CC BY
33
УДК 631.171:636.4
РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ СВИНОВОДСТВА
Л.М. Цой, д-р экон. наук, проф., зав. отделом
В статье изложены материалы научных исследований по механизации и автоматизации свиноводства, проведенных в ГНУ ВНИИМЖ, представлены наиболее значимые технические средства для механизации свиноводства, созданные в институте, рекомендации, концепции, нормативные документы, разработанные отделом комплексной механизации и автоматизации свиноводства за период 1969-2014 годы, обозначены актуальные проблемы технологической и технической модернизации свиноводства в условиях рынка.
Ключевые слова: механизация и автоматизация свиноводства, технология, технические средства, инновации, ресурсосбережение, себестоимость, эффективность, техническое переоснащение, корма.
С первых лет функционирования ГНУ ВНИИМЖ на него возлагались функции головной организации по обоснованию перспективных машинных технологий, созданию новой техники для механизации и автоматизации свиноводческих ферм и комплексов. Для организации выполнения этой комплексной проблемы в институте был создан отдел механизации и автоматизации производственных процессов в свиноводстве, включавший пять лабораторий.
Основными направлениями деятельности сотрудников отдела являлись: разработка механизированных технологий содержания и кормления различных половозрастных групп животных на свиноводческих фермах и комплексах; создание новых технологических линий приготовления и раздачи кормов, рабочих органов отдельных машин и оборудования; разработка и внедрение экспериментальных проектов ферм и комплексов, а также их реконструкция; создание и внедрение
механизированных летних лагерей для группового и индивидуального содержания свиней; разработка нормативной документации и др.
Значительный вклад в развитие новых технологий, создание машин и оборудования для приготовления и раздачи кормов, кормления и содержания животных, а также проектирование новых и реконструкцию действующих ферм внесли ученые: канд. с.-х. наук Лубенец В.А., д-р с.-х. наук Липатни-ков В.Ф., канд. биол. наук Степанов В.П., канд. с.-х. наук Скоркин Г.К., кандидаты техн. наук Шамов Н.Г., Уткин А.А., Ковалевский Б.Г., Шандрик Л.М., Халемин Н.И., Смирнов А.И., Рыженков В.Н., Агапов В.И., Ломов В.И., акад. Россельхозакадемии Сы-роватка В.И., д-р экон. наук Цой Л.М.
В период с 1970 по 1980 гг. были проведены испытания различных типов станочного оборудования для содержания свиней в производственных условиях свинофермы "Талдом" Московской обл. (Степанов В.П., Лубенец В.А. и др.). Была начата разработка рабочих проектов свинокомплексов "Ефре-мовский" Тульской и "Кленово-Чегодаево" Московской областей на 25 тыс. голов каждый (ГИПы Иванов Е.К., Борисенко Н.Д., Зайцев В.В.). Созданы и поставлены на серийное производство раздатчики-смесители кормов для свиней КСС-1,5 (Автомонов И.Я., Уткин А.А. и др.) и КСП-0,8 (Шамов Н.Г., Уткин А.А.).
Разработаны, освоены промышленностью машины и оборудование, созданы механизированные летние лагеря для группового содержания 2000 и 2500 свиней и индивидуального содержания 144 подсосных маток с поросятами. Подготовлены, рассмотрены и одобрены НТС МСХ СССР рекомендации по строительству и эксплуатации летних лаге-
рей для свиней и погнездного содержания поросят-отъемышей (Халемин Н.И., Степанов В.П., Липатников В.Ф.). Проведены исследования микроклимата и загрязненности воздуха в свинарниках-маточниках при различных режимах вентиляции (Степанов Б.А.).
В период с 1981 по 1990 гг. совместно с ВНИИКОМЖ и ГСКБ г. Умань созданы и поставлены на производство комплекты универсального станочного оборудования для свинарников-маточников ОCM-1M (13 вариантов) и ОСМ-Ф-2 и типоразмерный ряд станочного оборудования для группового содержания свиней ОСГ-Ф-1 (12 исполнений).
На основании теоретических и экспериментальных исследований обоснован типо-размерный ряд комплектов оборудования кормоцехов для свиноводческих ферм на 3, 6, 12 и 24 тыс. голов в год (Шамов Н.Г., Ковалевский Б.Г., Шандрик Л.М., Ломов В.И.). Совместно с Гипронисельхозом, УкрНИИаг-ропроектом и РосНИПИагропромом разработаны типовые проекты 802-6-16.86, 802-623.87, 802-6-21.13.87, которые реализованы в совхозах "Ефремовский" Тульской и "Майский" Липецкой областей.
По договору с Главным управлением науки, внедрения и пропаганды достижений передового опыта АПК РСФСР был разработан и внедрен типоразмерный ряд автоматизированных комплексов оборудования кормоцехов для приготовления влажных кормовых смесей с использованием кормов собственного производства на фермах 1, 3, 6 тыс. свиней в год.
