РЕФЕРАТ
По дисциплине «Введение в специальность»
На тему: «Доильные роботы»
Выполнил: студентка 1курса
312 группы
Козлова В.Л
Проверил:
профессор Максимов П.Л
Ижевск 2017
Содержание
1. Введение…………………………………………………………………………………3
2. Автоматизированная система доения……………………………………4
a. Составные части робота…………………………………………………5
b. Принцип работы робота………………………………………………..6
c. Плюсы и минусы роботизированных систем доения……8
3. Производители доильных роботов………………………………………..9
4. Заключение……………………………………………………………………………20
5. Список литературы………………………………………………………………..21
Введение
Что делать, если некого нанять на ферму для доения коров? Современное село характеризуется значительным оттоком сельского населения в города. Обычно сразу после окончания школы перебирается в город - искать лучшей доли. Так ведется и на Западе, и у нас. Помощью здесь может быть детище научно-технического прогресса - установки добровольного доения или, как их еще называют, роботы-дояры.
Поддержание надоев молока на определенном уровне в течение периода лактации (примерно 300 дней) имеет предпосылкой, коров доить с определенными интервалами. Два-три раза в день: этого достаточно, чтобы и молоко было, и корова имела достаточно времени для кормления, прогулки и отдыха. И все это ограничивает время самого фермера, потому доить надо ежедневно - независимо от состояния здоровья, семейных обстоятельств или социального графика.
Конечно, если уж человек связала свою жизнь с молочной фермой, то имеет с этим ограничением времени считаться. Однако в мире существуют схемы и методы добровольного доения, позволяющие снять эту нагрузку с животноводов, одновременно повышая общую производительность дойного стада.
Автоматизированная система доения
Автоматизация — одна из главных тенденций мирового технического прогресса. Она затрагивает все сферы деятельности человека, в том числе сельское хозяйство.
Автоматические системы привлекли внимание производителей доильного оборудования в конце 1980-х годов. Однако разработка принципиальной концепции доильных роботов осложнялась прежде всего тем, что, в отличие от роботов промышленных, имеющих дело с неодушевленными объектами, они должны были взаимодействовать с живыми организмами, которым присуща вариабельность. Это стало возможным только после создания достаточно чувствительных сенсоров, анализаторов и соответствующего программного обеспечения для компьютера — интегральной части автоматической доильной системы. Помимо собственно доения, роботы должны были взять на себя еще целый ряд операций, ранее выполнявшихся операторами и работниками лабораторий.Автоматические доильные системы, или доильные роботы, впервые появились в Нидерландах в 1992 г. Значительная трудоемкость процесса доения, неуклонно повышающиеся требования к качеству молока и высокая оплата труда наемных работников стимулировали
инвестирование в производство высокотехнологичного и наукоемкого оборудования для молочных ферм в этой стране. Роботы были призваны примерно вдвое сократить время работы фермеров, предоставив им возможность получать дополнительный заработок за
пределами собственного хозяйства.
Составные части робота
· это «рука», способная совершать трехмерные движения.
· система очистки сосков и вымени при помощи щеток и моющего раствора.
· устройство для надевания и снятия доильных стаканов,
· контрольные и сенсорные приборы, весы (для автоматического взвешивания коров, молока и концентратов)
· селективных дверей, которые контролируют передвижение животных.
· компьютер, интерфейс, программное обеспечение, система контроля качества молока (определяет его цвет,электропроводность,температуру,кислотность, скорость молокоотдачи, объем и т.п. по отдельным долям вымени, что позволяет отбраковывать продукцию нежелательного качества).
· система идентификации животных. Для обнаружения сосков, обработки вымени, надевания и снятия доильных стаканов используются лазерные, оптические, ультразвуковые или комбинированные системы. Некоторые фирмы выпускают системы контроля качества молока, определяющие и число соматических клеток.
