Roboty ! Do roboty … w dojarni

Od 1992 roku producenci mleka na świecie mają możliwość wyposażania swoich gospodarstw w komercyjnie dostępne urządzenia automatyzujące dój krów, nazywane popularnie robotami udojowymi. Z tej możliwości skorzystało już kilka tysięcy gospodarstw, głównie w krajach północnej i zachodniej Europy, a także w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i Japonii.

Czym różni się robot udojowy od… nowoczesnych dojarek mechanicznych, rozpowszechnionych również w krajowych gospodarstwach mlecznych ? W zasadzie tylko jednym elementem. Tym elementem jest układ do automatycznego zakładania kubków udojowych na strzyki wymienia. Poza tym, zarówno w przypadku robota, jak i tradycyjnych instalacji udojowych można wyróżnić na ogół te same zespoły robocze, a są to chociażby instalacja do automatycznego zdejmowania aparatów udojowych, urządzenia do identyfikacji i monitorowania zwierząt, no i oczywiście układ do wytwarzania podciśnienia, pulsacji, przedudojowej stymulacji wymienia i inne.

Ponieważ ideą opracowania instalacji w pełni automatyzującej dój jest całkowite zastąpienie, a właściwie wyeliminowanie człowieka na stanowisku udojowym, więc w konstrukcji i programie działania robota musi być uwzględniony dodatkowo jeszcze jeden etap podlegający automatyzacji, a jest to mycie i dezynfekcja wymienia, przeprowadzane przed dojem właściwym. Zestawiając różnice między robotem a nowoczesną dojarką mechaniczną warto zwrócić uwagę na inny ważny szczegół. W instalacji robota udojowego poszczególne kubki udojowe są zakładane i zdejmowane indywidualnie, niezależnie od siebie.

Wyeliminowanie klasycznego aparatu udojowego z kolektorem łączącym wszystkie kubki udojowe, tak jak jest to w klasycznej dojarce, decyduje tym samym o możliwości indywidualnego zdejmowania poszczególnych kubków ze strzyków, odpowiednio do natężenia wypływającego z nich mleka. Jest to ważna zaleta instalacji robota udojowego, stwarza się bowiem sprzyjające warunki do dokładniejszego opróżniania z mleka każdej z ćwiartek wymienia.

Czynniki uzasadniające użytkowanie robotów udojowych

Do najważniejszych bodźców decydujących o rozwoju badań i próbach wdrażania automatycznych systemów doju była potrzeba ograniczenia uciążliwości dotychczasowych, konwencjonalnych metod pozyskiwania mleka od krów. Jak wynika z szeregu badań i obserwacji, dój krów zalicza się do prac powodujących niekorzystne obciążenie fizyczne dojarza, prowadząc niejednokrotnie w długim okresie czasu do schorzeń szyi, ramion i pleców. Nie bez znaczenia pozostają również niesprzyjające warunki środowiskowe panujące w miejscu pozyskiwania mleka. Stężenie amoniaku i wilgoci, a także zanieczyszczenia organiczne i nieorganiczne ograniczają komfort pracy przy obsłudze krów w czasie doju.

Komfort ten jest dodatkowo zakłócany ryzykiem kopnięcia człowieka przez zwierzę. Poza możliwościami ograniczenia skutków towarzyszących tradycyjnym metodom doju, na robotyzację pozyskiwania mleka patrzy się jednak przede wszystkim w aspekcie oszczędności nakładów pracy ręcznej. Jak wynika z przykładowych badań, użytkowanie robota wspomaganego komputerowym systemem monitorowania stada i kontroli ruchu zwierząt pozwala za zaoszczędzenie w ciągu roku ok. 2/3 czasu w porównaniu z konwencjonalnymi metodami doju mechanicznego.

Inne badania modelowe wskazują natomiast na możliwość zmniejszenia nakładów pracy fizycznej w przypadku stosowania robota udojowego o ok. 30-40%. Dzięki temu można zmniejszyć obciążenie pracą fizyczną przy bezpośredniej obsłudze krów w gospodarstwie mlecznym.

Pełne automatyzowanie doju przekłada się również na produkcyjne wskaźniki krów. Możliwość dobrowolnego podchodzenia krów do stanowiska udojowego stanowi impuls do wyrażenia naturalnych potrzeb i zachowań związanych z oddawaniem mleka. Zastosowanie robota udojowego, jak wskazują liczne badania i obserwacje, prowadzi do skrócenia czasookresu dzielącego kolejne doje, a tym samym wzrostu częstotliwości oddawania mleka przez zwierzęta w ciągu doby. W przypadku stada obsługiwanego robotami liczba dojów w ciągu doby wynosi na ogół 2,5 do 3,0 na krowę. Zwiększeniu częstotliwości doju towarzyszy zaś wzrost wydajności mlecznej krów. W badaniach doświadczalnych, przechodząc z dwukrotnego na trzykrotny dój w ciągu doby stwierdzono wzrost wydajności mlecznej krów w zakresie 6 do 25% w pełnym okresie laktacji. W gospodarstwach francuskich użytkujących roboty udojowe w okresie ponad dwu lat, wzrost wydajności mlecznej krów wynosił zaś od 3 do 9%.

Pomimo tak znaczących korzyści towarzyszących użytkowaniu automatycznych systemów doju, rozwiązania te są wdrażane jedynie w niektórych częściach Europy, Japonii, Stanach Zjednoczonych i Kanadzie. Nasuwa się zatem pytanie: dlaczego roboty udojowe znajdują zwolenników tylko w niektórych krajach świata?

