Inovācijas govju un kazu slaukšanai izstādē “EuroTier” 0
Lauksaimniecības dzīvnieku slaukšana ir darbietilpīgs process. Ja to veic ar rokām, tad viens cilvēks var stundā izslaukt aptuveni 6–8 govis. Tādēļ mūsdienās šis darbs ir mehanizēts, bet tā tehniskais risinājums un automatizācijas pakāpe ir atkarīga no slaucamo govju skaita un konkrētās situācijas. Praksē lietotās govju slaukšanas tehnikas dažādība bija manāma arī Vācijā, Hannoverē notikušajā izstādē “EuroTier 2018”, kur demonstrēja ne tikai robotizētās slaukšanas iekārtas vai AMS, bet arī iekārtas govju slaukšanai kannās, kūtī ierīkotās zālēs un slaukšanai ganībās.
Izstādē bija redzamas arī slaukšanas iekārtu modernizācijas tendences, kas akcentētas uz šo iekārtu ekspluatācijas parametru uzlabošanu, iegūtā piena kvalitātes paaugstināšanu un govju ganāmpulka menedžmenta sistēmas darbības pilnveidošanu. Nelielu ieskatu par izstādē redzētajiem jaunumiem sniegsim šajā rakstā.
Robotizētās slaukšanas iekārtas vai AMS
Izstādē savus jaunākos AMS variantus demonstrēja gan Latvijā labi zināmās firmas DeLaval, GEA un Lely, gan arī mazāk pazīstamās – Lemmer–Fulwood, SAC, BouMatic Robotics, System Happel un citas.
Liela apmeklētāju interese bija par firmas Lely demonstrētajām iekārtām. Tā ir arī vecākā AMS ražošanas firma, kuras konstruētie govju slaukšanas roboti sāka strādāt vairākās Nīderlandes fermās jau 1992. gadā. Latvijā pirmos šīs firmas robotus samontēja 2012. gadā, un tie ātri kļuva populāri. Šajā izstādē tika demonstrēts firmas jaunais robota modelis Lely Astronaut A5, kuru pērn jau uzstādīja arī Latvijā – Rojas novada ZS Dižglābas. Gadu gaitā šā robota tehniskais risinājums un aprīkojums ir pakāpeniski mainījies. Taču joprojām ir saglabājušies tā darbības pamatprincipi: govīm pie robota ir brīvā pieeja, govs pupu sagatavošana slaukšanai notiek ar rotējošu suku palīdzību, slaukšanas stobriņi piestiprināti kustīgai plāksnei – manipulatoram, ar kura palīdzību tie tiek pievienoti govs tesmeņa pupiem. Jaunajam robota modelim ir pilnveidota slaukšanas stobriņu pievienošanas sistēma. Tam ir divas kameras: viena precizē govs atrašanās stāvokli slaukšanas stendā, bet otra – 3D kamera – tiek izmantota pie stobriņu pievienošanas attiecīgiem govs pupiem. Turklāt manipulatora kustīgo daļu virzīšanai vairs nelieto pneimocilindrus, bet gan mehānisko (skrūves tipa) piedziņu. Tādēļ slaukšanas stobriņu pievienošana notiek precīzāk un raitāk, kā arī ievērojami klusāk. Papildus saglabātas daudzas citas šo robotizēto iekārtu īpatnības, piemēram, slaukšanas stobriņi pēc katras govs izslaukšanas tiek dezinficēti ar tvaiku, robots komplektēts ar govs gremošanas aktivitātes reģistrēšanas sensoru utt.
Liela apmeklētāju vērība bija pievērsta arī angļu firmas Lemmer–Fulwood jaunajam govju slaukšanas robotam M2erlin, kurš tagad tiek izmantots arī Latvijā – Blomes pagasta saimniecībā Dimanti.
Šīs firmas ražotie govju slaukšanas roboti sāka strādāt Rietumeiropas zemnieku saimniecībās ap 2000. gadu un pēc darbības principa, kā arī konstruktīvā risinājuma bija līdzīgi firmas Lely robotam. Taču tagad šīs robotizētās slaukšanas iekārtas konstrukcija ir būtiski mainījusies. Govju slaukšanas stends ir aprīkots ar diviem ieejas un diviem izejas vārtiņiem. Tādēļ to var pielāgot dažādām situācijām, piemēram, nodrošināt izslaukto govju tūlītēju selekciju: novirzīšanu uz atpūtas un ēdināšanas zonu vai arī uz selekcijas aizgaldu, lai tās varētu izmeklēt veterinārārsts.