Были разработаны и внедрены экспериментальные автоматизированные комплекты кормоцехов на 6 тыс. голов в год (в ГПЗ "Константиново" Домодедовского района Московской области) и на 3 тыс. свиней в год (в совхозе "Елецкий" Елецкого района Липецкой области). В поточных линиях кормоцехов применено новое оборудование: питатель корнеклубнеплодов ПКВ-Ф-15, дозатор и измельчитель сочных кормов ДСК-Ф-12 и ИСК-Ф-10, весоизмерительное устройство УВ-Ф-30 и измельчитель зеленой массы ИЗМ-Ф-2 (Ковалевский Б.Г., Шандрик Л.М., Ломов В.И.).
В результате совместной работы с ГСКБ г. Умань, ЦНИПТИМЭЖ, ВНИИживмаш, ЦНИИМЭСХ, КТИСМ и ВНИПТИМЭСХ создан запарник-смеситель непрерывного действия АЗК-3, поставлены на производство одновальные смесители СКО-Ф-3,0 и СКОФ-6, конвейеры КВ-Ф-40, размольно-смесительная установка УМК-Ф-2,0 и дробилка бесколосниковая ДБУ-Ф-20 (Шамов Н.Г, Ковалевский Б.Г.).
Разработана поточная технология и создан автоматизированный комплект оборудования для производства витаминных кормовых добавок в виде гидропонной зелени КОГК-Ф-0,5 (Широков Ю.А., Ковалевский Б.Г.). Опытные образцы установок прошли производственную проверку в Ступинском и Домодедовском районах Московской области и КСХП "Радуга" Тамбовской области. В зоне Чернобыльской АЭС (Полесский район Киевской области) эксплуатировались две установки.
Совместно с Гипронисельхозом разработан типовой проект пневмотранспортирова-ния комбикормов, который реализован на свинокомплексе "Поволжский" (Шамов Н.Г., Шандрик Л.М.).
Разработан типоразмерный ряд автокор-мовозов с вместимостью цистерны 15, 25 и 38 м . Созданы и рекомендованы в серийное производство автокормовозы АСП-15 (Шамов Н.Г., Ковалевский Б.Г.) и КТВ-Ф-15 с торцевой выгрузкой (Ковалевский Б.Г.). По технико-экономическим показателям КТВ-Ф-15 не уступает зарубежным аналогам фирм "ВЕЛГРО" (Голландия) и "СИБЕКИН" (Франция). АСП-25 в 1987 г. признан лучшей машиной года из семейства автокормо-возов и удостоен диплома II степени Госкомитета стандартов СССР.
Для приготовления кормов с использованием пищевых отходов разработаны экспериментальные проекты кормоцехов на базе запарника непрерывного действия для совхозов "Приокский" Горьковской и "Останкино" Московской областей (Рыженков В.Н., Денисов В. А.).
Совместно с Росагрохим разработан типовой проект 802-6-29.38 "Кормоприготови-
тельный цех с использованием пищевых отходов производительностью 20 т/ч".
Создан электрозапарник с энергоблоком ЭЗК-Ф-0,3 для обработки кормов на малых и семейных фермах и электролизер жидких кормов (Рыженков В.Н.).
Проведены государственные приемочные испытания опытных образцов кормораздатчика мобильного для свиней КСМ-Ф-1,2 и экспериментального образца агрегата для запаривания, смешивания и нормированной раздачи на малых свинофермах. В подсобном хозяйстве Раменского комбината "Красное Знамя" проведены ведомственные испытания технологической линии раздачи кормов с использованием пищевых отходов.
Совместно с ВНИИКОМЖ и ГСКБ г. Умань поставлены на серийное производство кормораздатчики: электромобильный универсальный КУС-Ф-2М, мобильный прицепной КМП-Ф-3,0 (Шамов Н.Г., Уткин А.А.), для мелких свиноводческих ферм - КТС-Ф-1,0, для свиноматок и поросят - КСП-Ф-0,8А и загрузчик влажных кормов (самоходный) ЗВК-Ф-4,0 (Уткин А.А.).
Разработаны и внедрены экспериментальные проекты реконструкции и технического переоснащения свиноводческих ферм (Хале-мин Н.И., Уткин А.А., Степанов В.П., Самохина К.И.) в колхозах "Аврора" Задонского района Липецкой области и "Дружба" Ско-пинского района Рязанской области, ГПЗ "Первомайское" Наро-Фоминского района Московской области, на Нерехтской свино-фабрике Костромской области, в совхозах "Красный Партизан" Ростовской области и "Давлекановский" Башкирской АССР, комплексе "Чунаевский" Омской области и подсобном хозяйстве Конаковского завода стальных конструкций Калининской области.
