Кіріспе

Сүт өнімдерін сүтсіз сүту Автоматты сүтпен сүту - сүт өнімдерін сүтсіз сүту, әсіресе сүтпен сүт беретін ірі қара малдарды адамсыз сүту. Автоматты сүт ағызу жүйесі (АМС), сондай-ақ ерікті сүт ағызу жүйесі (ВМС) деп аталады, ол 20 ғасырдың аяғында жасалды. Олар 1990 жылдардың басынан бастап коммерциялық түрде қол жетімді. Мұндай жүйелердің негізгі бөлігі - сүтті сүту процесін толықтай автоматтандыруға мүмкіндік беретін ауыл шаруашылығы роботының түрі. Автоматтандырылған сүтті сүтуді робот сүті деп те атайды. Жалпы жүйелер компьютерлер мен арнайы мал шаруашылығын басқару бағдарламалық жасақтамаларын қолданады. Олар сондай-ақ сиырлардың денсаулық жағдайын бақылау үшін де пайдаланылуы мүмкін.

Негізгі сүтті сүту процесі мен сүтті сүту кестесі

Сүт өндірісі - бұл жануардан сүт алу үшін арнайы тапсырмалар жиынтығы (сүтті мал шаруашылығының кең ауқымынан гөрі). Бұл процесті бірнеше кіші тапсырмаларға бөлуге болады: сүтті сүту алдында жануарларды жинау, жануарларды салонға жіберу, сүт тіркестерін тексеру және тазалау, сүт тіркестеріне сүт теру құралдарын бекіту және сүтті ұстап қалған сүтті босату үшін көбінесе сүттің артқы жағына массаж жасау, сүтті алу, сүт теру жабдықтарын шығару және жануарларды салоннан шығару. Сүтін сүтпен қамтамасыз ету үшін сүт сүту кезеңінде (шамамен 300 күн) сүтті сүттендіру аралықтары тұрақты болуы керек, әдетте күніне екі рет және сүттендіру аралығы ең көп болуы керек. Шындығында, сүт фермасындағы барлық іс-шаралар сүтті сүту процесіне байланысты жоспарлануы керек. Мұндай сүтті сүту тәртібі жеке фермердің уақытын басқаруға және жеке өміріне шектеулер енгізеді, өйткені фермер жеке денсаулығына, отбасылық жауапкершіліктеріне немесе әлеуметтік кестесіне қарамастан, аптасына жеті күн бойы таңертең және кешке сүтті сүтті сүтке баулуды міндет етеді. Бұл уақыт шектеуі жалғызбасты фермерлер мен шаруашылық отбасылары үшін, егер қосымша жұмыс күшін оңай немесе экономикалық тұрғыдан алуға болмай жатса, одан да ауыр болады және бұл шағын сүт шаруашылығының төмендеуіне себепші болады. Осы уақыт шектеулерін азайту үшін күніне бір рет сүттендіру және ерікті сүттендіру (төменде қараңыз) сияқты әдістер зерттелді.

Автоматтандырудың 20-ғасырдағы жетістігі

Сүт өндірісімен байланысты еңбекті жеңілдету үшін сүт өндірісі 20 ғасырда автоматтандырылды: көптеген фермерлер жартылай автоматты немесе автоматты сиыр қозғалысын басқаруды (қозғалтқышты қақпалар және т.б.) қолданады. ), сүт сүзу машинасы (оның негізгі түрі 19 ғасырдың соңында жасалды) сүтті толықтай автоматтандырылған түрде шығарады, ал сүтті сүттен кейін сүтті сүттен шығару үшін автоматты түрде сүт жинағышты шығарады. Автоматты түскі бүрку жүйелері бар, бірақ олардың тазалау тиімділігі туралы кейбір пікірталастар бар. Машиналық сүт шығару үшін сүтті сыйырдан алу үшін вакуумдық қысым қолданылады. Арнайы машиналар сиырдың сүтін үнемі үндемей, сүтті жұмсақ сорып, ыдысқа құяды. Сонымен қатар, бұл машиналар бүкіл сүтқорекке сырттан қысым жасайды, бұл қан айналымын дұрыс ұстауға көмектеседі. Сүт сүту процесінде қалған соңғы қолмен жұмыс істеу жұмыстары - сүт сүттерін тазалау және тексеру, сүт сүту жабдықтарын (сүт сүту тостағандарын) сүт сүттеріне бекіту. Сүт құю тостағандарын автоматты түрде тазалау және бекіту күрделі жұмыс болып табылады, бұл үшін сүт тіркесінің орнын дәл анықтау және шебер механикалық манипулятор қажет. Бұл тапсырмалар ерікті сүт шығару жүйесі (VMS) немесе автоматты сүт шығару жүйесі (AMS) арқылы сәтті автоматтандырылды.

