Агропрофи » Blog Archive » Робот плюс
Регистрация

Робот плюс

Дария Харитонова

Доильные роботы – своеобразная вершина эволюции рутины доения. Постепенно они становятся неотъемлемой частью молочных ферм по всему миру. И это неудивительно, ведь дефицит кадров в сельском хозяйстве, к сожалению, одна из наиболее распространенных проблем. В каком направлении развиваются современные
роботы-дояры и что нового предлагают ведущие компании-производители такого оборудования?

Прощай, доярка

– Профессия доярки или оператора машинного доения постепенно вымирает, – убежден руководитель отдела продаж компании GEA Павел Жадобин. – В европейских странах этот тяжелый низкоквалифицированный труд еще и довольно высоко оплачивается (около 2–2,5 тыс. евро за месяц), а с учетом социальных отчислений, которые вынужден платить работодатель на каждого служащего фермы, содержание такого работника весьма накладно.

Эксплуатация в хозяйстве доильного робота вместе с обслуживанием и расходными материалами экономически гораздо выгоднее и обходится западным сельхозпроизводителям едва ли не вполовину дешевле найма оператора машинного доения.

– В России распространение доильных роботов сдерживают только низкие зарплаты работникам, – продолжает Павел Жадобин. – Но с учетом нарастающего кадрового дефицита, снижения квалификационной планки, оттока молодежи из сел роботы постепенно будут все активнее вытеснять человека из коровников. Особенно в рутине доения. И хотя на данный момент не более 3–5% российских молочных хозяйств имеют в своем арсенале роботизированных помощников, процесс замещения будет прогрессировать.

– Это мировой тренд, причем не только в сельхозпроизводстве, – соглашается менеджер компании DeLaval категории «Роботизированные системы» Симеон Кривуля.

В компании Lely также наблюдают тенденцию постепенного увеличения количества роботизированных ферм и сокращение числа традиционных. Так, по независимым исследованиям компании CRV (Нидерланды), в 2019 году в Голландии на 13 тыс. ферм с поголовьем 1,3 млн коров 234 097 голов (18,01%) доятся роботами Lely, 186 226 голов (14,35%) – прочими системами роботизированного доения, а на долю традиционных ферм приходится 879 677 коров, что составляет 67,67%.

– Но при этом статистика говорит о том, что все больше предприятий отдает предпочтение роботам КРС, – констатирует руководитель региональных продаж по России и СНГ компании Lely Дмитрий Гринишин. – И общее количество роботизированных ферм растет, прибавляя в целом 1–1,5% в год.

Наращивая темпы

Разумеется, доильные роботы постоянно совершенствуются. Приоритетным направлением в этом контексте является увеличение производительности.

– Это основной показатель, на который ориентируются аграрии при выборе оборудования для доения, – уверен Симеон Кривуля.

Увеличению производительности способствует целый ряд факторов, в том числе снижение времени доения одного животного, быстрота обработки вымени, ускорение манипуляций «руки» в роботе и т.д.

Новое поколение роботов, вышедшее на рынок за последние два года, существенно преуспело в этих показателях. Так, например, в новейшей модели компании DeLaval – VMS V 300, представленной в России в 2018 году, – удалось добиться увеличения скорости присоединения на 50%, что позволило сократить общее время доения примерно на одну минуту.

По словам Симеона Кривули, это стало возможным благодаря целому ряду усовершенствований, в том числе оснащению робота 3D-камерой, которая умеет распознавать форму вымени и расположение сосков каждой конкретной коровы.

– Но ключевым фактором «ускорения» процессов стало полностью обновленное программное обеспечение, – говорит Симеон Кривуля. – Именно за счет улучшения работы софта мы добились увеличения нагрузки на одного робота до 77 коров (раньше на одном роботе-дояре доили 70 животных в сутки). Это примерно 200 доений в день в среднем по мировой статистике и 2500–2700 кг выдоенного молока в сутки (на одного робота) с потенциальным ростом надоев до 3500 кг в день.

Новый Lely Astronaut A5 также «ускорился», сообщают в компании.

