牧食记AgriPost.CN 反刍 家庭牧场将如何传承?答案可能是“用机器人”

家庭牧场将如何传承?答案可能是“用机器人”

有着一头标志性白发的“老金”成了今年奶业大会上的红人。

“老金”全名叫金德华,是上海希迪乳业公司的创始人。在第十届中国奶业大会暨2019中国奶业展览会于天津举办前夕,被定义为中国第一个成功商业化运营的机器人家庭牧场的希迪乳业,开始通过媒体报道进入大众视野。

希迪牧场引进的挤奶机器人来自世界领先的牧场设备和解决方案供应商利拉伐(DeLaval)。亚洲区生产基地就位于天津的利拉伐亦在奶业大会开始的前一天,举办了一场基地对外开放日活动并隆重发布其最新一代挤奶机器人——利拉伐自愿挤奶系统(VMS)V300。在发布会现场播放的视频中现身说法并参与V300揭幕的“老金”,此后两天则成了许多业内人士“围追堵截”的对象,人们对于牧场自动化、智能化应用的热情似乎一下子被点燃。

而无论台上台下,“老金”谈得最多的便是挤奶机器人对于奶牛、员工和家庭的好处。“VMS除了对奶牛健康和牛奶质量有积极影响之外,更大的好处是节省人工、解放劳动力。”他还告诉《牧食记》,其出生于1987年、大学学习航空航天相关专业的儿子毕业以后便一起来管理牧场,刚开始时也不是很乐意,现在则挺喜欢这个工作,基本通过手机就可完成管理。“我想VMS牧场让他看到了当奶农是可以不用那么辛苦的。”有着近30年历史的希迪牧场距离上海浦东国际机场仅十余公里,目前共存栏约1500头荷斯坦奶牛,是光明乳业的定点奶源供应商。在寸土寸金的上海浦东,希迪亦时刻面临着环保拆迁的巨大压力,而凭借着持续的投入和先进的管理,“老金”称他们的牧场在当地已经是硕果仅存。

千头以上规模的牧场往往可以采用更为常见和经济的转盘式挤奶机,但考虑到人工的稀缺和管理的便捷,“老金”在几年前决定引入挤奶机器人。他先后考察了欧洲的多个使用挤奶机器人的牧场及相关设备生产厂家,综合考虑适应中国奶牛体型和乳房结构、机械臂套杯摆动幅度、套杯时间和准确率等因素,而最终选择了利拉伐VMS系列,并计划分四年时间逐步购入16台挤奶机器人。

目前希迪牧场已有6台VMS经典款机器人在运行,此次利拉伐在天津基地发布和在奶业大会上展出的两台V300亦已经被“老金”迅速买下。

“我坚信未来是机器人的世界,我希望把牧场作为家族事业传承下去,一家人有更多的时间一起来享受生活。”他说,“我的牧场会越来越好,VMS正在帮我们实现。”

挤奶机的发展史
从发现牛奶这种“超级食物”,逐渐适应喝牛奶,到大规模饲养奶牛、获取牛奶,再到通过技术的革新,最大限度提高奶牛单位产量,我们在喝奶的道路上,已经走过了几千年的历史。而在19世纪挤奶机发明以前,手工是挤奶的主要方式。时至今日,在印度等一些地区,手工挤奶依然普遍存在。

据利拉伐方面介绍,早期的挤奶机主要有两种运作方式:一是模仿人手作用到乳头的动作,通过机械给乳头施加压力挤奶;一是模仿小牛吮吸的动作,靠真空给乳头施加压力挤奶。前者的弊端包括不能适应不同大小的乳头,并且有可能把部分牛奶挤压回去,后者则往往会造成乳头甚至整个乳房充血,损害奶牛健康和牛奶质量。

1917年,首个商业化的机械挤奶机The De Laval Milker 出现,其解决了机械挤奶的一系列问题,使规模化、高质量的奶牛饲养和牛奶生产成为了现实。该机器由新西兰奶农Norman John Daysh于1913年发明,此后利拉伐与Daysh共同对该挤奶机进行了改进,并为其申请了发明专利。The De Laval Milker 的成功之处在于其首创的真空泵和脉动对奶牛非常友好。时至今日,挤奶机的基本原理都没有实质性的改变。

此后从提桶式挤奶机和小车机(第一代),到管道式挤奶机(第二代),到箱式、并列式和鱼骨式挤奶机(第三代),再到转盘式挤奶机(第四代),直至发展出了最新的全自动挤奶系统。而挤奶设备的迭代,并不一定意味着上一代的机器被完全取代,更多地是基于对历代挤奶技术和设备优势的创新和整合,使不同类型的牧场都能够选择最适合自己的设备。

作为挤奶机的开创者,利拉伐的VMS挤奶机器人商业化运营首秀,则是在1998年。20多年来,VMS亦经历了四次迭代,从舒适、卫生、低运营成本不断向迅速、精准、互联迈进。2018年,最新的VMS V300面向全球发布,并在今年正式登陆中国。

在利拉伐看来,机器人挤奶的优势可分别体现在人更高效、牧场管理更精准、奶牛更幸福这三个层面。如机器人牧场需要的是更高素质和水平的劳动力,牧场工作更多地由体力劳动转换为商务管理。对奶牛来说,其可以保持自然、牛性化的节奏,吃好、睡好、挤好。通过饲喂方案的配合和挤奶需求的诱导,奶牛能够自愿挤奶,自主完成进食、休息、挤奶的全过程。

