자동 착유

Automatic milking
1990년대 풀우드 멀린 AMS 유닛, 독일 도이체스 박물관에 전시

자동 착유는 인간의 노동 없이 젖소, 특히 젖소 젖을 짜는 것이다.자발적 착유 시스템이라고도 불리는 자동 착유 시스템은 20세기 후반에 개발되었다.그것들은 1990년대 초부터 상업적으로 이용 가능했다.착유 과정을 완벽하게 자동화할 수 있는 시스템의 핵심은 농업용 로봇이다.따라서 자동 착유는 로봇 [1]착유라고도 불립니다.일반적인 시스템은 컴퓨터와 특별한 무리 관리 소프트웨어의 사용에 의존합니다.그들은 또한 소의 건강 상태를 감시하는 데 사용될 수 있다.

자동 착유

젖소와 착유기– 수동 착유에 비해 부분 자동화
로터리 착유소– 정지된 착유소에 비해 효율이 높지만 착유기 등에 의한 수작업이 필요합니다.

기본 – 착유 프로세스 및 착유 일정

착유 과정은 (유제품 동물 사육의 더 넓은 분야가 아닌) 동물로부터 우유를 추출하는 데 특별히 전념하는 작업의 집합이다.이 과정은 몇 가지 하위 작업으로 나눌 수 있습니다: 젖 짜기 전 동물 수집, 동물 거실로 이동, 젖 짜기 검사 및 청소, 젖 짜기 장비 부착, 젖 짜기, 젖 짜기 장비 제거, 동물 밖으로 이동.응접실

수유 기간(약 300일) 동안 우유 수율을 유지하려면 일관된 우유 간격(보통 하루에 두 번, 우유 간격은 최대)이 필요합니다.사실 모든 활동은 낙농장의 착유 과정을 중심으로 계획되어야 합니다.이러한 착유 루틴은 개인 건강, 가족의 책임 또는 사회적 일정에 관계없이 일주일에 7일 동안 이른 아침과 저녁에 착유하는 데 전념하기 때문에 개별 농부의 시간 관리와 개인 생활에 제약을 가한다.이러한 시간 제한은 추가 노동력을 쉽고 경제적으로 얻을 수 없는 경우 단독 농가와 농가에게 더욱 악화되며, 소규모 낙농의 감소 요인이다.이러한 시간 제약을 줄이기 위해 하루에 한 번 착유 및 자발적 착유(아래 참조)와 같은 기법을 조사했습니다.

20세기 자동화의 진보

착유에 관련된 노동을 완화하기 위해, 20세기 동안 착유 과정의 많은 부분이 자동화되었다: 많은 농부들은 반자동 또는 자동 소 교통 제어 장치(파워 게이트 등), 착유 기계(19세기 후반에 개발된 기본 형태)는 완전히 자동화된 우유 추출과 자동 클러스터 제거 i.는, 착유 후에 착유 기기를 떼어낼 수 있습니다.자동 젖꼭지 살포 시스템을 사용할 수 있지만,[citation needed] 세척 효과에 대한 논란이 있습니다.

착유 공정에서 남은 마지막 수작업 작업은 젖꼭지의 청소 및 검사와 젖꼭지에 착유 장비(우유 컵) 부착이었습니다.밀킹 컵의 자동 청소 및 부착은 복잡한 작업이며, 젖꼭지 위치를 정확하게 감지하고 뛰어난 기계 조작기를 사용해야 합니다.이러한 작업은 자발적 착유 시스템(VMS) 또는 자동 착유 시스템(AMS)에서 정상적으로 자동화되었습니다.

자동 착유 시스템(AMS)

직장에서 오래된 Lely AMS 유닛(우유)

1970년대 이후, 전통적인 낙농의 시간 관리 제약을 완화하는 방법을 조사하는데 많은 연구 노력이 투입되어 자동화된 자발적 착유 시스템의 개발에 이르렀다.실쇠연구소에는 착유로봇의 역사적 발전상을 담은 동영상이 있다.

자발적 착유는 소가 정해진 착유 시간에 단체로 착유하는 것이 아니라 자신의 착유 시간과 간격을 결정할 수 있게 해준다.AMS는 젖소가 24시간 동안 언제든지 젖을 짜도록 선택할 수 있기 때문에 젖 짜는 과정을 완전히 자동화해야 합니다.