Разработаны и внедрены экспериментальные проекты на новое строительство летних лагерей на свинокомплексах "Кузнецовский" Московской области и "Искра" Рязанской области и в совхозе "Больше-Ижморский" Земетчинского района Пензенской области.
Совместно с ЦНИПТИМЭЖ и Украинским НИИагропроект разработаны и опуб-
ликованы типовые проектные решения (ТПР) трех летних лагерей. Сотрудники принимали участие в разработке Общесоюзных норм технологического проектирования свиноводческих предприятий Госагропрома СССР (ОНТП 2-85).
В период с 1999 по 2003 гг. совместно с Тамбовским филиалом ВИЖ создано и испытано в КСХП "Радуга" Тамбовской области шесть комплектов универсального станочного оборудования для проведения опоросов и выращивания поросят (Ломов В.И., Рыженков В.Н., Конаков А.П., Уткин А.А.). По результатам сравнительных испытаний подготовлены научно-обоснованные рекомендации, обоснован типоразмерный ряд универсального станочного оборудования из унифицированных элементов (Ломов В.И., Халемин Н.И., Уткин А.А., Степанов В.П., Конаков А.П.).
Создано модульное устройство для технологического взвешивания свиней в автоматическом режиме, обеспечивающее непрерывный контроль за привесом животных без их перемещения (Ломов В.И., Новиков Н.Н.).
Проведены ведомственные испытания экспериментального станочного оборудования для индивидуального и группового содержания свиней в АО "Матвеевское" Одинцовского района Московской области (Ха-лемин Н.И., Степанов В.П., Уткин А.А.).
Разработана конструкторская документация и изготовлены блоки станков из унифицированных элементов для проведения опоросов и мелкогруппового содержания поро-сят-отъемышей (Ломов В.И., Уткин А.А., Халемин Н.И., Степанов В.П.).
Создан комплект оборудования кормоцеха для свиноводческих ферм на 250-1000 голов в год производительностью 0,5-1,0 т/ч кормосмесей влажностью 65-70% без запаривания (Ковалевский Б.Г.).
В комплекте применены универсальные питатель и измельчитель зеленой массы и корнеклубнеплодов, малогабаритный питатель концкормов, скребковые транспортеры для подачи компонентов кормосмеси и смеситель кормов непрерывного действия конструкции ВНИИМЖ. Новые машины про-
шли производственную проверку в КСХП "Радуга" Тамбовской области и АО "Матвеевское" Одинцовского района Московской области.
По результатам ведомственных испытаний экспериментального образца разработана техническая документация на опытный образец измельчителя фуражного зерна повышенной (18-22%) влажности (Ломов В.И.).
Разработаны типоразмерный ряд электрозапарников и комплекты конструкторской документации на экспериментальный мобильный агрегат вместимостью запарочной камеры 0,6 м и универсальный запарник кормов вместимостью 0,6 м3 (Ломов В.И., Денисов В.А.).
Разработан проект цеха переработки вторичного сырья свиноводческих ферм и мясоперерабатывающих цехов в бульоны с высоким содержанием белка животного происхождения производительностью 2 т/смену (Ломов В.И., Денисов В.А.). Разработана КД на нестандартное оборудование цеха.
Разработан типоразмерный ряд мобильных раздатчиков сухих кормов и влажных кормосмесей (Ломов В.И., Уткин А.А., Степанов В.П.). Для нормированной раздачи сухих кормов с одновременным их увлажнением создан автоматизированный раздатчик с программным управлением (Антонов Э.Р.).
Система управления процессом нормированной выдачи кормов животным базируется на контактном способе взаимодействия адресоносителей (упоров) и датчиков нормы выдачи. Бесступенчатое регулирование частоты вращения шнека-дозатора осуществляется с помощью бесконтактной электромагнитной муфты скольжения (БЭМС-6,0). Проведены лабораторные исследования и производственная проверка в КСХП "Радуга" Тамбовской области и ГПЗ "Константи-ново" Домодедовского района Московской области.
На базе автоматизированного раздатчика с программным управлением созданы и прошли ведомственные испытания раздатчики с микропроцессорной системой управления и приводом шнека-дозатора с помощью бесконтактной электромагнитной муфты сколь-
жения, многоскоростного электропривода и преобразователя частоты (Ломов В.И., Новиков Н.Н.).
Разработана техническая документация на опытный образец автоматизированного раздатчика с микропроцессорным управлением (Ломов В.И.). Бесступенчатое регулирование частоты вращения шнека-дозатора и скорости передвижения раздатчика осуществляется от преобразователя частоты. Машина позволяет обеспечивать нормированную выдачу в одном или двух кормовых проходах в зависимости от половозрастных групп и количества животных в станке.