Roboty udojowe – uwarunkowania rozwoju nowoczesnej techniki

Planując wyposażenie gospodarstwa w robot udojowy, producenci mleka muszą liczyć się z koniecznością poniesienia znacznych kosztów inwestycyjnych. W pierwszej połowie bieżącego dziesięciolecia cena jednostanowiskowego robota udojowego kształtowała się na poziomie od ok. 140 tys. do ok. 180 tys. euro, na rynku brytyjskim 84-100 tys. GBF, zaś na rynku amerykańskim 150-170 tys. USD. W warunkach amerykańskich rozbudowa instalacji jednostanowiskowego robota udojowego wiązała się z wydatkiem rzędu 55-60 tys. USD za każde dodatkowe stanowisko.

Wysokie koszty zakupu robotów udojowych mogą być główną barierą ograniczającą ich użytkowanie w wielu krajach, w tym także w Polsce. Inną barierą są koszty pracy ręcznej w rolnictwie. Tam, gdzie te koszty są niskie, roboty udojowe nie stanowią konkurencji dla pracowników obsługujących krowy w dojarniach.

W przypadku użytkowania robota udojowego, personel odpowiedzialny za obsługę produkcji mleczarskiej w gospodarstwie musi liczyć się z koniecznością pozostawania w stałej, całodobowej gotowości do podjęcia interwencji w sytuacji ewentualnych zakłóceń pojawiających się w pracy instalacji udojowej. Zakłócenia te mogą być przykładowo spowodowane trudnościami z założeniem kubków udojowych na strzyki wymienia, a także problemami w sprawnym podchodzeniu zwierząt do stanowiska robota i jego opuszczaniu. Konieczność podejmowania na stanowisku udojowym interwencji, sygnalizowanych przez podręczne urządzenie dźwiękowe może stanowić utrudnienie w planowaniu roboczego dnia w gospodarstwie, a nawet zakłócać czas przeznaczony na odpoczynek.

Planując zainstalowanie robota udojowego w gospodarstwie trzeba liczyć się z koniecznością rozbudowy układu do gromadzenia i schładzania mleka. Wynika to z kilku przesłanek, z których najistotniejszą jest 24-godzinny cykl pozyskiwania mleka i wynikająca stąd gotowość jego przyjmowania przez schładzalnik w okresie całej doby.

Takie wymaganie nie odpowiada jednak procedurze użytkowania schładzalnika, która uwzględnia konieczność zarezerwowania czasu na opróżnienie zbiornika i jego cykliczne mycie. Dlatego układy do odbioru i schładzania mleka pochodzącego z instalacji robota udojowego wymagają na ogół zastosowania przykładowo zestawu dwu zbiorników schładzających. Poza instalacją do schładzania mleka, na potrzeby wykorzystania robotów udojowych w oborach konieczne jest również przystosowanie ciągów komunikacyjnych w połączeniu z obszarem zadawania pasz w celu sprawnego przemieszczania się zwierząt do i ze stanowiska udojowego robota.

Realizacja idei dobrowolności doju jest w znacznym stopniu uwarunkowana indywidualnymi cechami zwierząt, ich zachowaniem i zbiorem czynników środowiskowych. Znaczenie indywidualnych cech zwierząt jest o tyle ważne, że w przypadku systemów z robotami udojowymi to właśnie krowy, a nie człowiek decydują o najbardziej korzystnym czasie i częstotliwości oddawania mleka w ciągu doby. Stąd wymagane jest stworzenie systemu odpowiednio silnych bodźców sprzyjających samodzielnemu podchodzeniu zwierzęcia do stanowiska udojowego robota. Do bodźców tych zalicza się m.in. odpowiedniej jakości paszę treściwą podawaną w zasobniku na stanowisku udojowym.

Możliwość dobrowolnego korzystania z robota przekłada się w przypadku niektórych zwierząt na nadmierną, bądź niedostateczną częstotliwość podchodzenia na stanowisko udojowe w ciągu doby. O ile udało się, przy wykorzystaniu komputerowego systemu sprawdzającego i układu blokującego rozpoczęcie doju, rozwiązać problem zbyt częstego podchodzenia krów na stanowisko udojowe, tak istotnym problemem pozostaje to, jak zachęcić niektóre krowy do odpowiednio częstego w ciągu doby oddawania mleka. W tym przypadku rozwiązaniem pozostaje interwencja obsługującego stado, a to może wiązać się ze spotęgowaniem uciążliwości prac w oborze.

Biorąc pod uwagę indywidualne cechy krów zwraca się także uwagę na ich zachowanie, przede wszystkim zaś nerwowość, która przykładowo przejawia się przestępowaniem z nogi na nogę i zmianą położenia ciała na stanowisku udojowym. Cechy te stanowią w przypadku obsługi krów przez instalację robota przeszkodę uniemożliwiającą w wielu wypadkach założenie aparatu udojowego na strzyki.

Problemy z założeniem aparatu udojowego mogą pojawić się również w przypadku nietypowego kształtu wymienia i innych cech anatomicznych, takich jak nadmierne odchylenie od pionu strzyków, a także zbyt mała odległość dzieląca przykładowo strzyki tylnych ćwiartek wymienia. Znacznym utrudnieniem w procedurze działania niektórych modeli układów do lokalizacji strzyków może być nadmierne owłosienie powierzchni wymienia. Znaczna część wyróżnionych cech, w szczególności zaś nerwowość i nietypowy kształt wymienia decydują o ograniczeniach w adaptacji niektórych sztuk do obsługi przez automatyczny system doju, co w stosunku do całego stada może stanowić nawet 5-10% wszystkich krów.

Automatyczne systemy doju, nazywane popularnie robotami udojowymi stanowią z pewnością przyszłość gospodarstw mlecznych. Kiedy ta przyszłość zostanie urzeczywistniona zależy jednak od ogólnych uwarunkowań rozwoju produkcji mleka w Polsce i na świecie.

N