착유 장치는 착유 기계, 젖꼭지 위치 센서(일반적으로 레이저), 젖꼭지 컵 자동 도포 및 제거를 위한 로봇 암 및 젖소 교통을 제어하는 게이트 시스템으로 구성됩니다.이 소들은 축사에 영구히 수용될 수 있으며, 대부분의 시간을 헛간에서 쉬거나 먹이를 먹으며 보낼 수 있다.젖소도 방목할 경우, 일부 AMS 제조업체는 선별 게이트를 사용하여 외부 목장으로 젖을 짜낸 젖소만 방목할 수 있도록 권장하고 있다.

젖소가 착유 유닛에 들어가기로 결정하면(우유 상자에서 찾은 매우 맛있는 사료 때문에), 젖소 ID 센서는 젖소의 식별 태그(트랜스폰더)를 읽고 소 ID를 제어 시스템에 전달합니다.젖소가 너무 최근에 젖을 뗀 경우 자동 게이트 시스템이 젖소를 장치 밖으로 내보냅니다.젖소를 우유로 만들 수 있는 경우 자동 젖꼭지 청소, 우유 컵 도포, 우유 짜기 및 젖꼭지 짜기 작업이 수행됩니다.착유 유닛에 참가하기 위한 인센티브로 농축 사료를 착유 유닛의 소에게 공급해야 합니다.

일반적인 VMS 스톨 레이아웃(강제 암우 트래픽 레이아웃)

축사는 젖 짜는 장치를 통과해야만 주 공급 영역에 접근할 수 있도록 배치될 수 있습니다.이 레이아웃을 유도 암소 트래픽이라고 합니다.또는 젖소가 항상 사료, 물 및 편안한 누울 수 있는 장소에 접근할 수 있도록 축사를 설치할 수 있으며, 그 곳에서 이용할 수 있는 입에 맞는 사료에 의해서만 착유 시스템을 방문하도록 동기 부여된다.이것은 자유 소 교통이라고 불립니다.

AMS 시스템의 혁신적인 핵심은 착유 장치의 로봇 조작기입니다.이 로봇 암은 젖꼭지 세척 및 착유 부착 작업을 자동화하고 착유 프로세스에서 수작업의 최종 요소를 제거합니다.로봇 암과 관련 센서 및 컨트롤의 세심한 설계를 통해 농부는 상태 검사를 위해 젖소에만 참석해야 하고 젖소가 [2]젖소 젖소에 참석하지 않은 경우에만 감독되지 않은 강력한 성능을 발휘할 수 있습니다.

AMS의 일반적인 용량은 젖소 1대당 50~70마리입니다.AMS는 보통 하루 2~3회 착유 빈도를 달성해 60마리의 소를 취급하고 소 1마리당 3회 착유하는 1개의 착유 유닛은 시간당 7.5마리의 소를 수용할 수 있다.이러한 저용량은 각 소에 대해 몇 분간의 윈도우를 사용할 수 있고 고속 작동이 필요하지 않으므로 로봇 암 및 관련 제어 시스템의 저비용 설계에 편리합니다.

AMS 장치는 1990년대 초부터 상업적으로 이용 가능하며 자발적 착유 방법을 구현하는 데 비교적 성공적이었다.대부분의 연구 개발은 네덜란드에서 이루어졌다.AMS를 사용하는 농장은 네덜란드와 덴마크에 가장 많이 있습니다.

로봇 젖 짜기라는 주제에 대한 새로운 변형은 유사한 로봇 팔 시스템을 포함하지만 회전식 플랫폼과 결합되어 로봇 [3]팔 하나당 다룰 수 있는 소의 수를 향상시킵니다.캐나다에서 타이 스톨 구성(지주 축사)에 맞게 조정된 로봇 젖 짜기의 모바일 변형이 사용됩니다.이 구성에서 AMS는 뒤에서 젖소에게 접근하는 축사 중앙 섬을 이동하며 젖소에서 젖을 짜줍니다.