Принцип работы робота
Как правило, процесс перевода стада на роботизированное доение занимает 3-4 недели. За это время 85-90% коров начинают добровольно пользоваться этой системой. Складывается впечатление, что молодые и более агрессивные животные легче адаптируются к роботу. Современная философия обучения состоит в следующем: на протяжении 2-3 недель фермеру следует очень активно подгонять коров к доильному аппарату, особенно в тех случаях, когда интервал между дойками начинает превышать 8 часов. За этот период животные привыкают к доильному станку, а также понимают, что частые визиты к роботу вознаграждаются небольшими порциями концентратов прямо в процессе дойки. По завершении периода обучения коров оставляют в покое, а подгонять их к роботу следует только в том случае, если интервал между дойками превышает 16 часов.
Методы стимуляции добровольной сдачи молока роботу предусматривают угощение у доильного станка. Фермеры от 1 до 6 кг концентратов в день на такую стимуляцию, а средний показатель расхода зерна на эти цели составляет 2.5 кг. В ходе исследований доказано: небольшое увеличение количества "угощения" лучше стимулирует добровольное доение. Чтобы дополнительно стимулировать частоту подходов к роботу, доильный автомат устанавливают на пути от "зоны отдыха" к кормушкам. На пути обычно устанавливаются ворота, направляющие коров прямо к доильному станку.
Коровы могут постоянно находиться в коровнике, отдыхая или питаясь в зоне свободного передвижения. Если коровы имеют также выпасаться, тогда нужны дополнительные селективные ворота, которые будут выпускать на пастбище только тех коров, которых уже выдоенное.
Чтобы корова зашла в доильные установки, ее привлекают концентрированными кормами. Корова охотно заходит в установку, ибо знает, что там она найдет что-то вкусное для себя. Одновременно специальный датчик считывает информацию с ушной бирки и передает номер животного к системе контроля. Если эту корову недавно выдоили, то автоматика ворот выталкивает ее из установки в зону свободного передвижения. А если корову доили давно, тогда автоматически включается очистки долей вымени, подключение чаш аппарата доения и ополаскивания сосков.
Коровник может быть устроен так, что доступ к главной зоны кормления будет возможен только после прохождения доильной установки. Такая организация коровника называется принудительным передвижением животных.
Как альтернативу коровник можно организовать так, что корова всегда имела доступ к корму, воды и места отдыха, а мотивацией посещения доильной установки был бы вкусный корм. Это система свободного передвижения животных
Определение наличия у коровы проблем со здоровьем - в частности, клинического мастита. И роботизированная система самостоятельно способна отбраковывать непригодное для продажи молоко.
Система роботизированного доения выявляет подобные проблемы несколькими способами. Один из главных показателей нормального состояния здоровья - это добровольность подходов к роботу. Если у новой коровы наблюдается увеличение интервалов между дойками, вероятно, у нее натерты копыта, воспалена доля вымени и животное просто не хочет доиться. Кроме того, компьютер запоминает объем удоев и может сигнализировать оператору о том, что определенное животное перестало давать прогнозируемое количество молока. Этот факт может говорить о проблемах со здоровьем.
Робот осуществляет замеры электропроводности молока для каждой доли вымени. Наличие значительных изменений электропроводности помогают выявить новые инфекции. Существует немалое количество так называемых сигналов ложной тревоги, поэтому полагаться только на данные об электропроводности не следует. Самым лучшим инструментом выявления аномалий молока и наличия мастита можно считать новый датчик определения цвета молока. Судя по данным европейских исследований, это устройство прекрасно определяет качество молока, выявляя желтоватые или водянистые выделения, говорящие о наличии мастита.
Такие коровы идентифицируются компьютером, а полученное от них молоко направляется в емкость для хранения некачественного молока или попросту утилизируется. Система запрограммирована на тщательный промыв всех поверхностей, контактирующих с молоком больной коровы.
