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    【荷斯坦◆关注】数智技术赋能牧场节本增效的实践与探索

    (上传时间:2025/5/28 8:46:22 文章来源:荷斯坦杂志  浏览次数  打印收藏

  • 【荷斯坦◆关注】数智技术赋能牧场节本增效的实践与探索

    荷斯坦杂志

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    刘书广 利拉伐牧场咨询服务

    引言

    目前国内牧场面临巨大生存压力,这些压力主要来自土地政策、成品奶定价和大量产品依靠进口等因素,比如进口牛、设备、冻精和饲料(玉米、大豆、苜蓿等)。牧场保持竞争力的核心是提高人的效率,更好地应用土地等资源,应对方式是保存栏、保产量(单产)、减员、减耗,归根结底是节省成本,让牧场生存下去。未来牧场持续发展的核心是追求单头牛的盈利水平,这样才能让牧场活得更好。

    但是随着中国人口老龄化的逐步加重,年轻人越来越不想去牧场工作。如何解决牧场劳动力短缺,减少用工成本成为牧场面临的又一难题。作为挤奶行业领导者,利拉伐一直在探索应用新科技、新办法,尽可能减少人工,降低劳动量,下面分享一些利拉伐的创新解决方案。

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    利拉伐流量响应挤奶技术FRM

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    在牧场挤奶过程中,人、牛、设备三者的合作至关重要。然而,人的因素往往是最不可控的。因此,利拉伐研发推出了可以进一步简化挤奶流程操作,同时帮助提高挤奶效率的利拉伐流量响应挤奶FRM)技术。它包括动态响应自动预刺激FAS和动态响应真空调节技术FAV,这两项技术适用各种类型的挤奶设备,FAS通过设备自动进行刺激,只需验奶、擦拭即可直接套杯,不再需要等待时间,工人上杯流程简易化,而且动态真空调节技术FAV在奶流量达到设定值后自动进行高真空挤奶,让牛奶快速释放。这二者结合,既减轻了劳动量,又提升了挤奶速度。

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    上图显示了使用FAS+FAV挤奶的整个过程。套杯后低流量阶段是按摩刺激阶段,达到一定流量后进行正常挤奶,到高流量阶段开启高真空挤奶,让牛奶快速释放。当奶流量降低到设定的低流量值时进入退出阶段,回到低真空,等到奶流量达到脱杯流量进行脱杯,形成三段真空,配合奶牛的泌乳曲线,发挥设备最大的挤奶效率。

    并列奶厅:三步法挤奶流程提升工人效率与奶牛健康

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    上图是普通的并列式奶厅使用最多的挤奶流程,包括前药浴、走回来、三把奶、走回来、擦拭、走回去、套杯等7个步骤,操作一致性很难保证,挤奶数据不理想,下奶慢,出现很多“双峰”,乳头健康状况不佳。

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    上图是并列式奶厅改进的挤奶流程,即五步法,改变是把三把奶及擦拭结合进行连续刺激,只有刺激到位才会有比较好的排乳反射。国内很多并列奶厅和鱼骨奶厅采用这种方式,它的好处是减少工人来回走路时间,下奶好,但是效率较低。

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    采用流量响应挤奶(FRM)的新技术,可以将挤奶流程进一步优化,让设备自动根据流量进行刺激和挤奶,减少工人来回走动和等待时间,提高工人的工作效率。使用新技术后,只需要三步,即药浴、返回,然后验奶、擦拭和套杯一气呵成,挤奶工做好把乳房炎验出来这一步,然后用毛巾擦干即可直接套杯,大大简化了操作流程,提升了挤奶效率。

    挤奶流程优化的同时,通过动态响应自动预刺激FAS技术还进一步优化了挤奶过程中的刺激按摩环节,可以有效减少挤奶时的“双峰”现象。套杯后低奶流量时,采用低真空,以按摩为主进行预刺激,在流量提高时才提高真空开始挤奶,根据每头奶牛的奶流量自行切换,从而有效避免了乳头末端的过挤现象。这种改进不仅提升了挤奶效率,也可以让奶牛的乳头更健康,整体挤奶时间可缩短10%。

    动态响应自动预刺激FAS在国外的挤奶应用效果

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    欧洲牧场数据跟踪发现,使用FAS挤奶流程后,原来牧场4分36秒的挤奶时间缩短至4分16秒,单班次产量不变。这是因为在低流量时使用了低真空,而在流量提升后,则自动转换至挤奶真空,加快了挤奶速度,而且刺激按摩更好,下奶更快。同时,减少66%的行走距离,减少15秒带杯时间,减少40%的双峰挤奶,最后一头牛挤奶时间快10%,每批次挤奶减少50秒。所以,更少的挤奶人数,更低的劳动强度,更健康的乳头状况,更快的挤奶效率。外,除了并列式,转台也可以用,特别是小牧场的转台更好。