이점

작업 중인 AMS 유닛(테이트 클리닝)
  • 노동의 배제 - 농부는 착유 프로세스와 관련된 엄격한 일정으로부터 해방되며, 노동은 동물, 사료 등에 대한 감독에 전념한다.
  • 착유 일관성 – 착유 프로세스는 모든 소와 방문 시마다 일관되며, 젖소를 착유하는 사람에 따라 영향을 받지 않습니다.4개의 개별 밀킹 컵이 개별적으로 분리되므로 나머지 3개의 밀킹 컵이 종료되는 동안 빈 쿼터가 부착된 상태로 유지되지 않으므로 부상 위험이 줄어듭니다.자동 우유기의 최신 모델은 각 분기의 우유 유량에 따라 맥동 속도와 진공 수준을 변화시킬 수 있습니다.
  • 착유 빈도 증가– 착유 빈도는 1일 3회까지 증가할 수 있지만 일반적으로는 1일 2.5회입니다.이것은 평균적으로 우유가 덜 저장되기 때문에 젖소에 대한 스트레스를 줄이고 젖소의 편안함을 증가시킵니다.더 높은 빈도로 우유를 짜면 소 한 마리당 우유 생산량이 증가하지만, 이러한 증가의 대부분은 [citation needed]고형분보다는 물입니다.
  • 인지된 낮은 스트레스 환경 – 선택적 착유 일정이 소 스트레스를 감소시킨다는 인식이 있습니다.
  • 무리 관리 – 컴퓨터 제어를 통해 데이터 수집의 범위가 넓어집니다.이러한 데이터를 통해 농가는 가축떼의 동향 분석을 통해 관리를 개선할 수 있다. 예를 들어 사료재료의 변화에 대한 우유 생산의 반응이다.개별 소의 이력도 조사할 수 있으며, 질병이나 부상을 나타내는 비정상적인 변화를 농부에게 경고하도록 경보를 설정할 수 있다.정보 수집은 AMS에 부가가치를 제공하지만 이러한 정보의 올바른 해석과 사용은 주의 보고서를 작성하기 위한 사용자의 기술이나 컴퓨터 알고리즘의 정확성에 크게 좌우됩니다.