Izmainīta arī manipulatora konstrukcija, kas vada govju slaukšanas atsevišķo operāciju norisi. Tagad tas ir nostiprināts vertikālas vārpstas galā, bet šīs vārpstas augšgals ievirzās robota sānu apvalkā. Slaukšanas sākumā šī vārpsta pagriežas, nodrošinot manipulatora pabīdīšanu zem govs tesmeņa. Pēdējam pievienotas gan pupu mazgāšanai paredzētās rotējošās sukas, gan kasete ar slaukšanas stobriņiem. Vēl būtiskas izmaiņas ir skārušas robota manipulatora darbību. Tā kustīgo daļu virzīšanai vairs neizmanto pneimopiedziņu, bet gan mehānisko piedziņu – trīs nelielu sensoru vadītus elektromotorus.
Izstādes prospektos bija redzama arī jauna šādu robotu izmantošanas iespēja, kas realizēta vienā Brandenburgas saimniecībā. Šeit 470 govis slauc ar 12 firmas Lemmer–Fullwood robotiem M2erlin, kuri izvietoti puslokā, lai tā centrā veidotos govju priekšslaukšanas laukums.
Govis ir sadalītas piecās grupās, kuras slauc stingri noteiktos laikos. Saimniecības pieredze liecina, ka priekšslaukšanas laukumā iedzītās govis labprāt pašas dodas uz brīvajām slaukšanas vietām. Tādēļ to slaukšana notiek salīdzinoši ātri un bez īpašas cilvēku iejaukšanās. Turklāt govis pie šāda slaukšanas veida pierod dažu dienu laikā, un tad darba ražīgums sasniedz 80–90 govis stundā. Ganāmpulka vidējais izslaukums ir 9300 kg no viena dzīvnieka gadā, taču, pārejot uz nākotnē paredzēto trīsreizējo slaukšanu, tiek prognozēta izslaukuma palielināšanās virs 10 000 kg gadā.
Firmas GEA nozīmīgākais demonstrētais jaunums bija robots ar vienu slaukšanas vietu – GEA Monobox. Arī tas ir Latvijā labi pazīstams, jo tagad uzstādīts jau daudzās slaucamo govju kūtīs. Šajā robotā ir saglabāti visi pozitīvie jauninājumi, kas tika lietoti firmas ražotajam daudzvietīgajam slaukšanas robotam GEA MLone, kā arī AMS modulim DairyProQ, kas bija paredzēts govju robotizētai slaukšanai dažādās stenda tipa iekārtās. Tādēļ slaukšanas stobriņu pievienošana notiek ar 3D kameras palīdzību, bet pēc tam sekojošās govju slaukšanas pamatoperācijas (pupu masāža, apmazgāšana, žāvēšana, pirmo piena strūklu noslaukšana, govju slaukšana, kā arī pupa galu dezinfekcija, beidzoties piena atdevei un tā nožāvēšana) tiek realizēta ar slaukšanas stobriņa palīdzību. Šāds risinājums nodrošina salīdzinoši ātru slaukšanas stobriņu pievienošanu un saīsina govju slaukšanas kopējo ilgumu. Savukārt slaukšanas stobriņi kopā ar savienojošiem cauruļvadiem veido atstrādātu konstruktīvo mezglu, kas ir viegli tīrāms un mehāniski izturīgs. Tā iekšējās virsmas, kas saskaras ar pienu, tiek mazgātas un dezinficētas pēc katras govs slaukšanas. Pilnveidota arī robotizētās slaukšanas iekārtas menedžmenta sistēma.
Savukārt Latvijā labi pazīstamā firma DeLaval demonstrēja pilnveidotu robotizēto slaukšanas iekārtu VMSTM V300. Tā aprīkota ar modernizētu menedžmenta sistēmu, kas nodrošina straujāku govs pupu sameklēšanu un slaukšanas stobriņu pievienošanu, tādējādi palielinot vienā stundā izslaukto govju skaitu par aptuveni 10%, bet vienā robotizētā slaukšanas vietā izslauktā piena daudzums var sasniegt 3500 kg diennaktī. Vēl ieviesta slaukšanas stobriņu dezinfekcija starpslaukšanas laikā, izmantojot tvaiku, bet visu informāciju par govju slaukšanas gaitu var saņemt arī viedtālrunī.
