CC BY
25
УДК 637.116
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДОИЛЬНЫХ РОБОТОВ
В.И. Доровских, кандидат технических наук В. С. Жариков, инженер-исследователь
ФГБНУ «ВНИИ использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве» E-mail: dorovskih50@mail.ru
Аннотация. Выполнен анализ использования дольных роботов. Исходные данные получены из компьютерной программы T4C, которая формируется на основе информации от различных датчиков, установленных в узлах робота. Адаптация коров к роботизированному доению происходит в течение 5-15 дней. Установлено, что доение роботами благотворно сказывается на молокоотдаче. У 64% коров средняя интенсивность молоковыведения превышает 2 л/мин, а у 27% она выше 3 л/мин. Рост суточного удоя наблюдается у всех коров и составляет от 1,5 до 4 раз. Интенсивность молоковыведения увеличивается в 0,6-5,0 раз и стабилизируется также в течение 5-15 суток. Было осуществлено ранжирование коров по средней интенсивности молоковыведения с интервалом 0,5 л/мин. Установлено, что суточный удой с увеличением интенсивности молоковыведения до значения 2,0 л/мин. повышается и далее находится на уровне 2630 л/мин. С увеличением интенсивности молоковыведения время доения коров снижается. Установлено, что для коров различной продуктивности с увеличением кратности доения суточный удой повышается. Недобор молока из-за несоблюдения режимов доения в целом по стаду из 364 коров за месяц составляет около 32 тонн, за год примерно 320-325 тонн. Для повышения эффективности производства молока с использованием доильных роботов необходим тщательный подбор стада. При этом предпочтение должно отдаваться легкодойным коровам, обладающим более высокой продуктивностью и гораздо меньшим временем доения.
Ключевые слова: доение, робот, продуктивность, кратность доения, эффективность использования.
Введение. Применение роботов для доения коров явилось базой для возникновения практически новой технологии, суть которой заключается в самообслуживании животных. Ориентируясь на свой индивидуальный суточный ритм и готовность к доению, корова сама идет в доильный бокс, где в автоматическом режиме осуществляется весь комплекс работ по подготовке вымени, доению и контролю параметров. Однако наряду с очевидным преимуществом автоматических доильных систем в процессе их эксплуатации обнаружен ряд проблемных моментов [1, 2].
Прежде всего - это высокая их стоимость. Еще одна важная проблема при внедрении роботов - особый подход к дойному стаду. При этом следует учитывать, что отечественные коровы отличаются большим разнообразием морфологических и функциональных свойств вымени, что сказывается на эффективности использования роботов. Необходим тщательный подбор коров по параметрам вымени в целом и сосков в частности. Выбраковывать при этом приходится от
5 до 10% поголовья. Затем нужно приучить коров к доильной установке. На это уходит от двух недель до одного-двух месяцев, в течение которых существенно падает молочная продуктивность. Некоторых особей приучить так и не удается.
В связи с этим в первую очередь необходима разработка системы управления структурой стада, обеспечивающей эффективное функционирование биотехнической системы операторробот-корова в условиях роботизированных молочно-товарных ферм.
Методы проведения работы. Исследования проведены на молочной ферме АО Го-лицыно Никифоровского района Тамбовской области. Объекты исследований - процесс доения роботизированными установками Astronaut A5 фирмы Lely коров черно-пестрой породы. Сбор данных осуществлялся в течение 12 месяцев, при этом 6 роботов обслуживали стадо из 364 коров.
Исходные данные получены на базе компьютерной программы T4C, которая формируется на основе информации от различных
датчиков, установленных в узлах робота. Информация содержит данные по конкретным коровам: инвентарный номер, респон-дер, номер лактации, дату отела, дни лактации, а также показатели доений по дням: номер робота, время посещения, разовый удой, среднюю и максимальную интенсивность молоковыведения, время обработки сосков, латентный период по долям вымени, время отдачи молока по долям вымени, время нахождения в боксе. Обработка данных осуществлена с использованием элементов ABS -анализа в среде EXCEL.
Результаты исследования. В АО Голи-цыно проведен отбор животных для доения на роботах и осуществлен анализ стада по интенсивности молоковыведения и продуктивности. На графике (рис. 1) представлено распределение коров в стаде по средней интенсивности молоковыведения.