Доильные роботы способны быть на связи ежеминутно. Они оснащены технически совершенными системами раннего оповещения, высылающими сообщения о возникающих проблемах на мобильные телефоны фермеров. По статистике, количество таких сообщений бывает достаточно разным - от 2 в неделю до 1 сообщения за 2 месяца. Наиболее часто встречается следующее сообщение - "прерван прием молока, поскольку отдоившаяся корова отказывается отходить от аппарата". В среднем на таких фермах коровы доятся 2.7 раза в сутки
Плюсы и минусы роботизированных систем
Плюсы
· Повышение экономической эффективности. Надои увеличиваются с 4 тыс.литров в год до 6-8 тыс. литров.
· качество молока выше, чем на линейной дойке или в параллельном зале.
· Роботизация фермы позволяет вести автоматическую сепарацию молока в зависимости от его качества.
· на роботизированных фермах меньше проблем с маститом животных.
· Роботизированная система в процессе доения проводит ряд тестов и ведет "досье" на каждое животное, опознавая его по датчику, крепящемуся на ухо. Тесты позволяют выявлять различные заболевания животных, в том числе, на ранних стадиях.
Минусы
· Высокая стоимость приобретения роботизированного решения
· Необходимость резервирования электропитания
· Необходимость периодического техобслуживания квалифицированным персоналом
· Отсутствие российских роботизированных систем
· необходимо устанавливать решетчатые полы
· желательно обучение специалистов за рубежом (главного зоотехника, операторов)
Производители доильных роботов
Число производителей роботизированного оборудования для доения коров в мире не слишком велико. Тем не менее, это обеспечивает на рынке высокую конкуренцию и возможность выбора поставщика решений. До 60% рынка по числу проданных изделий в 2015 году на мировом рынке занимала компания Lely, Нидерланды известная своими комплексами Astronaut, которых в мире продано несколько дестяков тысяч. В России лидером по объему установленных роботов для доения на 2016 год остается компания DeLaval.
· De Laval, Швеция
· Lely, Нидерланды
· SAC, Дания
· GEA Farm Technologies GmbH, Германия
· Fullwood, Объединенное королевство
De Laval, Швеция
Производит роботов-дояров с 1998 года.
На долю доильных роботов DeLaval приходится порядка 25-30% мирового рынка доильной робототехники.
Лидер российского рынка роботизированных доильных систем по данным RoboTrends на 2016 год, доля рынка - выше 40%.
Установка VMS – проект довольно дорогой. Но все затраты совершенно оправданы, потому что робот-дояр никогда не проспит дойку, не прогуляет рабочий день, всегда выполнит необходимые процедуры по подготовке и обработке вымени. Если даже корова собьет доильный стакан, робот вернет его обратно. Специальная программа VMS Management безошибочно управляет всеми этапами в процессе производства молока и допускает на хранение в танк-охладитель только отсортированную в заданном режиме продукцию.
Оснащая ферму установками VMS, предприниматель страхует себя от всех «прелестей» так называемого «человеческого фактора», снимая проблему поиска нужных кадров и экономя на социальных гарантиях для работников. Чтобы обслужить дойку 250 коров, потребуется только один оператор в смену. Работа на фермах обычно ведется в четыре смены, поэтому на все про все потребуется всего 4 работника. А при привязном содержании такого же стада его смогут обслуживать 16 человек. Норма для одного такого робота - 70 голов.
Система добровольного доения VMS основана на целом комплексе технологий, разработанных для промышленного получения молоко самым гуманным и естественным для коровы способом. В настоящее время они обслуживают тысячи ферм. Такие установки за годы эксплуатации показали прекрасные результаты: увеличение надоев, повышение качества молока, продление продуктивной жизни коровы.