Автоматты сүтті сүту жүйелері (АМС)

1970 жылдан бастап, әдеттегі сүт шаруашылығындағы уақыт басқарудың шектеулерін жеңілдету үшін әдістерді зерттеуде көптеген зерттеу жұмыстары жүргізілді, нәтижесінде автоматтандырылған ерікті сүт сүту жүйесі жасалды. Silsoe Research Institute-те сүт пісіретін роботтың тарихи дамуы туралы бейне бар. Ерікті сауу сиырға белгіленген сауу уақытында топпен сауудың орнына, сауу уақытын және аралығын өзі шешуге мүмкіндік береді. АМС сүтті сүту процесін толық автоматтандыруды талап етеді, өйткені сиыр кез келген уақытта сүтті сүтуді таңдай алады. Сүт ағызу қондырғысы сүт ағызу машинасынан, сілекейдің орналасуын анықтайтын сенсордан (әдетте лазерден), автоматты түрде сілекейді сауыту және алу үшін роботпен жабдықталған қолнан және сиырлардың қозғалысын бақылау үшін қақпадан тұрады. Сиырлар тұрақты түрде қорада тұрып, уақытының көп бөлігін бос аулада демалып немесе тамақтанып өткізеді. Егер сиырларды да жайылымға жіберу керек болса, кейбір АМС өндірушілері тек қана сырттан сауытылған сиырларды ғана жайылымға жіберу үшін іріктеу қақпасын пайдалануды кеңес береді. Сиыр сүтті бөлмеге кіргісі келгенде (сүт қорабында табатын өте дәмді азықтардың арқасында) сиырдың идентификациялық сенсоры сиырдың идентификациялық белгісін (транспондер) оқиды және сиырдың идентификациясын басқару жүйесіне береді. Егер сиырдың сүті жуырда ғана сауылса, автоматты қақпа жүйесі сиырды бөлмеден шығарады. Егер сиырды сауыруға болатын болса, онда автоматты түрде сауырылады, сүтті тостағанға салып, сүтті сүту және сүтті ұнтақтау жүргізіледі. Сүт өндірісіне қатысуға ынталандыру ретінде сүтті сүту бөлімшесіндегі сиырға қаныққан жем-шөп беру қажет. Қораны негізгі тамақтандыру аймағына тек сүтті сүту бөлімінен өткеннен кейін ғана кіруге болатын етіп орналастыруға болады. Бұл жүйе - мал тасымалы бағыты. Сонымен қатар, қора әрқашан жем, су және жайғасуға ыңғайлы орынға ие болуы үшін орнатылуы мүмкін. Бұл - сиырдың еркін айналымы. АМС жүйесінің инновациялық өзегі - бұл сүтті ұсату бөлімшесіндегі робот манипуляторы. Бұл робот қол сүтті тазалау мен сүтті сүтуді автоматты түрде жүзеге асырады және сүтті сүту процесінен қолмен жұмыс істеудің соңғы элементтерін алып тастайды. Робот қолдың және оған байланысты сенсорлар мен басқарудың мұқият дизайны бақылаусыз берік жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, сондықтан фермерден тек жағдайды тексеру үшін және сиыр сүтті сүту үшін қатыспаған кезде ғана сиырларға қатысуы талап етіледі. АМС-тың жалпы сыйымдылығы - бір сүт салатын бірлікке 50 - 70 сиыр. AMS әдетте күніне 2-3 рет сүтті сүту жиілігін қамтамасыз етеді, сондықтан 60 сиырды сүту және әр сиырды күніне 3 рет сүту бірлігі сағатына 7,5 сиырды сүту мүмкіндігіне ие. Бұл төменгі қуат робот қолының және оған байланысты басқару жүйесінің арзан дизайны үшін ыңғайлы, өйткені әр сиыр үшін бірнеше минут терезе бар және жоғары жылдамдықты пайдалану талап етілмейді. AMS қондырғылары 1990 жылдардың басынан бастап коммерциялық түрде қол жетімді және ерікті сүтті сүту әдісін іске асыруда салыстырмалы сәтті болды. Ғылыми-зерттеу және әзірлеу жұмыстарының көп бөлігі Нидерландыда жүргізілді. АМС бар шаруашылықтардың басым бөлігі Нидерланды мен Данияда орналасқан. Роботпен сүт сауыу тақырыбының жаңа нұсқасы ұқсас роботпен қолға жүйелі түрде, бірақ ротациялық платформамен біріктіріліп, роботпен қолға ұстауға болатын сиырлардың санын арттырады. Канадада роботпен сүтті сүтудің мобильді нұсқасы қолданылады. Бұл жағдайда АМС қораның ортаңғы бөлігінде жүреді, сонда сиырларды сауық үшін арт жағынан жақындатады. Тасымалданатын сүт сүту машинасы - дөңгелекті АМС. Алып жүретін сүт шығаратын машиналар орнатудың арзандығы мен оларды мал қорасына сүт шығаруға алып бара алмайтын жануарларға жақын алып жүру мүмкіндігімен танымал болды. Алайда, олар сүтті қолмен сүтуді қажет етеді және ірі шаруашылықтарда сүтті тек қана қолмен сүту әдісі ретінде қолданылмайды.

