DeLaval, GEA Farm, Lely и др., которые производят в основном монобоксовые модели. По мнению немецких специалистов доильные роботы будут востребованы на малых фермах от 50 до 300 голов. Создание недорогой отечественной роботизированной доильной установки позволить снизить импортозависимость и капиталоемкость модернизации молочных ферм.
Роботизированные установки необходимо выпускать в виде проходного или с боковым входом-выходом станка, имеющего кормушку с дозатором комбикорма. В состав установки также необходимо включать трех-подвижные автоматические манипуляторы с
системой технического зрения, системы по-четвертного контроля потоков молока от отдельных четвертей вымени и системы управления, а также вакуумные и молочные линии с системой оценки качества молока и системой промывки. При многоместной компоновке в виде доильного зала по типу «Параллель», «ВЕЕР» или «Елочка» целесообразно на входе устанавливать роботизированный санпункт с манипулятором и щетками для очистки вымени (по типу разработанной в Советском Союзе установки УОВ-Ф-1). Технические и технологические параметры: количество роботизированных станков - от 1 до 6 шт.; количество обслуживаемых коров -от 50 до 300 гол.; производительность - от 7 до 42 коров/ч; обслуживающий персонал - 1 человек-подгонщик; способ молоковыведе-ния доильным аппаратом - почетвертное индивидуальное доение; установленная мощность - не более 20 кВт; учет надоенного молока - индивидуальный по каждой доле; контроль качества молока - по электропроводности с отделением аномального молока в санитарный молокопровод; управление процессом промывки: автоматическая промывка доильных стаканов после каждого доения, всей установки - через 2-3 часа работы.
Учитывая тенденцию к созданию крупных молочных ферм, многие компании, производящие доильные роботы, начали создавать роботизированные конвейерные кольцевые доильные установки. Компания DeLaval создала первую в мире роботизированную конвейерную установку AMR на 24 станка. Для выполнения подготовительно-заключительных операций внутри круга установлено 5 роботов-манипуляторов. При выполнении операций конвейер останавливался. Другим направлением роботизации доильного конвейера была роботизированная установка GEA, где в каждом доильном месте устанавливался автономный доильный робот. Предусмотренные Системой машин резервуары-охладители молока закрытого типа должны обеспечивать выполнение следующих операций: охлаждение молока до заданной температуры в ручном или автоматическом режиме; хранение молока с поддержанием за-
данной температуры; перемешивание молока при охлаждении и хранении; определение количества молока в резервуаре; проведение циркуляционной промывки и дезинфекции молочной ванны; опорожнение резервуара. Конструкция резервуаров должна отвечать требованиям стандарта ИСО 5708-83 в части резервуаров с непосредственным охлаждением, исключать возможность образования льда в молоке при наполнении ванны на 20% и более номинальной вместимости, обеспечивать отключение системы охлаждения при понижении температуры молока до 4°С и включение ее при температуре молока не выше 5°С.
В Системе машин предусмотрен лечебно-передвижной доильный аппарат для воздействия электромагнитным полем высокой частоты (ЭМП УВЧ ЛИДА) для профилактики и лечения маститов. Основанием для его разработки является необходимость применения экологически безопасных физиотерапевтических методов и устройств без антибиотиков для профилактики и лечения мастита коров, поражающего от 10 до 40% поголовья. В современных условиях производства молока возрастает актуальность экологически безопасной технологии без медикаментозного лечения вымени коров. Она обеспечивает лечебное воздействие электромагнитным полем высокой частоты (ЭМП ВЧ) на вымя коров для лечения различных форм маститов, заболеваний кожи и подкожной клетчатки вымени.
Для очистки стойл, боксов и решетчатых полов от навоза и внесения подстилки (опилок) на фермах с привязным и беспривязным содержанием в Системе машин предусмотрен мобильный многофункциональный агрегат. Применение мобильного многофункционального агрегата позволяет: улучшить санитарно-гигиенические условия содержания скота; исключить рутинный труд при очистке стойл, боксов и решетчатых полов от навоза, транспортировку и внесение подстилки. Мобильный многофункциональный агрегат состоит из следующих составных частей:
- гидронасоса для позиционирования привода активных рабочих органов;
- мобильного энергосредства мощностью не менее 13 л/с и регулируемой поступательной скоростью: вперед 0,4 м/^ назад 0,4 м/^
- самозагружаемого бункера для подстилки емкостью 0,5 м с устройством для внесения подстилки;
- роторных щеток с приводом от энергосредства для очистки стойл боксов и решетчатых полов от навоза;
- комплекта арматуры и гидравлических элементов для привода и управления рабочими органами;
- навесной бульдозерной лопаты.
Агрегат должен обеспечивать выполнение следующих операций: погрузка подстилки в бункер емкостью 0,5 м3 и ее внесение одновременно с очисткой стойл и боксов; очистка проходов от навоза; очистка от навоза стойл, боксов и решетчатых полов.