    FAS在国内并列牧场的实际应用与效果


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    上图是国内某牧场,泌乳牛约450头,挤奶频次 3次/天,采用利拉伐2X32并列式挤奶机,奶厅有4名操作工人,平均8头/组,但牧场采用原始的7步挤奶操作,刺激时间短、分散,上杯时间超过120秒,一致性较差。

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    上图是试验前挤奶性能详图。从图中可以明显看出,奶牛上台顺序不错,但挤奶工操作很散乱,没有规律,挤奶流程并不是很完善,操作时有从前往后套杯,也有从后往前套杯,非常混乱。

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    上图是使用FAS简化了挤奶流程后,工人直接验奶、擦拭、套杯,这样操作顺序、对牛的处理都轻松很多,工人也更容易接受。


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    图是试验前和开启FAS后峰值流量对比,结果显示峰值流量明显提升。

    FRM新技术给转台挤奶流程带来的巨大变化

    使用FRM的动态响应自动预刺激FAS和动态响应真空调节FAV两项技术后,挤奶流程变得非常简单,减少了等待时间,验奶、擦拭、套杯一气呵成,不再需要时间间隔,这样操作套杯更快,增加了挤奶有效时间,节省劳动力,节省设备投入,节省药浴液,增加挤奶效率。

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    上图是传统的转台挤奶流程,1前药浴,2、3验奶(前药浴25秒后),4擦拭(前药浴30秒后),5套杯(在验奶60秒后、前药浴90秒后),流程通常需要5人,如果使用药浴机器人需要4人。

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    使用FRM技术后简化的转台挤奶流程:1前药浴(30秒杀菌时间),然后连续进行验奶、擦拭、上杯,不再需要时间间隔。通常前药浴后30-40秒即可上杯,这样挤奶流程更简单,而且增加了有效挤奶点,减少了用工人数。

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    对于小型转盘(40位、50位、60位),前后使用两个药浴机器人,中间只需1个人验奶、擦拭、套杯。 

    开启FRM后转台挤奶数据的跟踪变化

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    上图是某牧场开启FAS前后两个月的数据对比。结果显示,开启FAS后8周的平均峰值流量保持在4.6kg/min,比原来提高了0.3kg/min。另外,挤奶持续时间平均缩短了24秒。

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    2023年初开启FAS,2025年4月份继续跟踪峰值流量发现达到5.7 kg/min,而且挤奶速度更快,挤奶效率更高,说明它对奶牛的泌乳反射非常有帮助。


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    完整的FRM包含了FAS功能,当开启FAS后,挤奶流程相应调整,从奶牛上台到套杯节省了大约55秒的时间。挤奶持续时间与开启FRM前基本持平。从奶牛上台到奶牛脱杯挤完奶的总时长缩短了将近1分钟的时间。

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    从上图可以明显看出0-15秒、15-30秒、30-60秒三段挤奶的数据变化趋势。没有开启FRM时,15秒比30秒的流量数据高,而且整个牧场“双峰”现象非常多。开启FRM后,60-120秒阶段流量上升很快,挤奶速度非常快。

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    从上图可以看出,开启FRM前双峰比例维持在38%左右,开启后逐步降到了14%-15%,说明它对双峰的影响非常明显。



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    从上图可以看出,手动脱杯和二圈牛比例在开启前后均处于很低的水平,掉杯比例和滑杯比例有所下降。

    FRM可以给牧场带来的收益


    1.节省劳动力:并列奶厅可以根据工作量灵活安排人员,每8-12个挤奶点一个人,对比相同奶厅,可节省1-3人。双人验奶转台可以减少一人每班次,一个转台节省3人,一年可以减少20万左右费用。

    2.节省设备投入:牧场可以不再使用药浴刷进行补充刺激,转台牧场每个转台每年节省6-10万维护费用。并列奶厅减少的更多。

    3.节省药浴液:使用药浴杯更节省药浴液,药浴杯比药浴刷可以节约1/3的使用量。

    4.增加挤奶效率:并列牧场每批次减少50秒,转台牧场提前一分钟(减少二圈牛、手动脱杯、或可以加快转速)。总之,我们认为,使用FRM技术可以帮助牧场节省人工,提高挤奶效率,提高盈利水平,而且奶牛更健康。



     

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