Артықшылықтар

Еңбекті жою - фермер сүтті сүту процесінен және оған байланысты қатаң кестеден босатылады, ал еңбекті жануарларды қадағалауға, тамақтандыруға және т.б. жұмсалады. Сүтін сүтудің біркелкілігі Сүтін сүту процесі әрбір сиыр мен әрбір сапарда бірдей болады және сиырларды сүтуші әртүрлі адамдардың әсеріне ұшырамайды. Төрт бөлек сүт құю тостағандары жеке-жеке алынып тасталады, яғни бос тостаған қалған үш тостағанды сүтпен бітіріп жатқанда жабысып қалмайды, нәтижесінде зақымдану қаупі азаяды. Автоматты сүт жинағыш машиналардың жаңа үлгілері сүттің әр тоқсандағы ағынына байланысты пульсация жылдамдығын және вакуум деңгейін өзгерте алады. Егінді сүттендіру жиілігін арттыру Егінді сүттендіру жиілігі күніне үш ретке дейін көбейе алады, бірақ әдетте күніне 2,5 ретке жетеді. Бұл сүт жиналатын жердің орташа мөлшерін азайта отырып, сиырдың сүтін азайтып, оның көңіл-күйін жақсартады. Жоғары жиілікпен сүтті сауыту бір сиырдың сүт өнімділігін арттырады, алайда бұл өсімнің көп бөлігі қатты заттардан гөрі суға байланысты. Ерікті сүтті сүту кестесі сиырдың стрессін азайтады деген пікір бар. Мал қорасын басқару Компьютерлік басқаруды қолдану деректерді жинаудың кең ауқымын қамтамасыз етеді. Мұндай мәліметтер фермерге мал шаруашылығындағы үрдістерді талдау арқылы басқаруды жақсартуға мүмкіндік береді, мысалы, сүт өндірісінің жемшөптегі өзгерістерге жауап беруі. Сондай-ақ, ірі қараның жеке басы тексеріліп, ауру немесе жарақаттанудың белгісі ретінде ерекше өзгерістер туралы фермерге ескерту жасалуы мүмкін. Ақпарат жинау AMS үшін қосымша құнды береді, алайда мұндай ақпаратты дұрыс түсіндіру және пайдалану пайдаланушының дағдысына немесе компьютерлік алгоритмдердің назар аудару туралы есептерді құрудың дәлдігіне байланысты.