Важнейшую роль в сохранении здоровья животных выполняет пастбищное содержание на прифермских пастбищах. По данным Северо-Западного НИИ молочного и луго-пастбищного хозяйства на Северо-Западе РФ практически до конца 90-х годов подавляющая часть скота в летний период выпасалась. Продолжительность хозяйственного использования коров при этом составляла 5-7 лак-таций, а выход телят - 98%.
При пастбищном содержании наиболее важными проблемами являются рациональное использование пастбищ, снижение материалоемкости, уменьшение затрат ручного труда на обслуживание животных. Решение этих вопросов может быть достигнуто на основе применения порционной пастьбы животных шеренгой путем включения и выключения инфракрасных или ультразвуковых лучей, образующих виртуальные изгороди и исключающих стрессовые ситуации для животных, а отмеченное позволяет повысить продуктивность используемых пастбищ, существенно снизить материалоемкость изгородей за счет замены части изгородей на виртуальные изгороди и сигнала предупреждения, образованного воздействием инфракрасного или ультразвукового луча с датчиком на ошейнике животного, уменьшить затраты ручного труда на обслуживание жи-
вотных. В загонах при этом предусмотрены виртуальные изгороди, образованные инфракрасными или ультразвуковыми лучами, датчики, фиксирующие сигнал предупреждения, образованный взаимодействием инфракрасного или ультразвукового луча с датчиком на ошейнике животного при выходе животного из запрещенной зоны. Предлагаемый способ пастьбы будет обеспечивать активный моцион животных, рациональное использование пастбищ, повышение урожайности, сокращение затрат труда.
Внедрение инноваций в совершенствование элементов системы животноводства, а именно преобладание беспривязного способа содержания животных, доение коров на современных доильных установках, кормление коров полнорационными кормосмесями, комплексная механизация трудовых процессов позволили увеличить продуктивность дойного стада в Ярославской области с 3290 кг в 2005 году до 6656 кг в 2018 году, в два раза увеличить число коров, обслуживаемых одним работником.
Анализ прогнозируемой структуры машинных технологий с учетом современных мировых тенденций в развитии перспективных машин и оборудования и состояния с производством техники в России показывает, что целый ряд видов оборудования, необходимого для технологической модернизации и оснащения реконструируемых молочных ферм и вновь строящихся с поголовьем свыше 1200 коров на период до 2031 года, в России не производится. В предстоящие годы необходимо создать и освоить производство в России рекомендуемых машин и оборудования для механизации и автоматизации процессов на вновь создаваемых и имеющихся фермах, подлежащих модернизации. Целесообразность разработки и освоения производства новых видов высокотехнологичного оборудования в России подтверждается результатами выполнения российско-белорусской программы, в соответствии с которой стоимость производимых машин существенно (в 1,4-1,6 раза) ниже импортных аналогов; затраты на сервисное обслуживание импортных доильных установок в 1,5 раза превыша-
ют затраты на обслуживание отечественных аналогов. На основании исследований, выполненных ФНАЦ ВИМ и фирмой «Фе-макс», в Системе машин предусмотрено со-
По материалам парламентских слушаний «Актуальные вопросы развития мясного и молочного скотоводства» (ВИЖ, март 2018 г.) производством молока в РФ занимаются 15,5 тыс. организаций без учета ЛПХ. При этом доля мелкотоварных производителей с поголовьем менее 400 коров, которые производят 45% молока, составляет 88%. Доля крупных комплексов от 800 и более коров составляет 4%, при этом ими производится 33% от общего объема молока.
Средний надой на одну корову на крупных комплексах более чем на 2000 кг молока превышает соответствующий показатель мелкотоварного сектора. Генетический потенциал скота в РФ используется только на
здание и производство следующих новых машин и оборудования для механизации процессов на объектах по производству молока (таблица 3).
60%. В результате анализа и обобщения накопленного опыта по технологической модернизации отрасли установлено, что наиболее экономически приемлемой стратегией увеличения валового производства молока с учетом сложившихся реалий является акцент на технологическую модернизацию и развитие молочных ферм до 400 голов. Стоимость скотоместа на таких объектах при строительстве новых коровников на территории существующих ферм с учетом покупки нетелей в 2-2,5 раза ниже по сравнению со строительством мегаферм.
Как показал опыт, сроки реализации стратегии технологической модернизации -1,5 года, что в 2-2,5 раза меньше, чем при
Таблица 3. Перечень необходимых технических средств оснащения молочных ферм, требующих _разработки и освоения производства_
Наименование Состояние с производством в РФ на 01.01.19 г. Марка, изготовитель или зарубежный аналог Ориентировочная потребность на период до 2031 г., шт.