Konstruktīvā ziņā savstarpēji līdzīgi ir firmu Happel, Insentenc un SAC piedāvātie govju slaukšanas roboti. Tiem ir divas paralēli izvietotas slaukšanas vietas, bet šīs abas slaukšanas vietas apkalpo viens robots, kam ir satveršanas roka. Pēc govs ieiešanas slaukšanas vietā notiek pupu sagatavošana slaukšanai (apmazgāšana, nosusināšana un pirmo piena strūklu noslaukšana).
Šim nolūkam robots uz īsu brīdi (10–15 s.) katram pupam pievieno speciālas konstrukcijas stobriņu, kas izpilda iepriekš minētās darba operācijas. Pēc tam robota roka pievieno īstos slaukšanas stobriņus. Slaukšanas beigās, kad piena izvades intensitāte samazinās līdz iestatītajai robežai, stobriņi automātiski atvienojas. Bet pēc katras govs izslaukšanas notiek slaukšanas stobriņu dezinfekcija ar tvaika palīdzību. Savukārt piena ceļu mazgāšana notiek ar verdošu ūdeni, un tā tiek realizēta vairākas reizes diennaktī. Saskaņā ar firmu prospektos sniegto informāciju šādi roboti spēj apkalpot līdz 120–130 govju lielu ganāmpulku.
Savdabīgs bija arī firmas BouMatic Robotics demonstrētais govju slaukšanas robots MR–D2TM.
Arī tam ir divas blakus izvietotas govju slaukšanas vietas, taču slaukšanas stobriņus pievieno no dzīvnieku aizmugures (starp govju kājām). Firma uzskata, ka šāds risinājums mazina dzīvnieku stresu. Arī šai gadījumā pupu sagatavošanu slaukšanai veic ar speciālu priekšslaukšanas stobriņu, un tikai pēc tam tiek pievienoti galvenie slaukšanas stobriņi. Turklāt robota roka vienlaikus satver divus slaukšanas stobriņus, un tos pievieno vienā tesmeņa pusē esošajiem pupiem pēc kārtas. Tas paātrina slaukšanas norisi. Stobriņu pievienošanu vada 3D kamera. Slaukšanas laikā tiek fiksēta no katra tesmeņa ceturkšņa izslauktā piena plūsmas intensitāte, iegūtais piena daudzums, temperatūra, elektrovadītspēja, kā arī somatisko šūnu daudzums. Šos datus uzkrāj menedžmenta sistēma, un tos izmanto govju veselības novērtēšanai, kā arī izsniedzamās spēkbarības daudzuma noteikšanai.
Karuseļa tipa slaukšanas iekārtas
Karuseļa tipa slaukšanas iekārtas ir piemērotas galvenokārt lielajām liellopu fermām, kurās ir 400 un vairāk slaucamo govju. Atkarībā no slaukšanas vietu skaita un govju izvietojuma uz rotējošās platformas šo iekārtu darba ražīgums var sasniegt vairākus simtus govju stundā. Tādēļ mūsdienās tās bieži izmanto arī Latvijā.
Taču pakāpeniski pilnveidojas arī šīs slaukšanas iekārtas, un to galvenās izmaiņas ir šādas. Dominē tendence lietot iekārtas ar govju starveida (side by side) izvietojumu uz platformas, jo tad var panākt raitāku dzīvnieku ieiešanu slaukšanas vietās un iziešanu no tām. Turklāt vadošās firmas kā, piemēram, GEA un DeLaval, šim pašam nolūkam ir samazinājušas nožogojuma augstumu slaukšanas vietu aizmugurējā daļā.
Govju slaukšanas vietas sāk ierīkot nevis starveida, bet ar 15o lielu slīpumu karuseļa griešanās virzienā. Arī tas paātrina govju nomaiņu uz karuseļa platformas.