– За счет перехода к использованию гибридного манипулятора (электропривод плюс гидроцилиндры) наш робот стал быстрее и может обслуживать больше животных в единицу времени, – уверяет Дмитрий Гринишин. – Кроме того, в новых А5 увеличен радиус крепления доильных стаканов – это позволяет роботу взаимодействовать с коровами разных габаритов, выполняя доение практически любых сосков на любом вымени. А крепление доильных стаканов теперь производится быстрее на 30%.

Теоретически новый А5 может выдаивать в среднем 80 голов за сутки, но специалисты компании Lely все равно рекомендуют доить не более 70 голов одним роботом, аргументируя это сохранением качества доения и минимизацией стрессов у коров, а также сокращением очередей у робота в ожидании дойки и увеличением продуктивного долголетия животных.

– По оценкам практиков, продуктивность животных выросла на 4% при замене роботов предыдущих версий на новую А5, – добавляет Дмитрий Гринишин. – Робот стал дешевле в обслуживании, тише, функциональнее и эффективнее. Так, время подключения доильных стаканов сократилось на 25 секунд по сравнению с предыдущей версией А4.

Все для удобства

Кроме того, в обновленных моделях большое внимание уделяется удобству интерфейса и меню управления.

Например, у робота Lely Astronaut A5 теперь все основные функции собраны на одном экране и отображаются интуитивно понятной графикой. Как поясняет Дмитрий Гринишин, новое меню стало более эргономичным, а работа машины сопровождается небольшим мультимедийным фильмом, что увеличивает доступность понимания происходящих процессов.

В компании GEA только готовятся к апгрейду софта. По словам Павла Жадобина, испытания уже идут полным ходом, и в ближайшее время на рынок выйдет молочный робот с полностью обновленным программным обеспечением и улучшенным интерфейсом. А пока в GEA делают ставку на снижение стоимости эксплуатации и владения роботами.

Так, новые GEA DairyRobot R9500 (ранее известные как GEA Monobox), теперь позволяют подключать до четырех доильных боксов к одному модулю снабжения (вакуумный насос, компрессор, молокопровод для товарного молока и отделенного молока, подключение к танку-охладителю), что обеспечивает сокращение количества требуемого оборудования и снижение сложности системы.

– Стоимость каждого поста в результате снижается на 5–15% по сравнению со стоимостью одного полностью автономного робота, – подсчитывает Павел Жадобин. – Такое решение гораздо дешевле и практичнее для ферм со средним поголовьем 500–1000 коров. А единый технический узел всегда оснащен запасным вариантом на случай отказа. Например, в случае отказа основного вакуумного насоса система сразу же переключается на запасной. При этом обслуживать и исправлять нужно всего один узел, а не четыре, да и резервных нужно в два раза меньше.

Такой подход, по мнению Жадобина, в условиях наращивания объемов и стремления к увеличению поголовья особенно будет интересен расширяющимся хозяйствам.

Более того, подобная архитектура подключения в новых DairyRobot позволяет сгруппировать модули и отойти от формулы добровольного доения как такового. То есть аналогично работе в доильном зале доить животных организованно в определенное время.

Согласно наблюдениям Павла Жадобина, это получает все больший отклик и одобрение аграриев.

– При организованном доении роботами мы уходим от проблем с животными, не желающими добровольно доиться, от очередей, вызванных доминантными коровами, и прочих недостатков добровольной концепции, – объясняет специалист. – Кроме того, при переходе на «контролируемое» доение не требуется глобальной перестройки внутреннего пространства дворов и архитектуры коровников. Но при этом использование роботов обеспечивает неизменное качество молока и соблюдение рутинных правил доения.

Большое внимание в компании также уделяют возможности управлять аппаратом через приложения. Так, у Lely программа управлением стадом Т4С с интуитивным интерфейсом теперь доступна не только на персональном компьютере, но и на мобильных устройствах. Фермер может из любой точки мира наблюдать за процессом доения своего стада в режиме онлайн.

А у DeLaval появилась система DeLaval InControl, открывающая возможность доступа к информации и управлению в удаленном режиме. Кроме того, система формирует простые визуальные отчеты, проводит анализ и предоставляет информацию для принятия решений. Функционал доступен с компьютера, планшета или смартфона и дает возможность подключать дополнительные 3D-камеры и сортировочные ворота. А недавно вышедшее приложение Service Tool в доступной и наглядной форме позволяет фермеру самому определить возможную неполадку в системе, что может существенно сократить количество выездов сервисных инженеров на места.