Разработаны автоматизированные линии накопления, транспортирования и загрузки сухих и жидких кормов в мобильные раздатчики (Денисов В.А., Ломов В.И., Юдин А.А., Рыженков В.Н.).
Создан и прошел государственные приемочные испытания раздатчик-смеситель влажных кормовых смесей, обеспечивающий их нормированную выдачу в двух кормовых проходах (Халемин Н.И., Уткин А.А.).
Создан и испытан экспериментальный образец автоматизированной линии на базе спирального транспортера. Разработана техническая документация на опытный образец линии (Ломов В.И., Алехин Е.Г.).
Разработана и изготовлена автоматизированная линия раздачи жидких кормов в кормушки, включающая накопительную емкость, электрозапарник вместимостью 0,3 м , автоматические шаровые клапаны, системы трубопроводов и управления (Ломов В.И., Рыженков В.Н., Денисов В.А.). Линия прошла производственную проверку в КСХП "Радуга" Тамбовской области и передана в эксплуатацию.
Совместно с институтом "Тамбовагро-проект" разработан проект цеха-автомата для КСХП "Радуга" Тамбовской области. Автоматизированные линии накопления, транспортирования и загрузки сухих и жидких кормов в кормораздатчики полностью укомплектованы покупными изделиями, нестандартным оборудованием и автоматизированной системой управления и подготовлены к монтажу (Рыженков В.Н., Ломов В.И.).
Отдел комплексной механизации и автоматизации свиноводства являлся координатором разработки Государственной научно-технической программы (ГНТПР) "Продовольствие", направление "Животноводство", проект 0.12.04.07 "Создать экологически чистые агропромышленные комбинаты модульного типа по производству и переработке 6 тыс. ц свинины на собственной кормовой базе в зоне интенсивного свиноводства" (Свинокомплекс-2000). Разработаны проектные предложения и экспериментальный проект фермы-модуля по производству 750 ц свинины в год.
Подготовлено семь машинных технологий и пакет программ оптимизации приготовления комбикормов. Разработана КД на 10 машин, изготовлены четыре экспериментальных образца машин и один опытный образец. Работа в 1992-93 гг. выполнялась с участием зональных институтов России.
Разработаны и внедрены проекты для нового строительства репродукторной фермы на 300 поросят для фермерского хозяйства "Метелица" Подольского района Московской области, экспериментальные проекты реконструкции и технического переоснащения свиноферм совхозов "Власть Советов" Можайского района Московской области и "Шуваловский" Костромской области, АО "Матвеевское" Одинцовского района Московской области и агрофирмы "Союз" Юх-новского района Калужской области (Хале-мин Н.И., Уткин А.А., Степанов В.П., Самохина К.И.). По заказу Минсельхозпрода РФ подготовлены типовые проектные решения кормоцеха с отделением комбикормов производительностью 20 т/сутки для свиноводческих ферм на 3 тыс. голов в год (П-3) (Ковалевский Б.Г., Халемин Н.И., Уткин А.А., Шандрик Л.М., Ломов В.И.).
Творческим коллективом подготовлены Ведомственные нормы технологического проектирования свиноводческих ферм крестьянских хозяйств ВНТП 2КХ-93 и скорректированы ведомственные нормы технологического проектирования свиноводческих предприятий ВНТП 2-96 (Уткин А.А., Халемин Н.И., Степанов В.Н.).
Сотрудники отдела принимали активное участие в разработке Системы технологий и машин на 1996-2000 гг.
Разработана экономико-математическая модель предприятий по производству свинины на фермах мощностью 6, 12 и 24 тыс. голов при различных типах кормления животных (Ломов В.И., Ларкин Д.К., Уткин А.А., Степанов В.П., Ковалевский Б.Г. и др.) [2].
Разработана математическая модель энергетической оценки технологических процессов приготовления и раздачи кормов (Лар-кин Д.К., Ломов В.И.).
Разработаны предложения по совершенствованию технологий производства свинины с целью повышения ее конкурентоспособности в условиях рыночных отношений (Липатников В.Ф.).
Разработаны проектные предложения по реконструкции и техническому переоснащению:
- племенной свиноводческой фермы на 300 основных маток со строительством убойного пункта и цеха по переработке свинины (Уткин А.А., Степанов В.П., Ломов В.И., Ли-патников В.Ф.);
- свиноводческой фермы с законченным производственным циклом мощностью 12 тыс. голов в год с кормлением животных влажными комбикормами;
- свинарника-откормочника на 1000 голов с кормлением животных сухими комбикормами и содержанием их на подстилке;
- типовых репродукторных свиноферм мощностью 6 тыс. голов в год.