Pastāv tendence radīt tādus apstākļus, lai govju slaukšanu varētu realizēt viens cilvēks, šim nolūkam uzlabojot slaukšanas procesa novērošanas (kontroles) iespēju un pilnveidojot slaukšanas aparātu konstrukciju.
Izstrādāta datorprogramma (firma Dairymaster), ar kuras palīdzību iespējams optimizēt karuseļa platformas griešanās ātrumu. Šim nolūkam tiek izmantoti ganāmpulkā esošo govju iepriekšējās slaukšanas reizēs uzkrātie dati par to slaukšanas ilgumu, kā arī fiksēts, kuras govis attiecīgā brīdī atrodas uz rotējošās platformas.
Notiek karuseļa tipa slaukšanas iekārtu robotizācija. Agro Topā jau ir rakstīts par firmu DeLaval un GEA izstrādātajiem robotizācijas variantiem. Firmas DeLaval robotizētajam karuselim ir 24 slaukšanas vietas, turklāt govju izvietojums uz rotējošās platformas nav starveida (side by side tipa), bet gan skujveida. Karuseli apkalpo pieci roboti: divi veic govju tesmeņa sagatavošanu slaukšanai, divi pievieno slaukšanas aparātu stobriņus, bet viens robots izvietots slaukšanas aparātu noņemšanas zonā un veic izslaukto govju pupu apstrādi ar dezinficējošu šķidrumu. Pēc firmas sniegtās informācijas, šādi robotizēti karuseļi jau strādā vairākās Rietumeiropas saimniecībās, un pašlaik šāda veida slaukšanas iekārta tiek montēta arī vienā Igaunijas saimniecībā. Savukārt firma GEA izstrādājusi AMS moduli DairyProQ, kas nodrošina gan govs tesmeņa sagatavošanu slaukšanai, gan slaukšanas norisi, gan slaukšanas nobeiguma operāciju izpildi. Ar šo moduli ir aprīkota katra slaukšanas vieta. Turklāt šāds AMS modulis ir universāls, jo to var izmantot arī citu stenda tipa slaukšanas iekārtu robotizācijai.
Izstrādāta karuseļa tipa iekārta, kas paredzēta kazu slaukšanai (firma Dairymaster). Tā paredzēta lieliem kazu ganāmpulkiem, jo, pateicoties augstajai automatizācijas pakāpei, viens slaucējs var izslaukt līdz pat 1300 kazu stundā. Slaukšanas laikā kazas ir izvietotas starveidā, tās orientējot ar galvām uz karuseļa centrālo daļu. Slaukšanas stobriņu noņemšana notiek automātiski, beidzoties piena plūsmai. Turklāt pēc katras kazas izslaukšanas tiek realizēta slaukšanas aparātu stobriņu un piena šļūteņu apstrāde ar dezinficējošu šķidrumu, kam seko skalošana ar ūdeni un apžāvēšana ar gaisa plūsmu. Kā papildu iespēju firma paredz katru slaukšanas vietu apgādāt ar speciālu AMS moduli, tādējādi nodrošinot robotizētu slaukšanas procesa norisi.
Citi slaukšanas iekārtu modernizācijas risinājumi
Praksē joprojām notiek govju slaukšanas stobriņa konstrukcijas uzlabojumi. Hannoveres izstādē šādu jauninājumu demonstrēja firma DeLaval, un tas tika novērtēts ar izstādes sudraba medaļu. Jaunā slaukšanas stobriņa pupu gumijai ir rāmjveida konstrukcija. Tādēļ pupu gumijas nomaiņa notiek, to ievietojot stobriņā un pagriežot līdz atdurei. Lietojot šādu risinājumu, salīdzinājumā ar līdzšinējo stobriņa variantu pupu gumijas nomaiņas ilgums samazinās vismaz trīs reizes. Turklāt jaunajai pupu gumijai ir par 50% garāks darba mūžs, bet govju slaukšanas ilgums samazinās par aptuveni 7%. Jaunais slaukšanas stobriņš ir izmantojams visām firmas DeLaval slaukšanas iekārtām, kas paredzētas govju slaukšanai stāvvietās un slaukšanas zālēs.
Jaunu govju slaukšanas aparāta risinājumu piedāvāja firma SiliconForm. Tas ir piemērots galvenokārt dažādām stenda tipa slaukšanas iekārtām, un tam ir šādas īpatnības.