Экономия во главе

Кстати, снижение сервисных затрат – еще одно направление, в котором работают производители роботов. По подсчетам компании DeLaval, благодаря использованию информационных технологий стоимость сервиса снизилась на 20%.

В Lely Astronaut A5 также значительно упростилось сервисное обслуживание робота за счет облегчения доступа к механизмам робота и замены ряда деталей на более высококачественные и износостойкие.

Интересно, что некоторые технические улучшения и усовершенствования, особенно касающиеся удобства сервиса, позволяют хозяйствам часть обслуживания роботов взять на себя.

Например, в обновленных GEA DairyRobot вся система клапанов и предохранительной группы перенесена из нижней части робота в верхнюю. Как объясняет Павел Жадобин, это более безопасная и сухая зона, которая не подвержена активному влиянию внешних факторов и более удобна в обслуживании.

– Сервисные инженеры оценили удобство такой новой схемы физической компоновки, и на более ранних моделях по желанию клиента возможно сделать перестановку за счет производителя, – замечает Павел Жадобин. – В целом в течение ближайшего года планируется внести более 50 микроизменений в конструкцию робота для оптимизации удобства сервиса и снижения его стоимости, сейчас это приоритет департамента R & D (Research & Development) в Германии.

Важным вектором приложения сил в современных роботах является энерго- и ресурсосбережение. Так в Lely Astronaut A5 разработчикам удалось заметно снизить расход электроэнергии за счет перехода к использованию гибридного манипулятора.

– Основной вес механической «руки» приходится на пневмопривод, а электроприводы отвечают за точные и быстрые движения, – разъясняет Дмитрий Гринишин. – Такой подход позволяет обойтись менее мощным, чем в A4, компрессором: экономия сжатого воздуха достигает 40%. Кроме того, значительно продлевается срок его эксплуатации. В целом новый робот стал экономичнее с точки зрения энергопотребления на 20% и дешевле в техобслуживании на 15%, чем предыдущая модель А4.

К тому же А5 отличается большей безопасностью: две газовые пружины на манипуляторе выполняют функцию дополнительного демпфирования, что защищает корову от травмы, а саму «руку» – от повреждений. После срабатывания пружин манипулятор автоматически возвращается в исходное положение для доения.

Гигиена лучше

Еще одно направление развития роботизированных систем доения – привнесение в них большого числа дополнительных полезных функций. Так, практически у всех производителей роботов в доильном боксе появились специальные системы для гигиенической обработки копыт.

– Профилактика таких заболеваний копыт, как некробактериоз, копытная гниль, ламинит, ранее производилась проходом животных через ванны со специальным раствором, однако они довольно громоздки, требуют физического труда в обслуживании и быстро загрязняются, – рассказывает Дмитрий Гринишин. – Коровы нехотя проходят через них и создают пробку при выходе из доильного робота. Более эффективным и экономичным является использование новой системы Lely Meteor, которая производит обработку копыт в роботе до и после доения животных.

Как объясняет Павел Жадобин, система представляют собой две форсунки, направленные внутрь робота, из которых под давлением подается вода или специальный дезинфекционный раствор (для ухода за копытами) в виде пены или смеси. Акцент сделан на обработку задних копыт, так как в 95% случаев именно задние конечности становятся источником проблем.

Обработку можно производить во время каждого посещения животными робота или активировать систему только с заданной периодичностью и для определенных коров. Также можно менять концентрацию раствора и виды дезинфектантов.

– Например, встраиваемый в доильный робот Lely Astronaut автомат-распылитель Meteor для обработки копыт может обрабатывать копыта сначала моющим средством Lely Meteor Wash Spray, а пока корова доится, средство стекает на пол, – рассказывает Дмитрий Гринишин. – Перед выходом из робота копыта можно обработать еще раз, но уже дезсредством Lely Meteor Care, обволакивающим роговой слой и пролонгированно защищающим конечности животного от агрессивной среды. А можно просто механически смывать грязь водой под напором.

