Rostoucí počet dojnic a výkrmného skotu v zemědělských podnicích vede k prodlužování pracovní doby. Aby byly schopny splnit cíle kratší a flexibilnější pracovní doby, usnadnit práci a vyhovět potřebám každého zvířete ve stádě, volí rostoucí podniky automatizaci pracovních postupů. Příkladem je automatické dojení, které se za posledních 20 let stalo velmi důležitým, zejména v regionech se středním stavem krav. Stále rozšířenější je však také automatizace krmení prostřednictvím automatických krmných systémů. Odhaduje se, že v celé Evropě se již používá přibližně 1000 instalací (Bonsels et al., 2013). Do tohoto zařízení stále více investují také bavorské firmy. Do konce roku 2014 by měl počet automatických krmných zařízení v tomto kraji překročit 100, i když podle údajů firem na jaře 2011 v tomto regionu fungovalo pouze 22 krmných středisek.
Jak ukázal průzkum Ústavu zemědělských věd. technologie a živočišné výroby Bavorské zemědělské služby, provedené na jaře 2011, byla motivace pro výběr automatických krmných systémů mezi 21 dotázanými zemědělci odlišná. Zatímco většina manažerů závodů z obchodního hlediska chtěla zejména dosáhnout snížení fyzické zátěže při distribuci krmiva, snížení nákladů na pracovní dobu a pružnosti v pracovních plánech, cílem byly také úspory nákladů na výstavbu a mechanizaci. Kromě těchto ekonomických a technologických aspektů byly pro chovatele hospodářských zvířat důležité výhody pro jejich zvířata. Většina se staví pozitivně ke schopnosti znovu vydávat čerstvě namíchané krmné dávky a doufá, že to bude mít za následek méně zbytků v krmítkách. Vzhledem k možnosti krmení produktivními skupinami se manažeři podniků snaží dosáhnout lepší konverze plně smíšené stravy. Zhruba polovina dotázaných farmářů kromě krmení také automatizovala dojení. Někteří manažeři by rádi viděli zvýšenou aktivitu stáda prostřednictvím častější distribuce krmiva a v důsledku toho vyšší a rovnoměrnější zatížení jejich automatického dojícího systému po celý den (Oberschatzl 2012, Siefer 2012).
Jaké technické možnosti jsou však v současné době k dispozici pro splnění očekávání farmářů? A jaké aspekty je třeba vzít v úvahu při plánování automatického systému krmení? Odpovědi na tyto otázky budou uvedeny v této zprávě.
Automatické krmné systémy
V současné době jsou na trhu různé automatické krmné systémy. Lze je kombinovat a instalovat podle individuálních potřeb podniku. Existují tři stupně automatizace:
- Stupeň automatizace I znamená, že stacionární krmná míchačka musí být plněna pomocí mobilního zařízení z výkopu sila. Výhodou této možnosti je, že různé produkční skupiny zvířat mohou přijímat krmivo automaticky, ale plnění krmné míchačky stále vyžaduje čas.
- Etapa II se vyznačuje možností vícenásobného krmení všech produkčních skupin v průběhu dne, to znamená, že chovatel již není časově vázán nakládáním krmiva do míchačky. Důležitou nákladovou položkou jsou ale nádoby na skladování zásob krmiva.
- Plně automatizované krmení stupně III bylo dosud realizováno pouze ve spojení se silem nebo jímkou, které jsou poměrně nákladné na konstrukci a náklady na energii. Rýže. 1 poskytuje přehled různých technologií ve výrobním řetězci pro realizaci různých stupňů automatizace.
Přehled systémů
Pro automatické krmení skotu byla vyvinuta různá technická řešení (obr. 2). Přestože byl vyvinut prototyp v podobě čtecí stanice (systém Atlantis od Lely) pro krmení v souladu s individuálními potřebami zvířete, již není podporován, a tak se v současnosti používají pouze systémy zaměřené na skupinové krmení, když skupina podobných zvířat dostává u krmného stolu stejnou stravu.jednou denně.
Systémy pro skupinové krmení se dělí na stacionární a mobilní. Podstatným rozdílem mezi těmito systémy je přítomnost předskladovacích nádob a míchacího systému, který může být stejný jako u tradičních míchaček (horizontální, vertikální, volně spádová). Následující rozlišovací kritéria jsou způsoby vykládání krmné směsi (krmný pás, dávkovač krmiva na kolejích, samojízdný dávkovač krmiva nebo dávkovač krmiva míchačky) a systémy pohonu (kabel, elektrické kolejnice, baterie, spalovací motor).