고려사항 및 단점

  • 초기 비용 증가 – AMS 시스템은 2003년 현재 착유 유닛당 약 120,000유로(190,524달러)의 비용이 듭니다(루즈 스톨하우징을 위한 축사 공간이 이미 있는 것으로 가정).장비 비용은 첫 번째 노점의 175,000달러에서 158,000달러로 감소했습니다.설비 비용은 더블 6 홀의 경우 스톨당 10,000달러에서 더블 10 홀의 경우 9,000달러로 감소했으며 파이프라인 착유 비용은 스톨당 1,200달러입니다.초기 거실 비용은 비싼 [4]거실을 나타내기 위해 스톨당 5,000달러 인상되었다.전통적인 착유소 대신 AMS에 투자하는 것이 경제적으로 이득인지 여부는 건설 비용, 착유 시스템에 대한 투자 및 인건비에 달려 있다.노동 비용 외에 노동의 가용성도 고려해야 한다.일반적으로, AMS는 소규모 농장에 경제적으로 유리하며, 대형 유제품은 보통 제유소를 통해 더 저렴하게 운영할 수 있습니다.
  • 전기 비용 증가 - 로봇을 작동시키기 위한 것이지만, 이는 노동력 투입 감소보다 더 중요할 수 있습니다.
착유 로봇의 터치 스크린 디스플레이
  • 복잡성 증가– 기기의 복잡성은 기술 진보의 필수 요소이지만 기존 시스템에 비해 AMS 착유 유닛이 복잡해짐에 따라 제조사의 유지보수 서비스에 대한 의존도가 높아지고 운영 비용이 증가할 수 있습니다.팜은 서비스 프로바이더의 신속한 대응에 의존하여 완전한 시스템 장애가 발생했을 때 노출됩니다.실제로 AMS 시스템은 견고성이 입증되었으며 제조업체는 우수한 서비스 네트워크를 제공합니다.모든 젖소들은 자발적으로 AMS를 방문해야 하기 때문에, 이 시스템은 높은 관리 품질을 필요로 한다.이 시스템은 일상 업무에서 컴퓨터를 위한 중앙 위치도 포함합니다.
  • 목초 시스템에 적용하기 어렵다 – 연속적인 동물은 AMS 장치를 최적으로 활용하기 위한 페디멘트이기 때문에 AMS는 젖소가 수유 기간의 대부분 실내에 있는 제로 방목 시스템에서 가장 잘 작동한다.제로 방목은 토지가 프리미엄인 지역(예: 네덜란드)에 적합하며, 최대 토지는 사료 생산에 할애될 수 있으며, 이는 농가에 의해 수집되어 축사에 있는 동물들에게 전달된다.목초 시스템에서는 소가 밭에서 풀을 뜯고 젖 짜는 곳까지 걸어가야 한다.목초지와 착유 유닛 사이의 보행 거리가 너무 길면 젖소에게 높은 착유 빈도를 유지하도록 하는 것이 어려울 수 있는 것으로 나타났다.그러나 AUTOGRASSMILK [5]프로젝트에서는 목초지에서의 생산 유지가 가능한 것으로 나타났습니다.현재 뉴질랜드의 덱셀 시설, 시드니 대학의 미래요정 사이트, 미시건 주립 대학의 켈로그 생물 스테이션, 스웨덴 농과학 대학의 뢰브스타 축산 연구 센터에서는 AM이 소를 목초지에 놓아 젖을 짜는 연구 프로젝트가 진행되고 있다.
  • 우유 품질 저하 – 자동 착유, 혐기성 포자의 수, 응고점 증가, 우유 품질 저하 빈도가 거의 2배로 증가하여 자동 착유에 의한 우유 품질을 충분히 반영합니다.자동 착유기가 젖소의 젖꼭지를 청소하고 미리 짠 우유를 검사하지만 감염된 우유가 옮겨지지 않고 장치 자체도 세척이 안 돼 우유 처리가 제대로 이뤄지지 않는 현상이 여전하다.이 상황은 2002년 덴마크의 거의 98개 농장을 자동 착유 [6]시스템으로 조사했을 때도 확인되었습니다.벌크우유 총세균수(BMTBC)와 체세포수(BMSCC)도 자동 착유의 영향을 받는다.이 두 가지 계수는 기존에 젖을 짜던 소에게 자동 착유 시스템을 도입할 때 연구되었다.BMSCC는 AMS 설치 전 및 설치 후 사이에 크게 증가하지 않는 것으로 확인되었지만, BMTBC는 처음 3개월 동안 크게 증가했지만 이후 정상 수준으로 되돌아가는 것으로 나타났습니다.BMSCC는 도입 전 레벨과 관련하여 3년째에 현저하게 개선되고 있는 것으로 나타났습니다.[7]
  • 일부 소에게 스트레스 증가 가능성 – 소는 사회적 동물이고, 일부 소의 지배로 인해 다른 소들은 [citation needed]밤에만 젖을 짜야 하는 것으로 밝혀졌다.이러한 행동은 AMS가 착유 시간의 "자유 선택"을 허용함으로써 스트레스를 감소시킨다는 인식과 일치하지 않는다.
  • 농부와 무리의 접촉 감소 – 효과적인 동물 사육을 위해서는 농부가 무리의 상태를 충분히 인지해야 합니다.기존의 착유 방식에서는 착유 장비를 장착하기 전에 소를 관찰하고, 아프거나 다친 소에 주의를 기울일 수 있습니다.자동 젖 짜기는 질병이 더 오랜 기간 동안 눈에 띄지 않고 우유 품질과 소의 복지가 모두 타격을 입을 수 있기 때문에 농부가 동물과 가까이 지내는 시간을 줄여줍니다.실제로, 우유 장치의 우유 품질 센서는 감염에 의한 우유의 변화를 감지하려고 시도하고, 농부들은 가축떼를 자주 검사한다. (농민들은 여전히 소의 침구 제공, 생식 건강 서비스 제공, 발굽 관리, 사료 제공, 그리고 때때로 축사 일부분을 수리해야 한다.)그러나 이러한 우려는 농부들이 여전히 7일간의 일정에 묶여 있다는 것을 의미한다.현대의 자동 착유 시스템은 우유 온도, 우유 전도율, 적외선 스캔을 포함한 우유 색상, 착유 속도 변화, 분기별 착유 시간 또는 우유 배출량 변화, 소의 무게(이동), 소의 활동 시간, 시간 범위 등 많은 기존 시스템에서 이용할 수 없었던 데이터를 수집하여 이 문제를 해결하려고 시도합니다.숙고하지 않는 등
  • 로봇 회사에 대한 의존– 유지보수가 훨씬 더 시간적으로 중요해지고 농가를 더 큰 위험에 빠뜨릴 수 있습니다.예를 들어, 에스토니아에 있는 한 농장은 BouMatic Robotics의 로봇들이 약속된 기준보다 낮은 성능을 발휘했고 회사는 [8]유지보수를 제공하지 못하면서 100만 유로 이상의 손실을 보고했습니다.