Диапазон средней интенсивности молоковыведения, л/мин Рис. 2. Средний суточный удой коров по группам интенсивности молоковыведения
о о х
о §
Е
К £
1) а са
III
IIIIII
11 I I I
Uli
Диапазон средней интенсивности молоковыведения, л/мин
Рис. 1. Распределение коров по средней интенсивности молоковыведения
Установлено, что доение роботами благотворно сказывается на молокоотдаче. У 64% коров средняя интенсивность молоковыведения превышает 2 л/мин, а у 27% она выше 3 л/мин. Средний суточный удой с увеличением интенсивности молоковыведения до значения 2,0 л/мин. повышается и далее находится на уровне 26-30 л/мин. (рис. 2). На рисунке 3 представлена диаграмма времени молокоотдачи по группам коров.
С увеличением интенсивности молоковы-ведения время доения коров снижается. У легкодойных коров время доения примерно в три раза меньше, чем у тугодойных.
0,51,0 1,1-1,5 1,0-2,0 2,1-2,5 2,0-3,0 3,1-3,5 3,6-4,0 4,1-4,5 4,5-5,0
Диапазон средней интенсивности молоковыведения, л/мин Рис. 3. Среднее время молокоотдачи коров по группам
В зависимости от максимального разового удоя по каждой корове было рассчитано оптимальное время молоковыведения из условия:
Гопт = 3+0,2&
где Топт - оптимальное время молоковыведения, мин.; Q - разовый удой, л.
На рисунке 4 представлена диаграмма процентного соотношения числа коров с оптимальным временем доения по группам интенсивности молоковыведения. Из рисунка видно, что у коров со средней интенсивностью молоковыведения более 2,5 л/мин. доля числа коров с оптимальным временем доения по группам превышает 90%, а с интенсивностью молоковыведения более 3,5 л/мин. равна 100%. Таким образом, коров со средней интенсивностью молоковыведения менее 1,5 л/мин. следует исключать из стада, коров со средней интенсивностью молоковыведе-ния более 3,5 л/мин. целесообразно отнести к
элитному племенному ядру и постепенно формировать структуру стада на базе этих коров.
■ ■in
—, ■■llllll
s 4
0,5-1,0 1,1-1,5
UG-ДЛ 2.1-¿5
i.ö-1,0 -1.И.5
Диапазон средней интенсивности молоковыведения, л/м
Рис. 4. Диаграмма процентного соотношения числа коров с оптимальным временем доения по
группам интенсивности молоковыведения
Для племенных хозяйств использование этого метода оценки открывает перспективу выведения внутрипородной популяции коров по их соответствию условиям роботизированного доения. Установлено, что доение роботами с использованием аппаратов с по-четвертным доением более физиологично в сравнении с доением аппаратами попарного доения, применяемыми на молокопроводных линейных доильных установках. В ходе хозяйственной проверки установлено, что животные привыкают к доению роботами в течение 10-15 дней, средняя и максимальная интенсивность у большинства коров стабилизируется в течение 8-12 дней.
Проведенные исследования показали, что число доений животных зависит главным образом от их продуктивности. На рис. 5 представлены диаграммы изменения суточного удоя коров в зависимости от кратности доения. Из диаграмм видно, что у высокоудойных коров кратность доения выше. Для всех коров увеличение кратности доения приводит к увеличению суточного удоя.
У коров с различной продуктивностью преобладает следующая кратность доения: 50-60 литров - 4- и 5-кратное; 40-50 - 3- и 4-кратное; 30-40 - 2- и 3-кратное и до 30 литров - в основном 2-кратное. За счет повышения кратности доения при использовании роботов прибавка объемов произведенного молока за год в сравнении с технологией на
базе линейных молокопроводных доильных систем с двукратным доением составит примерно 300-330 тонн.
б)
г)
Рис. 5. Диаграммы изменения суточного удоя коров в зависимости от кратности доения с продуктивностью: а) до 60 литров; б) до 50 литров; в) до 40 литров; г) до 30 литров
Анализ данных показал, что продолжительность молоковыведения из каждой четверти вымени со временем может меняться. Кроме того, наблюдается заметная разница в продолжительности доения четвертей вымени. Поэтому раздельное доение четвертей вымени и снятие доильных стаканов по мере снижения потока молока до определенного уровня положительно сказывается на состоянии вымени животного. Это происходит за счет снижения времени «холостого доения».