Подготовлены и опубликованы "Методические рекомендации по реконструкции и техническому переоснащению животноводческих ферм" и "Рекомендации по техническому перевооружению молочно-товарных ферм на 100, 200, 400 голов и свиноводческих ферм" [4].
Сотрудниками отдела подготовлены и опубликованы материалы в двух брошюрах: "Концепция развития механизации и автоматизации процессов в животноводстве на период до 2015 года" и "Стратегия машинно-технологического обеспечения производства продукции животноводства до 2010 года".
Разработаны проекты исходных требований на:
- унифицированную систему содержания животных на свиноводческих фермах и комплексах промышленного типа (Ломов В.И., Уткин А.А., Степанов В.П., Ларкин Д.К.);
- комбинированный агрегат модульного типа для приготовления влажных кормовых смесей на свиноводческих фермах мощностью до 3 тыс. голов в год (Ломов В.И., Лар-кин Д.К.);
- автоматизированные кормовые линии модульного типа для свиноводческих ферм на базе спирального транспортера (Ломов В.И., Ларкин Д.К.);
- универсальные электромобильные раздатчики-смесители кормов для свиноводческих ферм вместимостью бункера 0,8 и 2,0 м (Уткин А.А., Ларкин Д.К.).
Разработан проект технического задания на комплект унифицированного оборудования для производства свинины на фермах до 35 тыс. голов в год. Подольской МИС проведены приемочные испытания раздатчика-смесителя кормов с вместимостью бункера
33
0,8 м и 2,0 м , по результатам которых машины рекомендовано поставить на серийное производство (Уткин А.А.).
Проводится поэтапная разработка КД и изготовление отдельных машин комбинированного агрегата модульного типа для приготовления влажных кормовых смесей на фермах до 3 тыс. голов в год. Под руководством председателя Координационного совета по механизации и автоматизации свиноводства академика В.И. Сыроватки разработаны Координационные программы НИР и ОКР на 1996-2000 гг. и на 2001-2005 гг.
В 2006 г. с участием сотрудников института (Иванов Ю.А., Морозов Н.М., Цой Л.М.) подготовлена целевая ведомственная программа "Развитие свиноводства в Российской Федерации на период 2007-2009 годы", которая была рассмотрена и одобрена коллегией Минсельхоза России [6].
В 2009 г. сотрудниками института (Иванов Ю.А., Морозов Н.М., Цой Л.М., Степанов В.П., Уткин А.А., Ожерельева Н.А. и др.) подготовлены и изданы рекомендации «Тех-
нологическое и техническое переоснащение свиноводческих ферм на современном этапе» [5].
В последние годы (2010-2014 гг.) усилия сотрудников отдела направлены на решение проблем повышения эффективности производства свинины в условиях рынка.
Были разработаны производственные модели инновационного свиноводческого предприятия, научные основы ресурсосбережения при производстве свинины, инновационные проекты технологической и технической модернизации модульной свиноводческой фермы, обоснованы рациональные параметры ресурсоемкости технологических процессов свиноводческого предприятия мощностью 6 тыс. голов в год.
Разработанная производственная модель свиноводческого предприятия отражает и учитывает все протекающие в нем процессы в целом и реагирует на изменение внешней среды (Цой Л.М., Степанов В.П., Адамия Н.А.). В основу разработанной модели положены принципы оптимальности и приоритетного развития свиноводства в различных рыночных и производственных ситуациях.
На первом этапе моделирования использовались конкретные технико-экономические показатели и нормативы. Количество вариаций этих показателей определялось на основании экспертных оценок.
Вторым этапом построения модели стало выявление влияния внешних и внутренних факторов на показатели работы свиноводческого предприятия. Главным на этом этапе была разработка методов и приемов математического описания экономических процессов.
В завершение построения модели ее блоки и подсистемы были объединены. Опыт показывает, что такой подход к построению производственной модели свиноводческого предприятия позволяет оперативно оценить потенциал предприятия, его возможность функционировать в рыночных условиях, своевременно реагировать на изменение внешних и внутренних факторов, разрабатывать инновационную программу развития предприятия.
Работоспособность разработанной модели проверена на примере свиноводческого предприятия с законченным циклом производства мощностью 6 тыс. голов в год.
Разработанные научные основы ресурсосбережения на свиноводческом предприятии мощностью 6 тыс. голов в год структурно содержат в себе разделы по ресурсосбережению в процессе содержания всех половозрастных групп животных (Цой Л.М., Степанов В.П., Уткин А.А.).
