Доильные роботы прочно заняли свое место в сегменте доильного оборудования. Автоматическое подсоединение доильных стаканов выполняется практически безотказно, доильное оборудование и системы промывки тоже работают довольно надежно. И это отражается в объёмах продаж доильных роботов. Уже каждый второй, кто в настоящее время инвестирует в доильное оборудование, делает ставку на автоматические доильные системы (AMS).
Однако в растущих стадах использование нескольких AMS несет определенные риски. Наряду с большими капиталовложениями, которые особенно заметны при увеличении поголовья (с каждой AMS необходимо в одночасье доить минимум на 600.000 кг молока больше), необходимо также назвать изменения в управлении стадом. Т.к. при использовании однобоксовых систем такт задают коровы; здесь востребована «забота» о каждой корове, а не управление всей группой, как в традиционном доении. Для этого оператор должен быть наготове 24 часа в сутки.
По этим причинам однобоксовые доильные роботы, за исключением нескольких случаев, не смогли прижиться на крупных МТФ. Но вскоре это может измениться, т.к. только недавно появились первые автоматические доильные карусели.
В апреле 2013 года компания DeLaval в тюрингском Шлосвиппах (Laproma AG) ввела в эксплуатацию автоматическую доильную карусель AMR (DeLaval). Всего пять роботизированных рук выполняют всю работу на карусели на 24 места с доением с внутренней стороны круга: два робота подготавливают вымя (включая предварительное сдаивание), два других робота выполняют подсоединение доильных стаканов. После снятия доильных стаканов последний робот обрабатывает соски средствам по уходу и дезинфицирующим средством. У каждого робота есть 30 секунд на выполнение своей работы. Затем карусель продолжает вращение. Для вращения дальше требуется еще 10 секунд.
В итоге получается пропускная способность в 85 коров в час. Согласно данным производителя DeLaval загрузка системы при 18 часовом доении в сутки составляет 1600 доений. При трех доениях в сутки получается 540 коров, а при двух доениях 800 коров.
40 минироботов на платформе
Компания GEA Farm Technologies в мае этого года также ввела в эксплуатацию автоматическую доильную карусель на 40 мест с доением снаружи карусели и тоже в Тюрингии (Тайхрёда) неподалёку от Шлосвиппах. Уже на выставке EuroTier 2012 GEA представила данную революционную концепцию: Доильную карусель с доением с внешней стороны круга, на которой каждое доильное место оборудовано собственным подсоединяющим роботом.
Удобство в эксплуатации: все узлы отсоединяются за несколько движений
Наше первое впечатление
-Сразу бросилось в глаза надежное подсоединение доильных стаканов. Даже близко расположенные соски были зарегистрированы как отдельные соски. Однако для таких сосков иногда требовалось несколько попыток для подсоединения, но для доильного робота это абсолютно нормально. Времени проезда по 1 кругу также хватало, чтобы полностью выдоить коров.
-Также необычно для карусели GEA вход и выход коров с платформы осуществлялся довольно быстро. Производитель существенно оптимизировал данную зону.
- Нам также очень понравились изготовленные из нержавеющей стали разделители
И толщина материала установленных каркасов. На первый взгляд все сделано очень качественно, не было просто болтающихся узлов.
-До вымени можно легко дотянуться, также убеждает возможность ручного подсоединения аппарата. Доильные стаканы без проблем достаются из доильной руки и подсоединяются.
-Достаточно надежно выполнена подсоединяющая рука-манипулятор доильной руки. Она самостоятельно справлялась с нервно двигающимися коровами. И если все же корове удавалось наступить на руку, она уверенно выдерживала давление.
Имея все в комплекте DairyProQ оставила хорошее первое впечатление. GEA кажется разработала концепцию будущего. Очень интересно дождаться результатов, будет ли достигнута прогнозируемая пропускная способность на практике. От этого и будет зависеть экономическая выгода такой установки.
