ворота в зону ожидания, а оттуда непосредственно в доильный станок. Робот считывает ее номер и на основе данных о продуктивности через кормовую станцию выдает корове порцию комбикорма из расчета 300–600 г на 1 л молока. Одновременно идет процесс подготовки вымени и доения, по окончании которого производится поочередное отсоединение доильных стаканов по мере выдаивания каждой доли вымени. Затем корова идет в зону кормления, где ей дается основной рацион (силос, ячмень, подсолнечный жмых, соль и др.). Рацион изменяется раз в 10 дней на основе данных о продуктивности. Кормосмесь постоянно находится на кормовом столе. Ее приготовление осуществляется миксером-кормораздатчиком. После кормления корова снова направляется в зону отдыха.
После установки робота в течение нескольких дней шел процесс «привыкания» у коров и у роботов. Робот в этот период «запоминает» все анатомические особенности каждой коровы, что позволяет ему в дальнейшем осуществлять дойку самым физиологичным для коровы способом. Коровы поначалу испытывали стресс, боялись робота. На первых порах коров приходилось загонять в доильный бокс, но уже на второй-третий день происходило привыкание, а порция концентрированных кормов, которую животное получает во время дойки, оказалась столь привлекательной, что некоторые коровы пытались доиться до 40 раз в сутки. Система идентификации такого не позволяет. В период привыкания интервал дойки составляет 8 ч, позже он снижается до 6,5 ч. В среднем, как показывает европейский опыт, коровы доятся 2,7 раза в день. Среднее время доения составляет 7–9 мин. Каждое утро осуществляется контроль и компьютер выдает данные о коровах, которых не доили в течение 12 ч. Среди них обычно бывают недавно отелившиеся коровы или уже не дающие много молока. Их к дойке подгоняют.
Выявлено, что доильные роботы высвобождают рабочее время человека. Его экономия по сравнению с доильной установкой типа «Ёлочка» составляет 50–70%. Количество работников, занятых на ферме с автоматической системой доения, в 4 раза меньше, чем на обычной [63].
Европейский опыт показывает, что внедрение автоматических доильных установок на фермах с традиционным двукратным доением повышает надой молока до 15% за счет увеличения числа доений при свободном доступе коров. Однако, по сравнению с обычным трехкратным доением, надои достоверно не повышаются. Исследования показали, что по степени выдаивания молока из вымени достоверных различий между роботом и обычными доильными аппаратами не установлено [62].
Важная проблема при внедрении роботов – необходимость тщательного подбора дойного стада. Необходима выбраковка коров по параметрам вымени и сосков. Выбраковывается при этом от 5 до 10% животных, в частности это касается коров с очень низким расположением сосков. Некоторых коров приучить к роботу так и не удается.
При использовании систем автоматического доения возникает и проблема с охлаждением молока в связи с неравномерностью его поступления.
Для ее устранения предложены два решения. Первое – моментальное охлаждение в теплообменнике в две стадии – до 13 и затем до 40 С. Второе – использование дополнительного танка меньшего объема, в котором молоко начинает охлаждаться при заполнении емкости на 10%.
Роботы требуют больших текущих затрат. Модель VMS фирмы DeLaval расходует 1 кВт·ч электроэнергии на одну корово-дойку. За год этот робот расходует около 75 тыс. кВт·ч электроэнергии. Доильный робот требует также значительного расхода воды, на одну корово-дойку он расходует 7 л, а за год около 500 тыс. л.
Применение доильных роботов рентабельно только при среднем удое более 6000 л в год на голову [63].
Однако, несмотря на эти недостатки, в хозяйствах, где имеются доильные роботы, довольны их работой и заявляют, что их использование экономически оправдано.
Для больших ферм рекомендуются различные комбинации с параллельным или последовательным расположением доильных боксов «Тандем» и одним роботом-манипулятором (рисунок 4.3). Разработаны различные компоновочные решения сдвоенных боксов. Наиболее приемлем вариант с роботом в центре коровника, недалеко от танков-охладителей молока. Для российских стандартных помещений, рассчитанных на 200 коров при привязном содержании, доильный робот, обслуживающий два бокса, – оптимальный вариант, так как при беспривязной технологии содержания в таком помещении содержится 140 коров [63].
Позиционирование роботов осуществляется видеокамерами, лазерами, ультразвуковыми датчиками и оптическими системами. Надевание доильных стаканов производится отдельно на каждый сосок вымени коровы на всех типах доильных роботов. Доильные стаканы снимаются последовательно с каждого соска или одновременно без руки робота. Неполадки и основные параметры фиксируются звуковыми сигналами, мобильными телефонами и компьютерами [107].
Импортные доильные роботы могут внедряться там, где есть возможность комплектовать и ремонтировать стадо собственным высокопродуктивным поголовьем, имеется хорошая кормовая база с круглогодовым стойловым или стойлово-пастбищным содержанием с прифермскими культурными пастбищами, позволяющими доить коров роботами на ферме круглый год. Это в основном высокорентабельные племенные хозяйства, которых, к сожалению, у нас осталось очень мало.
Для нашей страны характерны низкие продуктивность коров и культура производства молока, резко континентальный климат, широкие просторы, бездорожье, сравнительно низкая урожайность посевных культур, отсутствие культурных пастбищ с одной стороны, и изобилие естественных – с другой. В связи с этим комбинированная технология содержания коров – привязная зимой и беспривязная пастбищная летом – является традиционно российской, и никакие попытки и кампании по переводу отечественного молочного скотоводства за последние 40 лет определенных успехов не имели, за исключением отдельных ферм, комплексов и хозяйств, которые держатся исключительно на энтузиазме их руководителей.
В условиях постоянного роста цен на энергоносители в ближайшем обозримом будущем большинство производителей молока от летнего пастбищного содержания коров не откажется. Таким образом, автоматизация и роботизация доения коров в России должна охватывать как привязный, так и беспривязный способы содержания, а российский доильный робот, как и автоматизированная станочная установка, должен быть универсальным, чтобы его можно было бы использовать при беспривязном содержании не только в коровниках, но и на пастбищах.
4.2 Эффективность автоматизации и роботизации доения
Попытка оценить экономическую целесообразность применения доильных роботов была проведена во ВНИИМЖе [63] в 2008 году группой ученых. При этом было выполнено 256 вариантов расчетов, на основании анализа результатов которых были сделаны следующие основные выводы:
-
применение современной компьютеризированной технологии с капиталоемким оборудованием (самоходные погрузчики-смесители-раздатчики кормов и доильные роботы модели Titan) во многих вариантах остается экономически выгодным при продуктивности коров 7–10 тыс. кг молока с закупочной ценой 14–16 руб./кг (действующая на момент исследования 7–10 руб./кг);
-
«высокая степень автоматизации технологических процессов и продуктивность коров потенциально позволяют достичь на таких фермах производительности труда и экономических показателей мирового уровня: затраты труда на производство 1 ц молока находятся в диапазоне 0,7–1,2 чел.·ч; производство молока на одного работника может составить от 115 до 290 т, валовой доход – от 2,7 до 4,5 млн руб.»;