Автоматизированный доильный аппарат со съемом и передачей информации в АСУ ТП для модернизации линейных молокопроводов нет - 12 000
Автоматизированный доильный модуль с почетверт-ным выдаиванием и мониторингом качества молока для технического переоснащения функционирующих доильных залов нет - 12 000
Автоматизированная доильная установка с параллельно-проходными станками и цифровым потокомером контроля качества молока есть НПП «Фемакс» 500
Автоматизированная доильная установка с кольцевым расположением (автоматизированных или роботизированных) индивидуальных доильных станков и системой автоматического подгона животных нет - 400
Доильный аппарат для лечения маститов у коров с помощью УВЧ-поля в процессе доения без применения антибиотиков нет - 10 000
Система контроля за состоянием и оценкой комфортного содержания коров на фермах с использованием радиомодулей с интеллектуальными агентами ячеистой сети нет - 400
Автоматизированная система для трансфера животных «коровник-прифермское пастбище» и порционной пастьбы нет - 300
Многофункциональная установка для очистки навозных проходов, внесения подстилки и пододвигания кормов на кормовом столе есть Bobman 500
строительстве мегаферм. На такой мощности можно восстановить и эффективно использовать, наряду с организацией и переходом на полнорационные сбалансированные кор-мосмеси, оздоровительный эффект приферм-ских культурных пастбищ. Переход на такую технологию в летний период позволит увеличить продолжительность хозяйственного использования коров с 2,6 до 4,7 лактаций за счет сокращения заболеваний и выбраковки скота.
Выводы. Сложившийся к настоящему времени уровень технических средств для производства молока требует принятия действенных мер по обеспечению качества производимого молока, соответствующего требованиям действующих регламентов. Для этого необходимо форсировать внедрение в производство рекомендуемых Системой машин технических средств для охлаждения, очистки, хранения и переработки молока.
Перспективная Система машин предусматривает освоение производства принципиально новых машин, которые позволят перевести отрасль на качественно новый технологический уровень. Разработка и реализация новой Системы машин, адаптированной к цифровому сельскохозяйственному производству и обеспечивающей измерение
и передачу информационных данных о материальных потоках сельскохозяйственных и сопутствующих материалов (корма, молоко, мясо, вода, навоз и отходы и др.), позволит на качественно новый уровень поднять технологию производства молока в России.
Литература:
1. Стратегия развития механизации и автоматизации животноводства на период до 2030 г. М., 2015. 150 с.
2. Технологическое и техническое переоснащение молочных ферм/ Кормановский Л.П. и др. М., 2014.
2. Кормановский Л.П. Опыт реконструкции и технологической модернизации молочных ферм. М., 2010.
3. Текучев И., Иванов Ю., Кормановский Л. Проблемы реализации технологических новаций в животноводстве // АПК: Экономика, управление. 2017. № 5.
4. Иванов Ю.А. Направления технической модернизации при производстве продукции животноводства // Вестник ВНИИМЖ. 2015. №1. С. 3-8.
Literatura:
1. Strategiya razvitiya mekhanizacii i avtomatizacii zhi-votnovodstva na period do 2030 g. M., 2015. 150 s.
2. Tekhnologicheskoe i tekhnicheskoe pereosnashchenie molochnyh ferm/ Kormanovskij L.P. i dr. M., 2014.
2. Kormanovskij L.P. Opyt rekonstrukcii i tekhnologiche-skoj modernizacii molochnyh ferm. M., 2010.
3. Tekuchev I., Ivanov YU., Kormanovskij L. Problemy realizacii tekhnologicheskih novacij v zhivotnovodstve // APK: Ekonomika, upravlenie. 2017. № 5.
4. Ivanov YU.A. Napravleniya tekhnicheskoj modernizacii pri proizvodstve produkcii zhivotnovodstva // Vestnik VNIIMZH. 2015. №1. S. 3-8.
DIRECTIONS OF THE MACHINERY SYSTEM FOR DAIRY FARMING DEVELOPMENT L.P. Kormanovsky, RAS academician Y.A. Tsoi, RAS corr.-member V.V. Kirsanov, doctor of technical sciences FGBNY FNAC VIM
Abstract. The dairy cattle breeding facilities equipping's analysis is described, the results of researches on creation of new technical means are shown, the cows milking and other processes' performing by innovative technology development, the necessity and expediency of Russian machine-building enterprises production and innovative technology organization is justified, the direction of mechanization and automation of dairy cattle breeding, subsectors' digital technologies and machinery development are formulated. The system of machinery the animals'free tied and tied keeping in premises, pastures, young animals raising, milk storing and other processes necessary technical processes and means on farm performing in general is provided. As a result of generalization and modernization of this sector technological experience analysis it is found that the most cost-effective strategy for milk production increasing, given the current realities is the emphasis on dairy farms till 400 heads of animals' technological modernization development. The livestock-place's cost at such facilities during the new barns' construction on the existing farms territory, taking into account the heifers purchasing is in 2-2,5 times lower in compared to the megafarms' construction. Experience had shown that the technological modernization strategy's implementation period is 1,5years, that is in 2-2,5 times lesser than megafarms' building. A promising machinery system provides the fundamentally new machinery producing development that will allow the industry to a qualitatively new technological level to move. Keywords: machines, automation tools, digitalization, dairy cattle breeding, technical progress, system of machines, efficiency, technical and economical indicators, animal production, technologies, processes.