Для всех половозрастных групп животных, содержащихся в разных помещениях, определяющим ресурсом, влияющим на себестоимость производства свинины, являются корма. В себестоимости производства свинины на долю кормов приходится 60-65% ресурсов в стоимостном выражении, амортизация, ремонт и техническое обслуживание занимают 9,8%, заработная плата 8,6%, электроэнергия 9,7%, топливо 5,4% и вода 1,8%. При этом расход кормов на 1 кг прироста в России выше по сравнению с зарубежными странами в 1,5-2,0 раза. Для обеспечения конкурентоспособности производства свинины необходимо, прежде всего, снизить расход кормов до 3,5-4,0 корм. ед. на 1 кг прироста живой массы. Качество и количество затрачиваемого корма непосредственно влияют не только на продуктивность свиней, но и на общие издержки производства [7].
Наиболее полное проявление генетического потенциала свиней по приросту живой массы и оптимальному расходу кормов достигается при содержании в 1 кг сухого корма 1,2-1,25 корм. ед. При снижении энергетической ценности 1 кг сухого корма до 0,95 корм. ед. среднесуточные привесы у поро-сят-отъемышей уменьшаются с 550-600 г до 290 г, а на откорме - с 750 до 450 г.
Выполненные расчеты показывают, что снижение затрат кормов в сельхозпредприятиях с 4,2 кг (средние по России) до 3,5 кг обеспечивают экономию корма на свиноводческой ферме мощностью 6 тыс. голов в год на 505,2 т. Если взять средние цены комбикормов от 8,5 до 12,0 руб. за 1 кг, то экономический эффект от снижения затрат кормов составит по ферме 4,2-6,0 млн руб. В связи с
этим средства следует вкладывать, прежде всего, в повышение качества кормов, а также в новые системы кормления, обеспечивающие снижение потерь кормов до 0,2% [3].
Для снижения ресурсоемкости производства свинины необходимо повышение производительности труда. Затраты труда в России более высокие по сравнению с другими странами и достигают в среднем 5,0-6,0 чел-ч на 1 ц свинины. Основными направлениями снижения затрат труда являются улучшение условий содержания свиней и организации труда, повышение уровня механизации и автоматизации производственных процессов. В то же время низкий уровень оплаты труда в свиноводстве предопределяет незначительное влияние уровня затрат труда на себестоимость свинины. При снижении затрат труда с 7,0 чел-ч до 3,0 чел-ч на 1 ц произведенной продукции себестоимость снижается на 4,0%. На долю теплоснабжения и обеспечения микроклимата в свинарнике приходится 40-65% расхода электроэнергии и 60-90% расхода топлива. Для снижения этих затрат необходимо проводить комплекс мероприятий, направленных на оптимизацию объемно-планировочных решений, повышение теплозащитных свойств ограждающих конструкций зданий, снижение затрат на вентиляцию и подогрев приточного воздуха.
На свинофермах необходимо применять различные системы утилизации теплоты удаляемого из свинарников воздуха, при этом теплообмен между теплым и холодным поступающим воздухом должен осуществляться через разделительную стенку или с использованием промежуточного теплоносителя.
Переход от павильонной к моноблочной застройке обеспечивает уменьшение площади ограждающих конструкций на 15-18% и снижение теплопотерь на 17-40%.
Одним из направлений энергосбережения является использование газового инфракрасного обогрева свиноводческих помещений, которое снижает в 2,5 раза потребление газа по сравнению с калориферными системами отопления. В настоящее время им охвачено на комплексах лишь 2% поголовья свиней. В Канаде этот показатель составляет 70%.
Снижение энергоемкости процесса обеспечения микроклимата возможно путем глубокой рециркуляции (до 80%) вентиляционного воздуха, позволяющего снизить на 2030% энергозатраты и существенно уменьшить загрязнение воздушного бассейна в зоне свиноферм; широкого применения утилизаторов теплоты удаляемого воздуха, использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии.
Снижение удельной энергоемкости является определенным резервом снижения себестоимости свинины, особенно при нынешних ценах на энергоносители. В структуре себестоимости производства свинины они составляют от 4 до 10% в зависимости от величины затрат и их стоимости.
При удельных затратах электроэнергии 4,0 кВт-ч на 1 кг привеса доля затрат электроэнергии в себестоимости составляет 10%, а при 1,5 кВт-ч - около 4%.
В издержках производства 1 кг свинины удельные затраты топлива колеблются от 2 до 6% в зависимости от величины этих затрат и стоимости топлива. При снижении удельных затрат топлива до 10 кг на 1 ц привеса удельный вес его в структуре себестоимости составит около 2%.
Затраты труда, как и расход корма на 1 ц прироста живой массы, в свиноводстве России более высокие по сравнению с другими странами и достигают в среднем 5,0-6,0 чел-ч. Затраты труда зависят от следующих факторов: обеспеченности животных кормами и их продуктивности, типа кормления, условий содержания и организации труда, уровня механизации и автоматизации производственных процессов.
