大型牧場的機(jī)器人擠奶解決方案

文/Francisco Rodriguez　　譯/趙新茂

大型牧場的機(jī)器人擠奶解決方案

文/Francisco Rodriguez譯/趙新茂

〔利拉伐（北美）〕

隨著國內(nèi)大型牧場的不斷增加和人力成本的不斷上升，如何選擇合適的擠奶系統(tǒng)對牧場的成功非常關(guān)鍵。機(jī)器人擠奶作為傳統(tǒng)擠奶設(shè)備的一個重大變革，在全球許多國家取得了很大的成功。為了使國內(nèi)養(yǎng)殖界了解機(jī)器人擠奶，介紹了機(jī)器人擠奶的特點(diǎn)及對大型牧場的好處，同時重點(diǎn)討論了大型牧場選擇機(jī)器人擠奶系統(tǒng)所需要考慮的因素。

機(jī)器人擠奶；大型牧場；擠奶解決方案

機(jī)器人擠奶是大型牧場合適的擠奶解決方案。一個自動擠奶系統(tǒng)（AMS）的操作與多套自動擠奶系統(tǒng)的操作需要的技能是一樣的。不管是1 臺或2 臺機(jī)器人的牛舍，還是北美擁有20 臺機(jī)器人的最大自動擠奶系統(tǒng)，或當(dāng)前世界上最大的自動化擠奶系統(tǒng)，即智利的擁有64 臺擠奶機(jī)器人系統(tǒng)VMSTM的Fundo El Risquillo牧場，它們每天所做的事情都是一樣的，唯一的區(qū)別在于操作管理水平的不同，這與使用傳統(tǒng)擠奶設(shè)備的牛場是一樣的。

1　大型牧場采用自動擠奶系統(tǒng)的好處

大型牧場采用機(jī)器人擠奶，除了獲得與小型或中型牧場一樣的好處外，還有兩方面的好處。

1.1節(jié)省人力

技術(shù)成本逐漸降低，而人工成本逐漸提高的趨勢影響了很多行業(yè)，在這種情況下，自動化成為了最佳的解決方案，奶牛行業(yè)也不例外，在使用機(jī)器人擠奶時，評估員工效率（即每個員工可操控的機(jī)器人數(shù)量）非常重要。表1列出了北美地區(qū)在實際情況下不同規(guī)模的機(jī)器人擠奶牧場所需要的員工數(shù)。

員工的問題不僅僅只是效率的問題，而且也涉及到有沒有可用的人的問題。不能吸引年輕的、高素質(zhì)的青年加入到牛場，導(dǎo)致目前行業(yè)內(nèi)缺乏有能力的員工。雇傭年輕的、有技術(shù)悟性的人員并把他們培養(yǎng)成高級的牛群管理人員需要做非常多的工作。他們要求的薪水可能較高，但當(dāng)他們開始使用技術(shù)及一些數(shù)據(jù)，來作出正確的決定和有效管理策略的時候，這些投入都是值得的。規(guī)模是8 臺機(jī)器人480 頭奶牛，每群60 頭奶牛，或者4 臺機(jī)器人240 頭奶牛（圖1）。也可以把牛舍建設(shè)得更大，但要確保將所有的因素都考慮進(jìn)去，特別是奶牛交通。當(dāng)8 臺機(jī)器人擠奶的牛舍在按照預(yù)期進(jìn)行正常工作時，也可以同時進(jìn)行擴(kuò)建（圖2）。但在開

圖1　4 臺機(jī)器人的擠奶系統(tǒng)

圖2　瑞典Hanasa牧場8 臺機(jī)器人擠奶系統(tǒng)

1.2更好地關(guān)注每頭奶牛

機(jī)器人擠奶系統(tǒng)，不管牛群大小，其所擁有的技術(shù)可以讓牧場主在關(guān)注單頭奶牛的同時兼顧牛群。每頭奶牛都可以以一些特別的方式被監(jiān)督和管理以產(chǎn)生利潤。