Stacionární systémy připoutaný k místu. Zde se krmivo přenáší ze stacionárního míchadla, aniž by se míchačka sama přesunula na cílové místo. Patří mezi ně podávací pásy vyvinuté v 60. letech a dříve používané ve velkých podnicích ve východním Německu. Montují se nad podavače. Krmivo je posouváno dopravníkem nad krmný stůl a odtud vyhazováno pohyblivým tlačníkem (obr. 3). Takové systémy nabízí například společnost GEA. Využívá se i distribuce krmné směsi pomocí kolejového krmného dávkovače. Pokud musí být stojanová míchačka plněna mechanicky farmářem, bude množství dávek omezeno (I. etapa). V praxi se často vyrábějí 2-3 směsi, z nichž poslední je distribuována několikrát denně pro vysoce produktivní krávy. Pokud je však míchačka plněna automaticky a bez nutnosti přítomnosti servisního personálu (fáze II + III), v závislosti na technických možnostech lze míchat a distribuovat více druhů dávek pro různé skupiny produktivity.
V praxi jsou široce používány stacionární systémy s dávkovači krmiva nebo míchací dávkovače krmiva na kolejích. Používají se především ve skandinávských zemích. Kolejnicový systém se skládá z dávkovače krmiva (s funkcí mixéru nebo bez něj) a skladovacích nebo míchacích nádob (obr. 4). Potřebné kolejové úseky se určují pomocí kolejnic, výhybek a poloh styků. Vozík se automaticky plní jednotlivými komponenty ze skladovacích zásobníků nebo míchacích zásobníků. Nakonec je strava nabídnuta příslušné skupině zvířat.
V závislosti na technickém vybavení lze skladovací nebo míchací nádoby plnit mechanicky pomocí traktorů nebo automaticky z vertikálních či podzemních sil. Stejně tak je možné vyrobit a distribuovat mnoho dávek za den (II. etapa). Různí výrobci intenzivně pracují na dalším vývoji tohoto systému.
Mobilní systémy jsou rozdílní. Zde lze rozlišit dvě možnosti: mobilní dávkovač krmiva s předinstalovaným stacionárním míchadlem a mobilní míchačku krmiva. Jako příklad pro první můžeme uvést Multifeeder V4 Cormall-CCCRobot. Zde mluvíme o autonomně se pohybujícím dávkovači krmiva, který jezdí samostatně. Zařízení je ovládáno pomocí indukčních pásek v zemi a senzorů. Podle výrobce může tento stroj obsloužit až 800 krav. Multifeeder V4 běží na vznětovém motoru. Tuto možnost může zemědělec ovládat také ručně (obrázek 5). Také systém Inovado od Schuitemaker funguje na podobném principu. Zařízení může nezávisle plnit svůj zásobník ze sila.
Výrobce Lely představil na jaře 2012 také autonomní systém (Vector) (obr. 6). Tato samojízdná bateriová míchačka krmiva se plní ve skladu krmiva pomocí drapáku, míchá komponenty a je připojena k elektrickému obvodu. Poté jede na nabití baterie po kovových pásech v půdě do stáje, pomocí ultrazvukových senzorů se pohybuje po krmném stole a roznáší po něm dávku. Zvláštností Lely’s Vector je jeho schopnost díky senzorům vyhodnotit zbývající krmivo na krmném stole a přidat nové krmivo se zohledněním zbytků. A pak toto zařízení vytlačí jídlo na krmný stůl.
Procedurální články ve výrobním řetězci
Podívejme se podrobněji na jednotlivé články možných výrobních řetězců automatických podávacích systémů z Obr. 1.
Odvoz a přeprava
Aby byla zajištěna rychlá demontáž a bezproblémová přeprava součástí, je třeba vzít v úvahu následující body:
- Výkopové nářadí s vysokou přídržnou kapacitou (čelistové lopaty, řezací lopaty, řezací lopaty, vybavení, které se připevňuje k přední nebo zadní části traktoru nebo nakladače)
- Krátké cesty ze skladu krmiva do místa předskladování nebo míchání
- Tvrdý povrch cest
Mezisklad
Meziskladování komponentů lze provádět v samostatných kontejnerech nebo pod přístřeškem s nakládáním pomocí jeřábu. Nejnovější koncept představuje Lely. Pro tento způsob uložení komponentů doporučujeme místnost, která je co nejprostornější a může být vybavena třemi různými typy jeřábů s drapáky (kolejový jeřáb, mostový jeřáb, portálový jeřáb). Nejčastěji se však krmivo skladuje v předzásobnících. Jejich struktura se u různých výrobců liší. Tabulka 1 uvádí přehled různých výrobců.