Вскоре мы все узнаем, т.к. GEA проектирует и разрабатывает несколько пилотных установок в Европе и Северной Америке.
За два года до этого данная на первый взгляд затратная концепция была расценена посетителями выставки как «нелепая фантазия». Но специалисты из вестфальского Бёнен сдержали слово и через 18 месяцев после презентации исследования в Ганновере ввели в эксплуатацию первый прототип.
Новая доильная карусель DairyProQ имела мало общего с представленной на EuroTier 2012 концепцией. Большинство компонентов разработчики проекта заменили на новые узлы. В прототипы было внесено много изменений, которые были предложены представителями клиентов и привлеченными экспертами. По словам GEA специалисты хотели видеть в системе следующее:
- Полную автоматизацию всех этапов работы (предварительная обработка сосков, предварительное сдаивание, чистка сосков, подсоединение доильного аппарата, повторное подсоединение, снятие доильных стаканов, последующая обработка сосков);
- возможность подсоединения доильных стаканов вручную (также при аварийном доении);
-доступ к вымени в любой момент;
Кратко
- GEA основательно переделала представленную на EuroTier концепцию и доработала ее до практических испытаний.
-На доильной карусели с доением снаружи каждое доильное место оборудовано подсоединяющим роботом.
-Все технические компоненты встроены в разделитель мест.
-Благодаря интеграции подсоединяющей руки в разделитель мест в любое время возможен неограниченный доступ к вымени.
-Индивидуальное доение каждой четверти
-Пропускная способность должна соответствовать традиционной доильной установке.
-пропускную способность, которая соответствует уровню традиционной доильной установки;
-автоматическую наружную промывку доильных аппаратов и платформы;
-программное обеспечение для контроля всех процессов;
-надёжную и простую систему, чтобы можно было недорого и быстро производить сервисное обслуживание и уход;
-возможность использования как на каруселях, так и в групповых доильных залах;
-снижения затрат на персонал;
-окупаемость минимум за 10 лет;
-при этом автоматическая доильная система должна обслуживать от 500 до 3000 коров три раза в сутки.
Таким образом совместно с партнерами из области исследований и промышленности первоначальная концепция была полностью переделана. При этом пошли по нестандартному пути: для разработки отдельных компонентов вместе с собственной командой разработчиков были привлечены сторонние специалисты. В конце толчок получило самое «лучшее» решение. Так, некоторые узлы были взяты из промышленной автоматизации.
Рука встроена в разделитель мест. Камера TOF регистрирует положение сосков.
1. DairyProQ: меньше операторов с одинаковой пропускной способностью
|
Кол-во доил.мест |
Пропускная способность Коров/час |
Карусель |
Оператор |
|
28-32 |
120-140 |
1-2 |
1 |
|
36-40 |
160-180 |
2-3 |
1 |
|
50-60 |
230-280 |
3-4 |
1 |
|
72-80 |
350-400 |
4 |
1 |
Для автоматизированного доения нужен только один «Оператор» для контроля входа и выхода коров
Децентрализованное доильное оборудование
Эта смелая стратегия откровенно оправдала себя, т.к. доильная карусель DairyProQ позиционирует себя как настоящая инновация. Это не просто дооснащение традиционной доильной карусели имеющимся оборудованием:
Децентрализация: на каждом доильном месте в разделителе мест находится модуль DairyProQ с доильной рукой и собственной системой управления (миникомпьютер). Отдельные модули не влияют друг на друга. Так при выходе из строя одного или нескольких модулей доильных мест на остальных доильных местах можно продолжать доение. Все компоненты (доильное оборудование, пневматика) встроены в футуристический разделитель мест. Приводы работают от напряжения 48 Вольт.