表1　機(jī)器人擠奶的員工效率

2　大型牧場配備自動擠奶系統(tǒng)需考慮的因素

2.1牛舍大小

需要按期完成短期、中期和長期的戰(zhàn)略計劃。開始時理想的始計劃時，一定要為未來的擴(kuò)建作好準(zhǔn)備。

2.2奶牛飼養(yǎng)管理

2.2.1分群

機(jī)器人擠奶牛舍要根據(jù)奶牛泌乳期和奶牛的行為進(jìn)行奶牛分群，而不是根據(jù)泌乳階段。當(dāng)設(shè)計及作決策時，一定要優(yōu)先考慮早期泌乳牛。

2.2.2飼喂

飼喂時，不僅僅要關(guān)注日糧的質(zhì)量，更要關(guān)注奶牛能否吃到日糧。每頭奶牛的采食槽寬度要達(dá)到61～72 cm。理想的情況是每邊采食道有3 列自由臥床（臥床與飼喂空間的配套原則是1∶3，兼顧二者，做到1 頭奶牛配備1 個采食槽和1 個臥床），可以通過中央飼喂通道或側(cè)邊飼喂通道進(jìn)行飼料發(fā)放。

2.2.3墊料

沙子是多數(shù)牧場的標(biāo)準(zhǔn)墊料。計劃好臥床及圈舍設(shè)計，讓墊料的操作處理更方便，定期維護(hù)沙床墊料和保養(yǎng)相關(guān)設(shè)備，并仔細(xì)考慮投資回報率。

牛床墊是世界各地機(jī)器人擠奶系統(tǒng)最常用的墊料。牛床墊的功效高低取決于管理合理程度、牛床墊質(zhì)量以及頂層有機(jī)墊料的數(shù)量。選擇具備最佳緩沖力、抗拉力和支撐力的牛床墊方案是基礎(chǔ)；并通過制定正確的管理策略，最大程度地保障奶牛的舒適度、運(yùn)動量、牛奶質(zhì)量和乳房健康，不影響設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和實現(xiàn)奶牛流向零干擾。

2.2.4密度

避免密度太大，密度太大對新產(chǎn)牛不利。在實際情況下，大的機(jī)器人擠奶牧場飼養(yǎng)密度不能超過105%。一棟牛舍有1 臺或多臺機(jī)器人是可行的。但要確保牛舍的布局滿足一個人可以將牛只驅(qū)趕到自動擠奶系統(tǒng)，或者不需要任何額外人力協(xié)助的特需區(qū)。

2.2.5蹄浴

按照規(guī)范的蹄浴程序操作。蹄浴對牛只蹄部健康非常關(guān)鍵，因為奶牛需要能夠自動走到擠奶機(jī)器人所在區(qū)域。

2.2.6頸枷

建議使用頸枷，即使在特需區(qū)。除了方便日常操作外，也讓燎毛（乳頭周圍過多的牛毛會影響機(jī)器人的套杯識別）更容易。

2.2.7牛舍通風(fēng)

不管是自然通風(fēng)還是機(jī)械通風(fēng)，奶牛在舍內(nèi)均勻分布是非常重要的，可以避免由于溫度變化造成的擁堵和混亂。低屋面橫向通風(fēng)牛舍可以讓新鮮空氣和溫度分布更均勻，尤其是夏季。

機(jī)器人擠奶系統(tǒng)，不單單只是一臺擠奶機(jī)器人，而是一整套的牧場解決方案。正如智利Ancali Agrícola公司的Fundo El Risquillo牧場，除了擠奶機(jī)器人外，還引入了一系列其它的奶牛舒適度解決方案，如牛舍通風(fēng)系統(tǒng)、奶牛降溫系統(tǒng)、橡膠地板、牛體刷、飲水槽和照明設(shè)施等。Ancali Agrícola公司首席執(zhí)行官Pedro Heller在第1套VMS系統(tǒng)運(yùn)行后細(xì)心地進(jìn)行了計算，發(fā)現(xiàn)：加上其它奶牛舒適度解決方案，擠奶機(jī)器人VMS的投資回報是顯而易見的。