Sila mohou být skladována v bunkrech volně ložená nebo v závislosti na výrobci v rolích nebo blocích. Stále se však doporučuje skladovat siláž v blocích nebo rolích, aby byl přístup vzduchu a tím i mikrobiální změny v nich minimální. Velikosti předskladovacích nádob jsou kalkulovány pro jednotlivé složky krmiva ve stravě. K tomu může pomoci následující vzorec:
OB = P * KK * (1/ρ) * (1/n) * (1/Vpol) * 100, kde
OB – objem bunkru,
P – počet zvířat,
QC – množství složky na hlavu a den (kg/pták/den)
ρ – hustota složky (kg/m3)
n – četnost plnění bunkru za den
Vfloor – užitečný objem bunkru (%)
V tabulce 2 je uveden požadovaný skladovací objem pro travní a kukuřičnou siláž (drobnou siláž) v závislosti na různých stádech. Zde máme na mysli travní siláž uloženou v přívěsu (nikoli roli) a kukuřičnou siláž seká (nikoli roli).
Míchání
Míchání dávek lze provádět v závislosti na krmném systému pomocí stacionárních míchaček, krmných míchaček na kolejích nebo mobilních míchaček. Fungují na stejných principech jako ty známé u tradičních míchaček krmiv (vertikální, horizontální, volný pád). V souladu s konstrukcí krmného systému lze míchačku plnit krmivem přes dopravníkový pás z předskladovacích zásobníků. Zbytky krmiva – zejména z velmi jemných surovin, jako je vojtěškové seno – se mohou shromažďovat pod dopravníky a vést k odstavení zařízení. Pro snížení nepřesností v dávkování komponent v míchačce lze dopravníky vybavit váhami, které mají také svá slabá místa.
Výběr míchacího systému by měl být proveden v závislosti na dostupných a použitých komponentech (vezměte v úvahu délku slámy, sena, travní siláže!). Pro dobrou kvalitu míchaných dávek se doporučuje délka stonků krmných surovin 3-4 cm.Protože při sklizni je délka stonků často kolem 15 cm, je nutné komponenty namlít. Aby bylo možné tento požadavek splnit, je nutné instalovat další mlecí zařízení na podávací zařízení a v míchačce lze používat výhradně drcený materiál. Díky tomu je dosaženo nejmenšího opotřebení zařízení. Volně nastavitelné nastavení rychlosti může zajistit lepší vyprazdňovací schopnosti násypky mixéru při vykládání krmné dávky, a tím snížit množství zbytků. Mnoho systémů je schopno vyrovnat odchylky ve složkách krmiva ve stravě během další dávky.
Doprava a distribuce
Pro přepravu a distribuci se používají následující zařízení (viz obr. 1):
- Dopravní pás
- Stacionární dávkovač krmiva
- Stacionární míchačka krmiva a dávkovač krmiva
- Mobilní podavač
- Mobilní míchačka a dávkovač krmiva.
V závislosti na zvoleném systému (viz obr. 2) existují určité požadavky na šířku krmného stolu (tabulka 3). Zde mluvíme o funkčních rozměrech, které se osvědčily. Je ale třeba počítat s tím, že při poruše krmného systému musí být umožněn přístup na krmný stůl pomocí nakladače. Také, pokud je krmný stůl příliš úzký, existuje nebezpečí smíchání stravy dvou opačných produktivních skupin. Někteří výrobci nabízejí u úzkých krmných stolů možnost vykládání z obou stran, což vyžaduje pouze kolejnici umístěnou uprostřed nad krmným stolem a díky které je možné krmivo současně distribuovat do dvou protilehlých řad krmítek.
V závislosti na zařízení pro distribuci krmiva je nutná jiná nosná konstrukce s vlastními statickými požadavky. Míchačka krmiva jedoucí na kolejích vyžaduje například jako čistě dávkovací zařízení krmiva zesílenou nosnou konstrukci. Kolejnicová konstrukce, po které se výdejník pohybuje, může být mimo jiné pozinkována, což u tohoto provedení může vést k oděru materiálu, který by se neměl dostat do krmiva. Proto je třeba přijmout vhodná opatření.
Pohonné systémy pro míchačky a dávkovače krmiva
V závislosti na situaci závodu nabízejí výrobci automatických napájecích systémů různé systémy pohonu pro zásobování energií. Největší výběr je k dispozici pro kolejnicové podávací systémy. Na pohony existuje řada požadavků, stejně jako mají své výhody a nevýhody (tabulka 4). Mobilní podávací roboty mohou být poháněny dieselovým motorem nebo elektromotorem napájeným baterií. Také systémy s dopravními pásy pracují na elektromotorech z elektrické sítě.