Lely, Нидерланды
в 1992 году компания Lely представила на рынок автоматизированную доильную систему LelyAstronaut. Этот принципиально новый продукт был признан наиболее важным изобретением 20-го века для молочного животноводства. С тех пор мы продолжаем идти по пути нововведений, используя знания своих высококлассных специалистов и прислушиваясь к пожеланиям наших клиентов. Все это позволяет нам производить оборудование, призванное помогать фермерам в их ежедневной работе
Уникальные технические решения предлагаются фермерам при эксплуатации этого оборудования. Робот Lely – эксклюзивный агрегат для процесса доения, сочетающий в себе ряд технологических новинок:
· отличные результаты в скорости подключения доильных стаканов достигаются при помощи запатентованного манипулятора, незаменимого при решении узконаправленных задач. Устройство всегда находится под коровой и осуществляет контроль процедуры доения. Корова не зажимается в роботе, «рука» робота двигается за животным, благодаря связке с 3D-камерой, постоянно отслеживающей все передвижения. Прибор рассчитан на максимальную нагрузку и выдерживает массу коровы, если она даже наступит на него;
· доильные роботы Lely оборудованы системой определения качества молока и количества в нем соматических клеток – MQC-C, постоянно определяющая параметры содержания лактозы, жира и белка. Входящая в базовую комплектацию система производит отбор некачественного продукта в отдельную емкость и дает фермеру постоянную информацию обо всех параметрах во время доения;
· различные виды очистки робот Lely производит с помощью системы Lelywash на протяжении всего процесса. Доильные стаканы очищаются паром и промываются водой благодаря дополнительному устройству LelyPura. Комплексное применение этих двух систем позволяет нейтрализовать до 99,9% процента любых бактерий;
· все оборудование фермы и контроль за каждым животным объединяет Lely T4C (TimeforCows) – система общего управления;
· возможность принятия оперативных мер и управления фермой при нахождении за ее пределами предоставит мобильная версия программы – T4C InHerd.
· Уникальная система доения позволяет приблизить условия доения к оптимальным и значительно повышает продуктивность и качество работы.
SAC,Дания
Роботизированная доильная установка SAC RDS FutureLine ELITE подходит для всех видов молочного животноводства, что позволяет фермеру быстро увидеть отдачу от своих инвестиций. Доильные роботы RDS Futureline Elite - это оборудование с оптимальным соотношением цены и качества, которое подходит под размер вашего стада - 60, 90, 300 или более коров.
Преимущества доильных роботов SAC:
- Вся электроника вынесена в отдельный блок, что снижает вероятность поломок;
- Одна электрическая робот-рука, рассчитанная на доение в одном или двух доильных боксах;
- Температурный режим помещения, где установлен робот от +1 градуса С;
- Возможность подключения доильных стаканов в ручном режиме;
- Роботизированная сверхнадежная рука для доения Motoman, которых установлено ~ 300 000 по всему миру;
- Оборудование прошло предварительное тестирование и поставляются в собранном виде (plug&play);
- Металлоконструкции выполнены из нержавеющей стали;
- Новая система нахождения сосков с двойным контролем (лазер и видеокамера);
- Система пародезинфекции в стандартной комплектации;
- Как стандарт два вида подачи корма в кормушки с возможностью расширения до 4-х видов кормов (один из них жидкий).
- Система подсоединения доильных стаканов AttachTool обеспечивает наилучшую гигиену доения и высокое качество молока. Прочная и водонепроницаемая конструкция обеспечивает длительный срок эксплуатации;
· Основываясь на опыте тысячи тестов мы зафиксировали, что RDS FutureLine имеет самое низкое потребление воды среди доильных роботов. Вместе с очень умеренным потреблением электроэнергии это делает его привлекательной доильной системой с низкими эксплуатационными расходами. Низкое потребление воды = меньше сточных вод = меньше затрат на хранение, а также меньше распространения навоза.