2.3奶牛流向

在奶牛流向上，是選擇自由式奶牛流向還是引導(dǎo)式奶牛流向，需要考慮以下幾個方面的內(nèi)容。

2.3.1節(jié)約飼喂成本策略

如果TMR是牧場的工作重點(diǎn)，而且牧場想降低顆粒料成本，那么牧場可以選擇擠奶優(yōu)先。如果牧場可以設(shè)計飼喂計劃，并在機(jī)器人那里飼喂50%的谷物顆粒精料，那么自由式奶牛流向和引導(dǎo)式奶牛流向都可以選擇。

2.3.2節(jié)省人工的策略

從節(jié)省人工的方面來講，最有效的奶牛流向方式是引導(dǎo)式奶牛流向，只需要人工驅(qū)趕大約3%的牛只到機(jī)器人擠奶系統(tǒng)擠奶，而如果是自由式奶牛流向，則需要驅(qū)趕15%的牛只到機(jī)器人擠奶系統(tǒng)擠奶。對于小型和中型牧場，差異不是很大，但當(dāng)擠奶牛群數(shù)量達(dá)到1 000 頭或以上時，差異將高達(dá)30～150 頭牛，這是一個很大的數(shù)字，意味著非常高的人工成本。

2.3.3簡易性策略

如果不使用分隔門和單向門，而且可以接受支付額外的人工費(fèi)用，自由式奶牛流向?qū)⑹悄翀龅倪x擇，牧場所設(shè)定的期望值是滿意程度的關(guān)鍵。

2.4過渡期

不管牧場大小如何，意識到操作流程及管理方式需要改變是非常重要的。事先規(guī)劃好過渡階段是非常重要的。培訓(xùn)員工、制定策略、制定有效的團(tuán)隊工作方案、選擇正確的奶牛都會幫助牧場取得最終的成功。

要根據(jù)以下條件選擇適合自動擠奶系統(tǒng)的牛只：（1）牛奶流速；（2）乳房結(jié)構(gòu)，特別是乳頭位置和乳頭大小；（3）泌乳期：第2胎的奶牛與第1胎及第3胎的奶牛相比，其對自動機(jī)器人擠奶的適應(yīng)性更好，胎次高的奶牛適應(yīng)速度較慢。

表2　單臺機(jī)器人擠奶與轉(zhuǎn)臺機(jī)器人擠奶系統(tǒng)的比較

圖3　轉(zhuǎn)臺機(jī)器人擠奶系統(tǒng)（AMR）模型

3　利拉伐轉(zhuǎn)臺機(jī)器人擠奶系統(tǒng)（AMR）

截至目前，大型商業(yè)牧場最流行的系統(tǒng)是單臺機(jī)器人擠奶。2009年，轉(zhuǎn)臺機(jī)器人在測試牧場開始工作，2010年，利拉伐發(fā)布了轉(zhuǎn)臺機(jī)器人擠奶系統(tǒng)（AMR）（圖3）。目前，在瑞典、德國、芬蘭和澳大利亞已經(jīng)有15 套轉(zhuǎn)臺機(jī)器人在商業(yè)牧場運(yùn)行。表2為單臺機(jī)器人擠奶系統(tǒng)和轉(zhuǎn)臺機(jī)器人擠奶系統(tǒng)的比較。

大型自動化擠奶系統(tǒng)的前景非常光明。不斷引入先進(jìn)的技術(shù)是應(yīng)對行業(yè)內(nèi)不同挑戰(zhàn)的最佳方法。創(chuàng)新將對人力、牛群管理和社會責(zé)任有著非常大的影響。當(dāng)牧場決定使用自動擠奶機(jī)器人時，一定要將工作計劃好，同時按照計劃進(jìn)行實施，最終一定會成功。C

2016-08-10）

Francisco，資深自動化擠奶系統(tǒng)牧場管理顧問，為利拉伐（北美）提供咨詢服務(wù)。