Кстати, у Lely недавно появился и мобильный распылитель Lely Meteor, который оборудован тележкой, емкостями для дезсредств, аккумулятором, насосом и насадками-распылителями. При обработке копыт коров в станках для фиксации мобильный Lely Meteor с округлой насадкой подает дезсредство на копыта, очищает и дезинфицирует их. Для обработки копыт на сухостое коров фиксируют в хэдлоках, меняют насадку на удлиненную и за пару минут обрабатывают животных.

А в роботах DeLaval помимо очистки копыт в роботе есть функция мытья полов в самом роботе. Как объясняет Симеон Кривуля, с помощью дополнительных форсунок можно подавать воду или дезсредство на пол бокса, что избавляет от необходимости лишний раз очищать пол из шланга, экономит время уборки и дает большую гибкость в вопросах гигиены места доения.

– В новых роботах VMS V300 также есть возможность дополнительной обработки сосков животного перед доением дезинфицирующим средством, – отмечает Симеон Кривуля. – Такая процедура будет полезной при выпасном содержании животных или при низком уровне гигиены в коровнике.

Лаборатория в роботе

Стремясь расширить функционал доильного робота, ведущие поставщики таких решений оснащают свои доильные боксы аналитическим оборудованием для определения различных показателей качества молока и здоровья животных.

Так, в начале прошлого года у компании GEA появился встраиваемый в робот новый датчик измерения соматических клеток в потоке GEA DairyMilk M6850, получивший на выставке EuroTier 2018 золотую медаль.

– Уникальность решения состоит в том, что замеры производятся из каждой доли вымени по отдельности, – поясняет Павел Жадобин. – А кроме этого, измерения ведутся непрерывно в режиме онлайн. Но самое главное – в отличие от подобных систем, представленных сегодня на рынке, для функционирования продукта от GEA не требуется дополнительных расходных материалов и химических реактивов.

Обслуживание тоже не составляет трудностей: промывка происходит одновременно с плановой гигиеной робота.

– Минусом существующих решений является измерение общей соматики по вымени, – рассказывает специалист компании GEA. – Тогда как при воспалении всего одной доли средний уровень соматических клеток в молоке будет приемлемым, и неликвидная продукция попадет в общий танк.

Высокая точность измерений, по словам Павла Жадобина, позволяет при доении диагностировать заболевание или воспалительный процесс даже в одной из долей вымени и не только предотвратить развитие болезни и начать лечение на ранней стадии, но и вовремя отсечь нетоварное молоко, перенаправив его автоматически в буферную емкость или дренаж.

Как и на более ранних моделях, в Lely Astronaut А5 установлен запатентованный блок анализа молока по цветовым показателям в потоке, который в режиме онлайн без применения дополнительных химических реагентов и затрат дает возможность определять количество жира и белка в молоке, а также распознавать молозиво, переходное или маститное молоко.

– При этом после обнаружения отклонений в качестве молоко будет также утилизировано, а не направлено в общий молочный танк, – добавляет Дмитрий Гринишин.

У компании DeLaval в начале 2020 года арсенал возможностей нового робота VMS V300 пополнился определением прогестерона в молоке. Встроенный Herd Navigator 100, как и его аналог в доильном зале, содержит кассету со стик-полосками, чувствительность которых позволяет определить уровень прогестерона в молоке по цветовой индикации. Одновременно в программе управления стадом строится аналитическая кривая уровня этого гормона для каждого животного в данный период лактации и выводятся соответствующие сигналы для оператора, работающего с софтом.

– Отбор проб происходит по заданному алгоритму с учетом стадии лактации, – уточняет Симеон Кривуля. – Прогестерон – важнейший гормон, показывавший весь цикл воспроизводства животного. Так, в период 20–30 дней после отела уровень прогестерона может просигнализировать об анэструсе, с 20-го по 40-й день с помощью данных измерений можно «ловить» охоту, в течение 12–24 часов после ее наступления – удачный период для осеменения, а в последующие 10 дней после него – выявлять стельность.

Кроме того, по уровню прогестерона можно с высокой вероятностью определять наличие кист, даже не используя УЗИ-сканер и не прибегая к ректальному исследованию. А периодический мониторинг этого гормона в течение периода стельности с высокой вероятностью просигнализирует об абортации на ранней стадии.

– В среднем в номинале программы заложены около 70 проб на одно животное в год и определенная цикличность автоматического взятия анализов. Однако, если корова нуждается в более тщательном подходе, управление алгоритмом можно корректировать и подстраивать его под сервис-период, продуктивность и другие индивидуальные особенности животного, – замечает Симеон Кривуля.