Надежность работы: Каждый модуль доильного места благодаря модульной конструкции можно заменить даже во время работы. Для этого в зоне входа на карусель установлено подъемная стрела, с помощью которой можно поднять модуль и убрать его с платформы. Питающие трубопроводы оборудованы разъёмными соединениями, которые легко отсоединяются, так что модуль можно отсоединить от платформы за несколько движений.
Аварийное доение: благодаря установке доильной руки в разделитель мест возможен неограниченный доступ к вымени. Универсальное подвешивание доильных стаканов, а также полуавтоматика позволяют в аварийной ситуации вручную подсоединять доильные стаканы. Теоретически стадо можно доить даже как в групповом доильном зале.
Все происходит в стакане
Доение выполняется следующим образом: доильная рука, на которой установлена 3D камера (TOF), выезжает сбоку из разделителя мест и перемещается под вымя. После определения положения сосков вымени выполняется подсоединение доильных стаканов, затем соски промываются. Все соски основательно ополаскиваются водой. Переключение на предварительную обработку сосков (11 сек./сосок) также возможно. Промывочная вода отводится по отдельному трубопроводу.
Затем запускается стимуляция. После установленного времени стимуляции (до 60 сек.) выполняется предварительное сдаивание (10 сек.), пока не установится поток молока. Цветочувствительный датчик и датчик проводимости определяют непригодное молоко и коров с заболеванием вымени. Только с началом регулярного времени доения (6-8 минут) открывается молокопровод. Он расположен снаружи карусели, благодаря этому молоко проходит минимальное расстояние от соска до трубопровода.
Подсоединяющая рука подводится под корову сбоку; доильные стаканы свободно висят под выменем
Доение каждой четверти осуществляется индивидуально, при этом каждый из доильных стаканов снимается отдельно после достижения порогового значения потока молока. Соответственно измерение проводимости осуществляется также индивидуально для каждой четверти. Если коров сбивает доильный стакан во время доения, датчик Kick-off обеспечивает повторное подсоединение доильного стакана. После завершения доения соски обрабатываются в доильном стакане (6 сек.). После установки доильных стаканов обратно в доильную руку все молокопроводящие узлы промываются водой и дезинфицируются надуксусной кислотой. В завершении доильные стаканы промываются снаружи. В общей сложности общее время доения составляет 450-560 секунд на корову. Таким образом оборот карусели на 40 доильных мест с доением снаружи круга составляет 10-12 минут.
Только один оператор
Даже если доение полностью автоматизировано, совсем отказаться от человеческого присутствия невозможно. Дояр, которого в данном случае можно назвать оператором, должен присутствовать. В его обязанности входит контроль доильной установки, при необходимости он может быстро вмешаться, если где-то случайно произошел сбой.
Оператор должен обязательно постоянно находиться рядом с установкой, он должен следить, напр., за входом и выходом коров с карусели. Так при сравнении с традиционным оборудованием на больших каруселях можно сэкономить на нескольких операторах ( Таблица 1). Размер сэкономленных затрат на персонал должен приблизительно соответствовать доплате за автоматизацию. Точную стоимость GEA озвучит весной 2015 года.
GEA обещает новую стратегию сервисного обслуживания доильных установок DairyProQ. Доильные модули настраиваются и тестируются на заводе в г.Бёнен. Также GEA предоставляет для карусели систему самодиагностики, с помощью программного обеспечения FarmView установку можно контролировать онлайн.
Специально подготовленная команда монтажников выполняет монтаж на месте , помогает во время ввода в эксплуатацию , контролирует и проводит обучение на ферме. Другой неотъемлемой частью сервисного обслуживания является консультирование по управлению стадом до и после продажи. Т.к. при проектировании нужно учитывать определенные особенности. Так, напр., рядом с платформой необходимо сделать два или лучше три производственных помещения: сервисное помещение (здесь следует хранить сервисное оборудование), помещение для расходных материалов (средства обработки, дезинфицирующие средства и т.д.), а также офисное помещение для оператора (дояра или специалиста по управлению стадом).