Govju slaukšanai lieto tā saukto zemā vakuuma sistēmu, kur darba vakuuma lielums ir 33 kPa. Tas aptuveni līdzinās teļa radītajam vakuumam mātes pupa zīšanas laikā un ir ievērojami mazāks nekā pašlaik praksē lietotajiem aparātiem (43–50 kPa). Tādēļ slaukšana notiek daudz saudzīgākā, govju tesmeņa veselībai labvēlīgākā režīmā.
Slaukšanas aparātam nav kolektora. Izejas stāvoklī slaukšanas stobriņi ievietoti cilindriskās aptverēs, kas izvietotas govs sānu tuvumā. Pēc tesmeņa sagatavošanas slaucējs ņem stobriņus no aptverēm un pēc kārtas tos pievieno pupiem. Šāds risinājums atvieglo slaukšanas stobriņu pievienošanu, jo viena stobriņa masa ir vairākkārt mazāka nekā visu stobriņu un kolektora kopējā masa, turklāt attālums no aptveres līdz govju tesmenim ir salīdzinoši neliels.
Slaukšanas laikā katrs stobriņš turas pie sava govs pupa. Tādēļ pupu noslogojums (virzienā uz leju) nav atkarīgs no to garuma, un visiem pupiem ir aptuveni vienāds. Bet tas slaukšanas laikā mazina gan atsevišķu stobriņu iespējamo virzīšanos uz augšu (stobriņu uzlīšanu), aizspiežot sašaurinājumu starp tesmeņa un pupa cisternām un traucējot piena izvadi, gan arī mazina stobriņu nokrišanas gadījumu skaitu.
Elastīgās piena šļūtenes, kas pievienotas slaukšanas stobriņiem, balstās uz kustīgas atbalstrokas, kas slaukšanas laikā periodiski virzās uz augšu un leju, tādējādi imitējot teļa galvas kustību zīšanas laikā. Turklāt šīs kustības intensitāte pastiprinās piena izvades beigu posmā, papildus stimulējot piena atdevi. Tādēļ šādā gadījumā nav vajadzīga govju mašīnpārslaukšana.
Ja piena izvades intensitāte samazinās zem iestatītās vērtības, tad pēc īsa brīža tiek atslēgts vakuums un notiek slaukšanas stobriņu noņemšana, tos automātiski atvelkot atpakaļ cilindriskajās aptverēs.
Pēc katras govs izslaukšanas automātiski notiek slaukšanas stobriņu skalošana, bet slaukšanas beigās – visu piena ceļu mazgāšana un dezinfekcija.
Vēl viens interesants jaunums ir Itālijas firmas Puli–Sistem izstrādātās palīgierīces F71 un F488, kas atvieglo un uzlabo govju tesmeņa sagatavošanu slaukšanai. To darbīgajām daļām ir četras rotējošas birstes, kurām pupu sagatavošanas laikā tiek pievadīts mazgāšanas šķidrums. Katrs govs pups tiek sagatavots atsevišķi. Šim nolūkam slaucējs uz brīdi ievada attiecīgo pupu starp rotējošām sukām, kur to nomazgā un attīra no pielipušajiem netīrumiem. Turklāt, vadoties pēc firmas prospekta, šāds risinājums arī vienlaikus stimulē govs tesmeņa atrietēšanu.
Cits izstādes jaunums bija Nīderlandes firmas Nedap N.V. demonstrētais piena skaitītājs, kas piemērots dažādām stenda tipa iekārtām. Tas ir nepārtrauktas darbības, taču atšķirībā no citiem plūsmas tipa skaitītājiem tajā netiek samazināts piena plūsmas šķērsgriezuma laukums. Tādēļ arī netiek radīts vakuuma kritums. Piena plūsmas lielumu fiksē elektronisks sensors, kas iegūto informāciju ar procesora palīdzību noraida līdz ganāmpulka menedžmenta sistēmai. Tādēļ šīs informācijas pārvadei netiek izmantoti elektriskie vadi. Šā skaitītāja priekšrocība ir arī tā vienkāršā uzbūve un montāža. Tam nav kustīgas sastāvdaļas, un tas ir viegli kopjams.
