大型牧场的机器人挤奶解决方案

文/Francisco Rodriguez　　译/赵新茂

大型牧场的机器人挤奶解决方案

文/Francisco Rodriguez译/赵新茂

〔利拉伐（北美）〕

随着国内大型牧场的不断增加和人力成本的不断上升，如何选择合适的挤奶系统对牧场的成功非常关键。机器人挤奶作为传统挤奶设备的一个重大变革，在全球许多国家取得了很大的成功。为了使国内养殖界了解机器人挤奶，介绍了机器人挤奶的特点及对大型牧场的好处，同时重点讨论了大型牧场选择机器人挤奶系统所需要考虑的因素。

机器人挤奶；大型牧场；挤奶解决方案

机器人挤奶是大型牧场合适的挤奶解决方案。一个自动挤奶系统（AMS）的操作与多套自动挤奶系统的操作需要的技能是一样的。不管是1 台或2 台机器人的牛舍，还是北美拥有20 台机器人的最大自动挤奶系统，或当前世界上最大的自动化挤奶系统，即智利的拥有64 台挤奶机器人系统VMSTM的Fundo El Risquillo牧场，它们每天所做的事情都是一样的，唯一的区别在于操作管理水平的不同，这与使用传统挤奶设备的牛场是一样的。

1　大型牧场采用自动挤奶系统的好处

大型牧场采用机器人挤奶，除了获得与小型或中型牧场一样的好处外，还有两方面的好处。

1.1节省人力

技术成本逐渐降低，而人工成本逐渐提高的趋势影响了很多行业，在这种情况下，自动化成为了最佳的解决方案，奶牛行业也不例外，在使用机器人挤奶时，评估员工效率（即每个员工可操控的机器人数量）非常重要。表1列出了北美地区在实际情况下不同规模的机器人挤奶牧场所需要的员工数。

员工的问题不仅仅只是效率的问题，而且也涉及到有没有可用的人的问题。不能吸引年轻的、高素质的青年加入到牛场，导致目前行业内缺乏有能力的员工。雇佣年轻的、有技术悟性的人员并把他们培养成高级的牛群管理人员需要做非常多的工作。他们要求的薪水可能较高，但当他们开始使用技术及一些数据，来作出正确的决定和有效管理策略的时候，这些投入都是值得的。规模是8 台机器人480 头奶牛，每群60 头奶牛，或者4 台机器人240 头奶牛（图1）。也可以把牛舍建设得更大，但要确保将所有的因素都考虑进去，特别是奶牛交通。当8 台机器人挤奶的牛舍在按照预期进行正常工作时，也可以同时进行扩建（图2）。但在开

图1　4 台机器人的挤奶系统

图2　瑞典Hanasa牧场8 台机器人挤奶系统

1.2更好地关注每头奶牛

机器人挤奶系统，不管牛群大小，其所拥有的技术可以让牧场主在关注单头奶牛的同时兼顾牛群。每头奶牛都可以以一些特别的方式被监督和管理以产生利润。

表1　机器人挤奶的员工效率

2　大型牧场配备自动挤奶系统需考虑的因素

2.1牛舍大小

需要按期完成短期、中期和长期的战略计划。开始时理想的始计划时，一定要为未来的扩建作好准备。

2.2奶牛饲养管理

2.2.1分群

机器人挤奶牛舍要根据奶牛泌乳期和奶牛的行为进行奶牛分群，而不是根据泌乳阶段。当设计及作决策时，一定要优先考虑早期泌乳牛。

2.2.2饲喂

饲喂时，不仅仅要关注日粮的质量，更要关注奶牛能否吃到日粮。每头奶牛的采食槽宽度要达到61～72 cm。理想的情况是每边采食道有3 列自由卧床（卧床与饲喂空间的配套原则是1∶3，兼顾二者，做到1 头奶牛配备1 个采食槽和1 个卧床），可以通过中央饲喂通道或侧边饲喂通道进行饲料发放。

2.2.3垫料

沙子是多数牧场的标准垫料。计划好卧床及圈舍设计，让垫料的操作处理更方便，定期维护沙床垫料和保养相关设备，并仔细考虑投资回报率。

牛床垫是世界各地机器人挤奶系统最常用的垫料。牛床垫的功效高低取决于管理合理程度、牛床垫质量以及顶层有机垫料的数量。选择具备最佳缓冲力、抗拉力和支撑力的牛床垫方案是基础；并通过制定正确的管理策略，最大程度地保障奶牛的舒适度、运动量、牛奶质量和乳房健康，不影响设备运转和实现奶牛流向零干扰。