제조원

DeLaval VMS 유닛, 2007
  • GEA Farm Technologies(독일, 이전 WestfaliaSurge), MIONE AMS
  • Lely(네덜란드), Lely AMS
  • DeLaval (스웨덴), DeLaval VMS
  • 풀우드(영국), 멀린 AMS
  • 밀코맥스(캐나다), 타이스톨 AMS
  • 2005년 갤럭시 로봇 AMS를 인수한 SAC(덴마크)는 SAC RDS Futureline MARK II, Insentec Galaxy Starline, BouMatic의 ProFlex라는 브랜드로 판매된다.
  • Boumatic Robotics (NL), MR-S1, MR-D1
  • 자동 우유 수집 시스템 제조업체인 Softech(인도 Ahmedabad)에 문의합니다.
  • ADF Milking(영국), 자동 딥 및 플러싱 시스템 제조업체.
  • JSC Mototecha 리투아니아, 모바일 착유 시스템 제조업체.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ "Robotic Milking of Dairy Cows". Ontario Ministry of Agriculture, Food, and Rural Affairs. 2012-05-16. Retrieved 2012-11-07.
  2. ^ "Device Profile: DeLaval Voluntary Milking System". LinuxDevices.com. 2005-10-21. Archived from the original on 2009-02-14.
  3. ^ "Robotic Rotary Fact Sheet" (PDF). FutureDairy. November 2010. Archived from the original (PDF) on 2012-03-22.
  4. ^ Rotz, C.A.; Coiner, C.U.; Soder, K.J. (2003). "Automatic Milking Systems, Farm Size, and Milk Production". Journal of Dairy Science. 86 (12): 4167–4177. doi:10.3168/jds.S0022-0302(03)74032-6. PMID 14740859.
  5. ^ "Results and deliverables". autograssmilk.dk. Retrieved 2017-03-26.
  6. ^ Rasmussen, M.D.; Bjerring, M.; Justesen, P.; Jepsen, L. (2002-11-01). "Milk Quality on Danish Farms with Automatic Milking Systems". Journal of Dairy Science. 85 (11): 2869–2878. doi:10.3168/jds.S0022-0302(02)74374-9. ISSN 0022-0302. PMID 12487454.
  7. ^ Castro, Angel (2018). "Long-term variability of bulk milk somatic cell and bacterial counts associated with dairy farms moving from conventional to automatic milking systems". Italian Journal of Animal Science. Journal of Animal Science. 17: 218–225. doi:10.1080/1828051X.2017.1332498.
  8. ^ 우르모 안드레스: "밀존 광대한 태바스트: streikivate lüpsirobotite lugu."애리페예프, 2017-11-29 (에스토니아어)

레퍼런스

  • EU 프로젝트; 자동 착유
  • Hogeveen, H., W. 등, (2001년), "자동 착유 시스템에서 우유 간격, 우유 생산 및 우유 유량", 축산과학, Vol. 72, 페이지 157–167.
  • Hopster, H., et al., (2002), "우유 중 스트레스 반응; 원시 젖소의 재래식 및 자동 착유 비교", 낙농 과학 저널 Vol. 85, 페이지 3206–3216
  • Millar, K. M., (2000), "생명윤리분석에서의 동물자율 존중:자동 착유 시스템의 사례(AMS), 농업 및 환경 윤리 저널, 네덜란드 스프링거, 제12권, 제1호, 페이지 41-50
  • Rossing, W. and Hogewerf, P. H., (1997), "자동 착유 시스템의 최첨단", 농업 분야의 컴퓨터와 전자제품, Vol. 17, 페이지 1-17.
  • 슈켄, Y.H., Hogeveen H. 및 스밍크, B.J., (1999), "로봇 우유와 우유 품질, 네덜란드 경험", 전국 유방염 위원회 지역 회의 절차 1999, 페이지 64–69 [1]

외부 링크

Wikimedia Commons에는 자동 착유 시스템과 관련된 미디어가 있습니다.