Выводы. Для повышения эффективности производства молока с использованием доильных роботов необходим тщательный подбор стада. При этом предпочтение должно отдаваться легкодойным коровам, обладающим более высокой продуктивностью и гораздо меньшим временем доения. Коров со средней интенсивностью молоковыведения менее 1,5 л/мин. следует исключать из стада, коров со средней интенсивностью молоко-выведения более 3,5 л/мин. целесообразно отнести к элитному племенному ядру и постепенно формировать структуру стада на базе этих коров. Для племенных хозяйств использование этого метода оценки открывает перспективу выведения внутрипород-ной популяции коров по их соответствию условиям роботизированного доения.
Литература:
1. Dairy Robotic Milking Systems - What are the Economics? URL: http://www. articles.extension.org/
2. Siegford J. Do cows adapt quickly to being milked by robots? URL: https://www. progressivedairy.com/topics/ barns-equipment/do-cows-adapt-quickly-to-being-milked/
3. Доровских В.И., Доровских Д.В. Результаты исследований функциональных свойств вымени животных в производственных условиях // Наука в центральной России. 2018. № 1(31). С. 52-59.
4. Доровских В.И. Исследование режимов настройки доильных аппаратов с помощью универсального прибора для контроля периодов пульсаций и измерения давления сосковой резины на конец соска // Наука в центральной России. 2017. № 1. С. 28-35.
5. Доровских В.И., Доровских Д.В. Общие принципы количественной оценки качества процесса доения животных // Вестник ВНИИМЖ. 2016. № 3. С. 138-141.
6. Доровских В.И. Обоснование метода количественной оценки качества процесса машинного доения // Наука в центральной России. 2015. № 3(15). С. 88-94.
Literatura:
1. Dairy Robotic Milking Systems - What are the Economics? URL: http://www. articles.extension.org/
2. Siegford J. Do cows adapt quickly to being milked by robots? URL: https://www. progressivedairy.com/topics/ barns-equipment/do-cows-adapt-quickly-to-being-milked/
3. Dorovskih V.I., Dorovskih D.V. Rezul'taty issledova-nij funkcional'nyh svojstv vymeni zhivotnyh v proizvod-stvennyh usloviyah // Nauka v central'noj Rossii. 2018. № 1(31). S. 52-59.
4. Dorovskih V.I. Issledovanie rezhimov nastrojki doil'-nyh apparatov s pomoshch'yu universal'nogo pribora dlya kontrolya periodov pul'sacij i izmereniya davleniya sos-kovoj reziny na konec soska // Nauka v central'noj Rossii. 2017. № 1. S. 28-35.
5. Dorovskih V.I., Dorovskih D.V. Obshchie principy ko-lichestvennoj ocenki kachestva processa doeniya zhivot-nyh // Vestnik VNIIMZH. 2016. № 3. S. 138-141.
6. Dorovskih V.I. Obosnovanie metoda kolichestvennoj ocenki kachestva processa mashinnogo doeniya // Nauka v central'noj Rossii. 2015. № 3(15). S. 88-94.
EXPERIENCE IN THE MILKING ROBOTS' USING V.I. Dorovsky, candidate of technical sciences V.S. Zharikov, engineer-researcher
FGBNY "VNII of machinery and petroleum products in agriculture using"
Abstract. The analysis of the dairy robots using is performed. The initial data from the T4C computer program is obtained, based on information from various sensors installed in the robot's nodes forming. Cows' adaptation to robotic milking within 5-15 days is occurred. It was found that robots' milking has a beneficial effect on total milk outputting. In 64% of cows, the average milk yield flow intensive in 2 l/min exceeding, and in 27% ones it is higher than 3 l/min. The in daily milk yield increased in all cows is observed and from 1,5 till 4 times is enhanced. The milk flow's intensity in 0,6-5,0 times increasing and also within 5-15 days is stabilized. The cows according to the average of milk flow intensity with an interval of 0,5 l/min were ranked. It was found that the daily milk yield within the flow intensity up to 2,0 l/min was increased and then at the level of26-30 l/min. is stabilized. At this milk flow intensity increasing, the cows' milking time is decreased. It was found that for cows' different production, the daily milk yield was increases at the milking's multiplicity increasing. The milk shortage due to milking regimes' non-compliance in herd 364 of cows for a month is about 32 tons, for an year about 320-325 tons is composed. To increase the of milk production efficiency at milking robots using, it careful herd selection is needed. At the same time, preference to light-milk flow cows with higher production and much shorter milking time should be given. Keywords: milking, robot, production, milking multiplicity, efficiency of using.