Наиболее энергоемкий производственный процесс - это теплоснабжение и обеспечение микроклимата. В целях снижения энергозатрат и себестоимости продукции следует усовершенствовать способы содержания подсосных свиноматок и методы отопления, вентиляции и рекуперации теплоты в местах обитания животных. Поэтому применение обоснованных рациональных параметров расхода электроэнергии на теплоснабжение и обеспечение микроклимата должны спо-
собствовать повышению конкурентоспособности производства свинины.
В структуре технологических процессов по металлоемкости особое место занимает содержание различных производственных групп. Удельная металлоемкость станочного оборудования в расчете на 1 ц прироста колеблется от 15,5 до 58,2%. Больше всего металла на 1 ц прироста в натуральном выражении требуется при производстве поросят-отъемышей - 32,0 кг, в т. ч. на их содержание 14,87 кг. Общая ресурсоемкость в свиноводстве зависит от норм расхода ресурсов на единицу продукции, цен на материальные ресурсы и цены реализации свинины. С учетом этих факторов разработаны рациональные нормативы удельных затрат энергетических и материальных ресурсов при производстве свинины (Цой Л.М., Степанов В.П.), которые адекватно отражают сложившуюся ценовую конъюнктуру на ресурсы, нормы их расхода и существующую цену реализации.
В эти же годы отделом ведутся работы по созданию импортозамещающей техники для содержания и кормления свиней на принципиально новой технической основе. Разработана автоматизированная линия загрузки комбикорма в самокормушки с использованием качающегося транспортера (Цой Л.М., Уткин А.А.). Технологическая схема этой линии включает бункер-накопитель типа БСК с расходными бункерами для комбикорма и два одинаковых по длине качающихся транспортера с приводной станцией.
Корпус транспортеров, который должен при работе совершать возвратно-поступательные движения, выполнен в виде закрытого желоба. Расходные бункеры расположены над приемной воронкой качающихся транспортеров, и с их помощью осуществляется автоматическая одновременная непрерывная и регулируемая по величине подача комбикорма в транспортеры. Выполненные расчеты экономической эффективности на примере откормочной свинофермы на 1000 голов по показателю эксплуатационных затрат показали, что годовой экономический эффект за счет сокращения эксплуатационных затрат составляет около 350 тыс. руб.
при сроке окупаемости капитальных вложений 3,9 года. В качестве базы сравнения выбрано оборудование фирмы Big Duchmen с производительностью 0,75 т/ч.
Создана также отечественная самокормушка для комплекта оборудования при бесстрессовой технологии погнездного выращивания поросят-отъемышей (Уткин А.А.). Такая технология содержания поросят-отъемы-шей за счет снижения стресса у животных увеличивает их продуктивность и эффективность работы свиноводческих предприятий.
Разработана система автоматизированной раздачи сухих кормов поросятам-отъемышам с транспортером качающегося типа (Уткин А.А., Цой Л.М.). Разработанная система автоматизированной раздачи кормов технологически и конструктивно вписана в станочное оборудование для погнездного бесстрессового содержания поросят-отъемышей.
Конструкция мелкогруппового станка разработана в соответствии с требованиями действующих технологических норм ВНТП 2-96. Его вместимость рассчитана на постоянное содержание 10-12 голов поросят-отъ-емышей. Для создания животным оптимальных условий для сна и отдыха он дополнительно оборудован специальным брудером, расположенным вдоль задней стенки станка и имеющим шарнирно закрепленную крышку. Для удобства обслуживания и наблюдения за животными навозный канал, перекрытый пластиковыми решетками, проходит вдоль передней стенки станка, а калитка расположена около поилок и самокормушки. По конструктивному исполнению передняя стенка станка комбинированная: низ (высотой до 600 мм) сплошной и выполнен из влагостойких пластиковых панелей, а верхняя часть - решетчатая.
Такая конструкция передней стенки обеспечивает хороший обзор за поведением животных и соблюдение регламентированных требований по их содержанию. Остальные стенки станка, кроме контактной решетки, сплошные, выполненные также из ПВХ-панелей с их окантовкой металлическими уголками. Брудер для отдыха поросят площадью 1,6 м образован боковыми и задней
сплошными стенками станка, а сверху (на высоте 800 мм от пола) имеет шарнирно закрепленную крышку. В холодные периоды года теплый сухой пол брудера (коврики, подстилка и т. д.) и эта крышка позволят создать для поросят внутри брудера свой микроклимат.
В соответствии с технологическими требованиями ВНТП 2-96 в станке предусмотрены две автоматические сосковые поилки, расположенные на высоте 250 и 400 мм от уровня пола и рядом с самокормушкой.
Предварительные расчеты показывают, что применение технологии бесстрессового погнездного выращивания поросят-отъемы-шей с использованием экспериментального отечественного оборудования должно обеспечить сохранность поросят не менее 90%, довести суточный прирост их живой массы до 400 г в сутки. Такие показатели обеспечат окупаемость оборудования за 1,5-2,0 года [1].