据介绍,目前全球挤奶机器人的总数超过46,000台,全球有约250万头奶牛在用机器人挤奶。在中国,挤奶机器人的数量尚不足20台,且全部为利拉伐的产品。这些机器人主要分布在北京、天津、上海周边牧场及机构。2008年汶川地震之后,利拉伐还向四川绵阳灾区所在的一牧场捐赠了一台VMS挤奶机器人。

对于国内挤奶机器人的寥寥可数,利拉伐中国与韩国市场区域副总裁沙云飞解释到,VMS进入中国的时间其实仅有几年,但最重要的是与中国奶牛的养殖方式和产业方向密切相关,过去的若干年牧场都是往着规模化、大型化去发展,而这在一开始并不太适合机器人的大规模应用。事实上,美国的挤奶机器人应用比例也不高,这与其大型化牧场居多有关。

V300有何不同
随着中国实施奶业振兴行动的不断深化,适度规模经营的家庭牧场开始得到积极发展。正是看到了这一新的产业方向,继欧洲市场这一年来的大幅增长之后,利拉伐及时将其最新的VMS V300引进到了中国市场。

沙云飞指出,除了国家鼓励家庭农场的发展,注重数据化、精细化管理的农业4.0亦将推升对智能化设备的需求。此外,中国的劳动力成本在不断升高,而养殖效率仍较为低下,一个工人能够养殖的奶牛头数大约在30-40头,而国外通过VMS的应用,可使人均饲养头数达到300-350头,生产效率整整相差十倍。
“现在(引进V300)应该是正当其时。”他说,“本来我们也可以选择静悄悄地用,但是我们觉得现在应该大声地告诉牧场群体,我们这里有一个很好的解决方案。”

据介绍,VMS V300的设计以牧场面临的高效生产、牧场盈利、食品安全和动物福利四大挑战为核心,采用“智能电眼”、“畅净奶流”、“智联触控”三项创新科技,可实现高达99%的药浴准确率,并实现针对每个乳头的精准覆盖,节省药浴液;同时采用真正的分乳区挤奶,根据每个乳区的不同情况提供智能的脉动和真空设置,避免过挤,并最大化产奶量。

以具备自我学习能力的“智能电眼”为例,在每一次挤奶过程中,其都会扫描并记住每头奶牛乳房和乳头的位置。每当一头奶牛进来时,智能电眼都会预测奶牛独特的乳房形态并进行相应的处理和位置调整,使套杯、准备、挤奶、药浴喷雾和清洁等步骤可更快速、更准确且更高效地完成。由此带来的结果是,奶牛非常安静,且机械臂进行相关重复动作时非常温柔、流畅。

与原来的挤奶机器人相比,VMS V300挤奶能力(单位机器人挤奶牛头数)提高了10%,套杯时间缩短50%,套杯率高达99.8%,每天的挤奶总量可达到并超过3500千克,且管理更高效、运营成本更低。

“每台机器人每天挤奶210次、服务70头奶牛有望成为新标准。”利拉伐亚太区执行副总裁Johan Ledel指出。
除了高效挤奶外,V300还是一个完整的奶牛养殖系统,在保证动物福利和食品安全上也有出色表现。如通过在线体细胞检测仪、牛群导航仪、帝波罗牧场管理系统的实时监测,可提早预警奶牛健康问题和牛奶质量问题,不合格的牛奶会即时分流。V300在全球多个牧场的实际使用案例也已经充分证明,它能够帮助牧场降低奶牛(被动)淘汰比例,提高奶牛单产与终生产奶量,增加奶牛使用年限。

不只是家庭牧场
虽然最初是为服务存栏50-150头成母牛的小型家庭牧场而生,挤奶机器人近年来已越来越多地为中型甚至大型牧场所采用。

美国调查研究机构Grand View Research 的报告显示,该国挤奶机器人市场的规模在2014年和2015年分别为1.735亿美元、1.856亿美元,此后直至2025年对不同类型挤奶机器人的需求都将呈明显上升趋势。除了显著扩大的牧场规模以外,上升的另一大主要原因在于挤奶机器人不仅可以实现挤奶自动化,还可实现牛群管理和牧场管理的自动化,帮助提高挤奶效率和频率,节省人工,并能够保障牛奶品质。

在中国,沙云飞告诉《牧食记》,目前还没有关于家庭牧场的明确定义,从新上项目来看,奶牛养殖规模从三五十头到三五千头不等,而主要奶品加工企业合作的牧场多在500头左右的规模,“他们就很适合用到挤奶机器人”。

国家奶牛产业技术体系首席科学家李胜利教授在奶业大会期间的报告透露,我国存栏百头以上的规模牧场在2008年的比例仅为19.5%,到2018年已增至62%,预计2020年将达到70%以上。去年荷斯坦奶牛存栏在1000头以上的牧场总存栏数已达到225万头,占到全国总量的45%左右。

目前世界上最大的VMS机器人牧场为智利的Ancali,该牧场使用64台VMS挤奶机器人为5200余头奶牛挤奶,年奶产量达9500万升。其目前正在引入新的8台VMS挤奶机器人以及配套的牛群导航仪。

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