Обоснование технологических схем и параметров роботизированных доильных залов

Создание компактных роботизированных манипуляторов доения предполагает их использование не только в одноместных постах роботизированного доения (монобокс), но и в доильных залах типа «Параллель» или «Карусель» вместимостью до 120 голов при одновременном доении.

(Цель исследования) Обосновать технологические схемы доильных залов и варианты их использования на животноводческих фермах различной вместимости.

(Материалы и методы) Изучили опыт организации системы машинного и роботизированного доения крупного рогатого скота в Российской Федерации и зарубежных странах, лидирующих по уровню производства молока. Проанализировали ассортимент машин для молочного животноводства. По результатам имитационного моделирования в среде Any Logic предложили концепции систем роботизированного доения. Сравнили пропускную способность при выполнении операций доения роботизированными типами доильных установок и стандартных систем, обслуживаемых оператором.

(Результаты и обсуждение) Провели расчеты и дали сравнительную оценку продолжительности циклов обслуживания животных в автоматизированных и роботизированных доильных залах различной конфигурации: «Веер», «Елочка», «Параллель». Для снижения капиталоемкости роботизированных установок, повышения уровня поточности выполнения технологических операций, сокращения времени на обслуживание животных предложили систему роботизированной санации животных при входе в доильный зал. Доказали, что внедрение предложенной конфигурации роботизированных доильных залов позволит снизить капиталоемкость оборудования по сравнению однобоксовыми моделями роботизированных постов доения. Отметили преимущества подобных систем: общую инфраструктуру компонентной базы (молокопроводы, молокоприемники, автомат промывки и др.) и исключение разделения на отдельные потоки.

(Выводы) Выявили оптимальное соотношение количества доильных постов и санпунктов – 13:1. Доказали, что оно обеспечивает максимальную производительность труда роботизированного доильного зала. По результатам теоретических расчетов определили, что предлагаемые схемы роботизации доильных залов превышают производительность существующих одноместных роботизированных постов доения.

1. Кирсанов В.В., Павкин Д.Ю., Подобедов П.Н., Никитин Е.А. Направления исследований в создании автоматизированных систем почетвертного доения для станочных доильных установок // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2017. N4(28). С. 16-20.

2. Rodenburg J. Robotic milking: Technology, farm design, and effects on work flow. Journal of Dairy Science. 2017. Vol. 9. 7729-7738.

3. Salfer J.A., Minegishi K., Lazarus W., Berning E., Endres M.I. Finances and returns for robotic dairies. Journal of Dairy Science. 2017. Vol. 9. 7739-7749.

4. Verdes Sonia, Trillo Yolanda, Pena Ana. Relationship between quality of facilities, animal-based welfare indicators and measures of reproductive and productive performances on dairy farms in the northwest of Spain. Italian Journal of Animal Science. 2020. Vol. 19. Iss. 1. 319-329.

5. Suchocki T. Egger-Danner Ch. Schwarzenbacher H. Twostage genome-wide association study for the identification of causal variants underlying hoof disorders in cattle. Journal of Dairy Science. 2020. May. Vol. 103. Iss. 5. 4483-4494.

6. Dominguez-Castano Pablo, Vargas de Oliveira, Matheus Henrique El, Faro Lenira. Relationship between reproductive and productive traits in Holstein cattle using multivariate analysis. Reproduction In Domestic Animals. 2020. Jul. Vol. 7. 770-776.

7. Drach U., Halachmi I., Pnini T., Izhaki I., Degani A. Automatic herding reduces labour and increases milking frequency in robotic milking. Biosystems Engineering. 2017. Vol. 155. 134-141.

8. Bear C., Holloway L. Beyond resistance: Geographies of divergent more-than-human conduct in robotic milking. Geoforum. 2019. Vol. 104. 212-221.

9. King M.T.M., DeVries T.J. Graduate Student Literature Review: Detecting health disorders using data from automatic milking systems and associated technologies. Journal of Dairy Science. 2018. Vol. 9. 8605-8614.

10. Никитин Е.А. Разработка автоматизированной системы персонального дозирования концентрированных кормов для крупного рогатого скота // Инновации в сельском хозяйстве. 2019. N3(32). С. 80-86.

11. Иванов Ю.Г., Голубятников В.А., Сидоренко М.С. Дистанционный контроль сигналов коров // Сельский механизатор. 2015. N10. С. 26-27.

12. Иванов Ю.Г., Габдуллин Г.Г., Атаманкина Л.Н. Обоснование структурной схемы получения высококачественного молока с индивидуальными особенностями коров на роботизированных фермах // Инновации в сельском хозяйстве. 2018. N3(28). С. 561-570.

13. Maculan R., Lopes M.A. Robotic milking of dairy cows: A review. Boletim De Industria Animal. 2016. Vol. 1. 80-87.

14. Cordova H.D., Alessio D.R., Cardozo L.L., Thaler A. Impact of the factors of animal production and welfare on robotic milking frequency. Pesquisa Agropecuaria Brasileira. 2018. Vol. 2. 238-246.

15. Gasqui P., Trommenschlager J.M. A new standard model for milk yield in dairy cows based on udder physiology at the milking-session level. Scientific Reports. 2017. Vol. 7. Article number: 8897.

16. Mottram T. Animal board invited review: precision livestock farming for dairy cows with a focus on oestrus detection. Animal. 2016. Vol. 10. 1575-1584.

17. Stojkov J. von Keyserlingk M. A. G. Duffield T. Fitness for transport of cull dairy cows at livestock markets. Journal of Dairy Science. 2020. MAR. Vol. 103. Iss. 3. 2650-2661.

18. Никитин Е.А., Кирсанов В.В., Павкин Д.Ю. Обоснование структурно-кинематических схем автоматических манипуляторов для почетвертного доения // Труды ГОСНИТИ. 2017. Т. 128. С. 112-117.

19. Дорохов А.С., Белышкина М.Е. Концепция формирования инновационного агропромышленного соевого кластера в дальневосточном регионе // Аграрная Россия. 2020. N3. С. 41-48.

20. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Краусп В.Р., Ковалев Д.А., Гусаров В.А., Горшков Д.М. Цифровая электророботизированная технология кормления, содержания и воспроизводства стада на 3000 голов КРС // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2019. N1(33). С. 37-44.