Қарастырылулар мен кемшіліктер

Бастапқы шығынның жоғары болуы АМС жүйелері 2003 жылы сүт ағызу бірлігіне шамамен €120,000 ($190,524) шығынды құрады (аяқ кеңістігі бос үйлер үшін қол жетімді деп есептеледі). Жабдықтар құны бірінші дүкен үшін 175 000 доллардан 158 000 долларға дейін төмендеді. Жабдықтар құны екі есе алты салон үшін $ 10,000 / салоннан екі есе он салон үшін $ 9,000 / салонға дейін төмендеді, құбыржолмен сүт сауыту үшін $ 1200 / салон. Бастапқы салон құны жоғары құн салонды бейнелеу үшін $ 5000 / салонға дейін көтерілді. Әдеттегі сүтті сауыту залына емес, АМС-қа инвестиция салудың экономикалық тиімділігі құрылыс шығындарына, сүтті сауыту жүйесіне инвестицияларға және еңбек шығындарына байланысты. Еңбек құнын есепке алумен қатар, еңбек ресурстарының бар болуын да ескеру керек. Жалпы алғанда, AMS шағын көлемдегі фермалар үшін экономикалық жағынан тиімді, ал ірі сүт зауыттары, әдетте, сүтті сауыту залымен арзан жұмыс істей алады. Роботтарды басқару үшін электр энергиясының шығындары көбейді, бірақ бұл жұмыс күшінің азаюымен өтеледі. Күрделіліктің артуы Жабдықтың күрделілігі технологиялық прогрестің қажетті бөлігі болса да, AMS сүт ағызу қондырғысының күрделілігі дәстүрлі жүйелерге қарағанда, өндірушінің техникалық қызмет көрсету қызметіне деген тәуелділікті арттырады және мүмкін пайдалану шығындарын арттырады. Егер жүйе толығымен бұзылса, фермерге қауіп төніп тұр, өйткені ол қызмет көрсетушінің тез арада жауап беруіне сенім артады. Іс жүзінде AMS жүйелері берік болып шықты және өндірушілер жақсы қызмет көрсету желілерін ұсынады. Барлық сүтті сиырлар АМС-ке өз еркімен келулері керек болғандықтан, жүйе жоғары сапалы басқаруды талап етеді. Сонымен қатар, жүйе күнделікті жұмыс барысында компьютердің негізгі рөлін атқарады. АМС-ті жайылымдық жүйелерде қолдану қиын, өйткені АМС-ті оптималды пайдалану үшін жануарлардың үнемі болуы қажет, АМС ең жақсы жұмыс істейді нөлдік жайылымдық жүйелерде, онда сиыр сүт беретін кезеңнің көп бөлігін үй ішінде өткізеді. Жоқ жайылым жерлері (мысалы, Нидерланды) жердің артық бағасы бар аймақтарға сәйкес келеді, өйткені ең көп жерді мал шаруашылығына арнауға болады, содан кейін фермер жинап, мал қорасына әкеледі. Жайылымдық жүйелерде сиырлар далада жайылып, ұсақтауға дейін жаяу жүруі керек. Егер жайылым мен сүт салатын орын арасында өте үлкен қашықтық болса, сиырларды сүтті жиі сүту қиынға соғады. Алайда, жайылымдарда өнімділікті сақтау мүмкін екені, соның ішінде AUTOGRASSMILK жобасында дәлелденді. Қазіргі уақытта Жаңа Зеландиядағы Dexcel қондырғысында, Сидней университетінің FutureDairy сайтында, Мичиган мемлекеттік университетінің Келлог биологиялық стансасында және Швеция ауыл шаруашылығы ғылымдарының университетінің Lövsta мал шаруашылығы ғылыми-зерттеу орталығында ғылыми-зерттеу жобалары бар, онда ірі қара мал жайылымда және AMS-пен сауытылады. Сүт сапасының төмендеуі Автоматты сүт сүту кезінде анаэробты споралардың саны, мұздау температурасы артады, сүт сапасының төмендеу жиілігі екі есеге жуық артады, бұл автоматты сүт сүтуден пайда болған сүттің сапасын толық көрсетеді. Автоматты сүт шығару машинасы сиырдың сүтін тазартып, алдын ала сығымдалған сүтті сынап көрсе де, зақымдалған сүт әлі де берілмейді, ал құрылғының өзі де тазаланбайды, сүт дұрыс ұсталмайды. Бұл жағдай 2002 жылы Даниядағы автоматты сүт шығару жүйесі бар 98 ферманы зерттеу кезінде расталды. Автоматты сүтті сүтудің әсері жалпы сүт бактерияларының (БМТБК) және соматикалық жасушалардың (БМСК) санына да әсер етеді. Бұл екі фактор бұрын әдеттегідей сауытылған сиырларға автоматты сүт шығару жүйесін енгізу кезінде зерттелді. АМС орнату алдындағы және кейінгі аралықта BMSCC- нің айтарлықтай артқаны анықталмады, бірақ BMTBC- нің алғашқы үш айда айтарлықтай артқаны анықталды, бірақ содан кейін қалыпты деңгейге оралды. Үшінші жылы BMSCC- нің енгізуге дейінгі деңгейге қарағанда айтарлықтай жақсарғаны анықталды. Кейбір сиырлардың стрессінің көбеюі мүмкін Сиырлар - әлеуметтік жануарлар, сондықтан кейбір сиырлардың басымдылығына байланысты басқалары тек түнде сүт алуға мәжбүр болады. Мұндай мінез-құлық AMS сүтті сүту уақытын "еркін таңдауға" мүмкіндік беру арқылы стрессті азайтады деген түсінікке қайшы келеді. Мал шаруашылығының тиімді болуы үшін мал шаруашылығының жағдайы туралы толық хабардар болу қажет. Кәдімгі сүт сауыту кезінде сүт сауыту жабдықтарын орнатудан бұрын сиырларды бақылайды, ал ауру немесе жарақат алған сиырларды бақылауға алады. Автоматты сү...