GEA Farm Technologies GmbH, Германия
Модульная система боксов (от 1 до 5) робота Mlone делает его пригодным для стада любой величины. «Plug&Milk» («Подсоединяй и дои») — концепция доильного робота MIone. Он может выступать в качестве одного бокса, при небольшом стаде, а затем, при его увеличении, как мультибоксовая система путем присоединения еще нескольких боксов. Доильная техника Роботизированная доильная установка Mlone с многобоксовой системой.
В состав доильного центра входят:
o ■ главный доильный робот MIone;
o ■ система охлаждения и молочный танк;
o ■ преддоильная зона;
o ■ зона сортировки и лечения;
o ■ зона отела;
o ■ офис менеджера;
o ■ техническое помещение.
Преимущества Mlone: ● расширяемые мощности;
● простая интеграция в уже имеющийся коровник;
● уменьшенные затраты в сравнении с несколькими отдельными боксами;
● гибкая организация работы;
● экономия рабочего времени;
● надои молока в среднем на 10–15 про- центов выше, чем в традиционных доильных залах.
Fullwood, Объединенное королевство
Вот уже более 20 лет компания FULLWOOD создаёт доильные роботы и, на протяжении всего этого периода времени, уделяет особо пристальное внимание предоставлению самых лучших решений, обеспечивающих безопасное и эффективное роботизированное доение для всех наших производителей молока.
Сегодня мы используем самые последние технологии для создания самого лучшего, за всю историю компании FULLWOOD, робота – М²еrlin.
- Точное, надёжное и скоростное подключение.
- Великолепная пропускная способность благодаря одноходовым входным и широким выходным воротам.
- Уникальная система кормовая, при которой кормушка открывается только во время доения.
- Минимизировано время пребывание коров в роботе при холостом заходе.
- Самая лучшая доильная техника = больше высококачественного молока.
- Внимание на чистоту и здоровье коровы.
- Электрический привод обеспечивает большую экономию на энергозатратах.
- Удобные двери кабинета для лёгкого доступа и техобслуживания.
- Уменьшенные время и затраты на поддержание в рабочем состоянии.
Заключение
При переходе на новые технологии в молочном животноводстве перед хозяйством нередко встает вопрос об освобождении площадей, существенном переделывании дворов. Не все оказываются готовы к таким инвестициям. Оптимальное решение в таких случаях – доильные роботы.
Доильный робот подойдет небольшим хозяйствам, в которых использование доильного зала было бы просто нерентабельным ввиду простоя. Но и большим хозяйствам не стоит сразу отказываться от идеи приобретения доильного робота – они будут очень полезны при нехватке кадров. Роботы работают круглосуточно, качественно, соблюдая правила гигиены, осуществляют дойку. Таким образом, с точки зрения трудозатрат, доильный робот очень выгоден. Кроме того, по утверждению специалистов, показатели по качеству молока на роботах выше, чем в доильных залах.
При использовании доильного зала очень значимым является человеческий фактор: за операторами остаются некоторые обязанности, недобросовестное выполнение которых может сказаться на производительности и качестве молока. Робот всегда выполнит эти обязанности: осуществит дезинфекцию доильных аппаратов, сдоит первые струйки молока, помоет грязные соски вымени.
Комбикорм, который находится у аппарата доения, приманивает животных. Поэтому коровы ходят доиться несколько раз в день и риск задержки дойки отсутствует. Но это не значит, что желающие могут беспрерывно находиться у робота. Можно установить ограничения и доильный робот не пропустит, если, например, время дойки еще не подошло. Каждой корове можно установить свой интервал между дойками.
Я считаю,что будущее – за роботами. Ведь робот дает возможность получать самое качественное молоко, да и процент заболевших маститом коров гораздо ниже. С появлением роботов отечественное животноводство выходит на принципиально новый уровень. И очевидно, что в дальнейшем количество хозяйств, которые обзавелись роботами, будет расти.
Список литературы
1. https://agriculture.by
2. https://robotrends.ru
3. https://www.sacmilking.ru
4. https://www.agro-tek.ru
5. https://www.fullwood.com