2.2.4密度

避免密度太大，密度太大对新产牛不利。在实际情况下，大的机器人挤奶牧场饲养密度不能超过105%。一栋牛舍有1 台或多台机器人是可行的。但要确保牛舍的布局满足一个人可以将牛只驱赶到自动挤奶系统，或者不需要任何额外人力协助的特需区。

2.2.5蹄浴

按照规范的蹄浴程序操作。蹄浴对牛只蹄部健康非常关键，因为奶牛需要能够自动走到挤奶机器人所在区域。

2.2.6颈枷

建议使用颈枷，即使在特需区。除了方便日常操作外，也让燎毛（乳头周围过多的牛毛会影响机器人的套杯识别）更容易。

2.2.7牛舍通风

不管是自然通风还是机械通风，奶牛在舍内均匀分布是非常重要的，可以避免由于温度变化造成的拥堵和混乱。低屋面横向通风牛舍可以让新鲜空气和温度分布更均匀，尤其是夏季。

机器人挤奶系统，不单单只是一台挤奶机器人，而是一整套的牧场解决方案。正如智利Ancali Agrícola公司的Fundo El Risquillo牧场，除了挤奶机器人外，还引入了一系列其它的奶牛舒适度解决方案，如牛舍通风系统、奶牛降温系统、橡胶地板、牛体刷、饮水槽和照明设施等。Ancali Agrícola公司首席执行官Pedro Heller在第1套VMS系统运行后细心地进行了计算，发现：加上其它奶牛舒适度解决方案，挤奶机器人VMS的投资回报是显而易见的。

2.3奶牛流向

在奶牛流向上，是选择自由式奶牛流向还是引导式奶牛流向，需要考虑以下几个方面的内容。

2.3.1节约饲喂成本策略

如果TMR是牧场的工作重点，而且牧场想降低颗粒料成本，那么牧场可以选择挤奶优先。如果牧场可以设计饲喂计划，并在机器人那里饲喂50%的谷物颗粒精料，那么自由式奶牛流向和引导式奶牛流向都可以选择。

2.3.2节省人工的策略

从节省人工的方面来讲，最有效的奶牛流向方式是引导式奶牛流向，只需要人工驱赶大约3%的牛只到机器人挤奶系统挤奶，而如果是自由式奶牛流向，则需要驱赶15%的牛只到机器人挤奶系统挤奶。对于小型和中型牧场，差异不是很大，但当挤奶牛群数量达到1 000 头或以上时，差异将高达30～150 头牛，这是一个很大的数字，意味着非常高的人工成本。

2.3.3简易性策略

如果不使用分隔门和单向门，而且可以接受支付额外的人工费用，自由式奶牛流向将是牧场的选择，牧场所设定的期望值是满意程度的关键。

2.4过渡期

不管牧场大小如何，意识到操作流程及管理方式需要改变是非常重要的。事先规划好过渡阶段是非常重要的。培训员工、制定策略、制定有效的团队工作方案、选择正确的奶牛都会帮助牧场取得最终的成功。

要根据以下条件选择适合自动挤奶系统的牛只：（1）牛奶流速；（2）乳房结构，特别是乳头位置和乳头大小；（3）泌乳期：第2胎的奶牛与第1胎及第3胎的奶牛相比，其对自动机器人挤奶的适应性更好，胎次高的奶牛适应速度较慢。

表2　单台机器人挤奶与转台机器人挤奶系统的比较

图3　转台机器人挤奶系统（AMR）模型

3　利拉伐转台机器人挤奶系统（AMR）

截至目前，大型商业牧场最流行的系统是单台机器人挤奶。2009年，转台机器人在测试牧场开始工作，2010年，利拉伐发布了转台机器人挤奶系统（AMR）（图3）。目前，在瑞典、德国、芬兰和澳大利亚已经有15 套转台机器人在商业牧场运行。表2为单台机器人挤奶系统和转台机器人挤奶系统的比较。

大型自动化挤奶系统的前景非常光明。不断引入先进的技术是应对行业内不同挑战的最佳方法。创新将对人力、牛群管理和社会责任有着非常大的影响。当牧场决定使用自动挤奶机器人时，一定要将工作计划好，同时按照计划进行实施，最终一定会成功。C

2016-08-10）

Francisco，资深自动化挤奶系统牧场管理顾问，为利拉伐（北美）提供咨询服务。