В условиях рыночных отношений для обеспечения конкурентоспособности производимой товарной свинины на предприятиях с различной формой собственности, отличающихся уровнем концентрации, видами конечной продукции и типами кормления, минимизация затрат ресурсов на производство продукции - особо важная задача. Это убедительно подтверждается результатами анализа удельных затрат на приготовление кормов, которые в общей структуре затрат на производство продукции по всем базовым технологиям резко отличаются. Если сравнить технико-экономические показатели приготовления кормовых смесей и комбикормов на фермах различной мощности, то можно сделать однозначный вывод о том, что на всех фермах предпочтительнее применять концентратный тип кормления животных.
Годовой объем производства многокомпонентных влажных кормосмесей (на ферме 6 тыс. голов в год) возрастает в 2,9 раза в сравнении с годовым объемом комбикормов, производимых в кормоцехе, и, как следствие, увеличиваются масса оборудования в 1,6-2,0 раза, установленная мощность - в 1,5-2,2 раза и стоимость кормов - в 1,5 раза.
Тенденция роста затрат при переходе от кормления животных комбикормами к многокомпонентным влажным кормосмесям сохраняется для всех типов свиноводческих ферм. При этом наиболее выгодный вариант - кормление животных комбикормами, приготовленными в кормоцехах свиноводческих ферм из собственного зерна и покупных БВД.
В Стратегии машинно-технологического обеспечения производства продукции животноводства на 2008-2012 гг. и в долгосрочной перспективе до 2020 г. отмечается, что свиноводческие предприятия различных типоразмеров, форм собственности и хозяйствования должны найти свое место в системе внутриотраслевого разделения труда на основе экономически обоснованного сочетания крупного, среднего и мелкого производства.
В соответствии со Стратегией машинно-технологического обеспечения свиноводства создание техники должно осуществляться по следующим приоритетным направлениям, включающим: автоматизированные линии приготовления, транспортирования и раздачи концентрированных кормов с объемным и весовым дозированием, адаптированные к условиям производства продукции по указанной программе; универсальные, с оптимальными параметрами, в блочно-модуль-ном исполнении комплекты машин и оборудования для производства свинины на предприятиях различного уровня концентрации и форм собственности во всех зонах России; системы управления техническими средствами, технологическими процессами и производством в целом на базе микропроцессоров для получения качественной продукции по заданной программе с минимальными затратами ресурсов.
Актуальными задачами фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по механизации и автоматизации свиноводства являются:
разработка поточной системы организации производства, обеспечивающей его интенсификацию, повышение производительности труда и снижение себестоимости продукции;
исследования по созданию универсальных станков из унифицированных элементов для мелкогруппового содержания поросят-отъемышей, холостых и супоросных свиноматок, ремонтного и откармливаемого молодняка;
исследования по созданию отечественного стационарного комплекта оборудования автоматизированной линии транспортирования и раздачи концентрированных кормов, адаптированного к условиям производства свинины на основных свиноводческих предприятиях.
Литература:
1. Мелкогрупповое содержание и выращивание молодняка свиней / Л.М. Цой [и др.] // Техника и оборудование для села. 2008. №1(127). С. 21-24.
2. Оптимизация комплектов технических средств и моделирование технологических процессов при производстве свинины / Л.М. Цой [и др.]. М., 2005. 212 с.
3. Цой Л.М. Основные факторы, влияющие на окупаемость капитальных вложений при техническом переоснащении свиноводческих ферм // Международный технико-экономический журнал. 2011. №1. С. 28-32.
4. Рекомендации по техническому перевооружению молоч-но-товарных ферм на 100, 200, 400 голов и свиноводческих ферм / Л.М. Цой [и др.]. М., 2003. 283 с.
5. Технологическое и техническое переоснащение свиноводческих ферм на современном этапе. М., 2009. 166 с.
6. Целевая программа МСХ России «Развитие свиноводства России в 2009-12 гг. и на период до 2020 г». М., 2006. 82 с.
7. Цой Л.М. Экономическая эффективность механизации и автоматизации в свиноводстве // Вестник МГАУ . 2008. №5.
Development of research on mechanization and automation of pig-breeding L.M. Choi
The article describes research on mechanization and automation of pig-breeding, GNU VNIIMZH, represented the most significant technical means for mechanically-based pig created at the Institute, recommendations, concepts, normative documents developed by the integrated mechanization and automation of pig production in the period 1969-2014 years, identified current problems of technological and technical modernization of pig-breeding in the conditions of the market.
Keywords: pig, mechanization and automation technology, hardware, innovation, resource conservation, cost, efficiency, technical reequipment, feed.