Vēl viens jaunums – stenda tipa slaukšanas iekārtas sāk komplektēt ar spēkbarības izēdināšanas aprīkojumu. Stenda tipa slaukšanas iekārtām šāds risinājums tika realizēts vēl pagājušā gadsimta septiņdesmitajos gados. Taču tad konstatēja, ka spēkbarības izēdināšanai slaukšanas laikā ir dažādi trūkumi. Vispirms jau govs nespēj apēst visu tām vajadzīgo spēkbarības daudzumu, tāpēc to nepieciešams izēdināt arī kādā citā vietā, bet tas sarežģī spēkbarības izdales norisi. Turklāt daļa no slaukšanas laikā izsniegtās barības, dzīvniekiem ēdot, nobirst uz grīdas un aiziet zudumā. Negatīvu ietekmi rada arī spēkbarības putekļi, jo izraisa pulsatora darbīgo daļu piesērēšanu. Tādēļ agrāk no šādas prakses atteicās. Taču Zviedrijas zinātnieki noskaidrojuši, ka spēkbarības izēdināšana ne tikai sekmē dzīvnieku patstāvīgu virzīšanos uz slaukšanu, bet arī stimulē govju atrietēšanu un paātrina piena izvades norisi. Tāpēc vairākas firmas, kas piedalījās izstādē, piemēram, Hanskamp, Favorit u. c., piedāvāja pilnveidotu spēkbarības izdales aprīkojumu, kas izmantojams govju ēdināšanai, tās slaucot stenda tipa iekārtās. Firmu piedāvātie spēkbarības daudzuma dozatori nodrošina barības izsniegšanu ar 25 g lielu precizitāti. Tie paredzēti gan granulētas, gan arī miltveida barības izēdināšanai, kā arī mazina barības putekļu veidošanos. Izsniedzamās barības devas iestatīšana un apēstā daudzuma kontrole notiek arī ar viedtālruņa palīdzību.
Vēl tika demonstrētas pārvietojamās govju slaukšanas iekārtas, kas izmantojamas govju slaukšanai ganībās (firmas Dairymaster, Fullwood un citas). Pēc konstruktīvā risinājuma tās ir divu veidu.
Pirmā veida slaukšanas iekārtai ir divas paralēli izvietotas platformas, starp kurām strādā slaucējs.
Lai govis nokļūtu uz attiecīgās platformas, tām ir ierīkota slīpa uzeja un noeja. Slaukšanas laikā govis uz platformām stāv skujveidā, bet to slaukšana notiek pēc Swing–Over principa, t. i., uz katrām divām pretim esošām slaukšanas vietām ir viens slaukšanas aparāts. Šo aparātu izmanto pārmaiņus gan vienā, gan arī pretējā pusē esošās govs slaukšanai. Šajā gadījumā tas ir racionāli, jo, kamēr vienā pusē notiek govju slaukšana, otrā pusē tiek veikta govju grupu nomaiņa – izslauktās govis noiet no platformas, bet to vietā uznāk jauna govju grupa. Parasti šādā gadījumā uz katras platformas ir 10 slaukšanas vietas, un viens slaucējs var stundā izslaukt 60–80 govju.
Otrā veida slaukšanas iekārtai abas sānu platformas ir aprīkotas ar hidrosistēmu. Sākumā platformas atrodas zemes līmenī, bet pēc govju uziešanas tās paceļ, lai dzīvnieki atrastos slaucēja darbam piemērotā augstumā. Šai gadījumā govis uz platformas izvietojas paralēli, side by side veidā. Tādēļ pēc slaukšanas, kad attiecīgā platforma ir nolaista, govis no tās noiet frontāli, izmantojot tā sauktās ātrās izejas principu. Iekārtu mēdz komplektēt ar 12 slaukšanas aparātiem. Tādā gadījumā slaucēja darba ražīgums sasniedz aptuveni 72 govis stundā. Firma Dairymaster uzskata, ka šāda veida slaukšanas iekārtu var sekmīgi izmantot arī aukstajā gadalaikā, kad govis neiet ganībās. Tad to novieto kūtī. Pēc pircēju vēlmes šo slaukšanas iekārtu var apgādāt ar stobriņu noņemšanas automātiku, izslauktā piena skaitītājiem un citu papildu aprīkojumu.
Vairāk lasiet žurnāla Agro Tops aprīļa numurā