Кстати, по данным специалистов, в арсенале компании Lely аналогичное функциональное дополнение к роботу А5 уже наготове.

– Блок для определения прогестерона дополнит арсенал возможностей нашего робота-дояра А5 в России уже в будущем году, – прогнозирует Дмитрий Гринишин. – В настоящее время он уже трудится на фермах Европы. Система определения прогестерона в молоке – это настоящий помощник в работе осеменаторов. На данный момент у нас уже успешно функционирует опция определения охоты у коров через программу управления стадом. Специалистам не нужно визуально отслеживать признаки охоты у животных или делать дополнительные исследования – наш робот в программе управления стадом с точностью до 99% укажет время наступления охоты и лучший момент для успешного осеменения.

Он также сообщает, что система отслеживания руминации и активности животных через шейный респондер с недавнего времени претерпела изменения.

– Если раньше информация о двигательной активности и жвачке у коровы считывалась при ее заходе непосредственно в робота на доение, а значит, максимум 3–4 раза в сутки, то сейчас коровники оснащаются мощной антенной, способной принимать сигнал и позволяющей обрабатывать информацию с ошейников в режиме онлайн, – говорит Дмитрий Гринишин. – Таким образом, данные о руминации и активности конкретного животного поступают в программу управления стадом непрерывно.

Комментарий практика

КФХ «Мартынова Л.А.» (Калужская область)

Вячеслав Мартынов, соучредитель:

– Роботы нового поколения GEA DairyRobot R9500 (ранее известные как GEA Monobox) работают в нашем хозяйстве чуть более полугода (запуск осуществили в декабре 2019 года).

На ферме установлены два робота GEA DairyRobot R9500, которые обслуживаются единым вакуумным узлом, компрессором и блоком промывки. В перспективе система позволяет подключать до четырех доильных боксов к одному блоку снабжения. Наши роботы потенциально могут обслуживать до 60–65 голов каждый. Однако на данный момент они еще недозагружены, так как стадо еще не полностью скомплектовано, и на два робота приходится всего 73 коровы.

Также имеются два доильных робота компании SAС с двумя постами доения и одним манипулятором-рукой.

Одним из главных конкурентных преимуществ роботов GEA и SAC, на мой взгляд, является удобная технология работы с выменем. В первую очередь это возможность гибкого подхода к доению. Оператор может в любой момент времени помочь процессу: переподключить доильные стаканы, подправить сосок, подкорректировать распознавание или заблокировать систему. В роботах других компаний, как правило, возможность вмешательства оператора в процесс доения минимизирована или вовсе исключена.

Для европейских фермеров, где животные в силу хорошей генетики отличаются более-менее стандартными экстерьерными параметрами, в том числе калиброванным выменем, вмешательства в процесс доения почти не требуется. Но даже на таком высокопробном стаде процент выбраковки из-за особенностей вымени для роботов составляет около 20%. В нашей стране, где генетика еще не столь хороша, или стадо отличается породной пестротой, показатель выбраковки еще выше. Соответственно, высок процент животных с нестандартным выменем.

На роботах GEA и SAC мы имеем возможность влиять на процесс доения и вносить нужные корректировки вручную. Более того, на роботах GEA DairyRobot R9500 это можно делать еще и с максимальным удобством: архитектура расположения робота позволяет получить максимально широкий обзор процесса доения, фактически на уровне глаз, и оператору предоставляется полный доступ к вымени.

В целом качеством работы и производительностью новых роботов мы довольны.

Роботы наступают

По данным VDMA Germany (Объединение немецких машиностроителей), в 2018 году из 100% проданных новых доильных установок в Германии только 22% были традиционными доильными залами или каруселями, остальные 78% – новые роботы. По статистике той же организации, к 2019 году во всем мире установлено уже свыше 50 тыс. доильных роботов разных производителей. При этом лидером (около 22 тыс. роботов) является компания Lely, ненамного отстает от нее (около 20 тыс. роботов) компания DeLaval, третье место принадлежит компании GEA (свыше 10 тыс.) по всему миру.

Отправить ссылку другу
Оставить отзыв