KARVIŲ MELŽIMO AUTOMATIZAVIMO PROCESO ĮTAKOS DARBO NAŠUMUI IR KOKYBEI TYRIMAS

ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVESITETAS ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS Profesinės saugos ir inžinerijos vadybos katedra Jurgita Zovė KARVIŲ MELŽIMO AUTOMATIZAVIMO PROCESO ĮTAKOS DARBO NAŠUMUI IR KOKYBEI TYRIMAS Magistrantūros studijų baigiamasis darbas Studijų sritis Technologijos mokslai Studijų kryptis Mechanikos inžinerija Studijų programa Ž.ū. inžinerija ir vadyba Akademija, 2012

Baigiamųjųdarbųiregzaminųvertinimokomisija: (PatvirtintaRektoriaus (2012 05 04) įsakymu Nr. 120-Kb) Pirmininkas: Prof. habil. dr. Bronius KAVOLĖLIS, Europos žemės ūkioinžinierių draugijos narys Nariai: 1. Doc. dr.rolandas DOMEIKA, AleksandroStulginskiouniversitetas 2. Prof. dr.gvidonas LABECKAS, AleksandroStulginskiouniversitetas 3. Inž. Saulius CIRONKA, Lietuvosžemėsūkiokonsultavimotarnyba 4. Inž. Juozas KALINAUSKAS, AB Lytagra Mokslinis vadovas doc.dr.rasa Čingienė, Aleksandro Stulginskio universitetas Recenzentas doc. dr. Gediminas Vilkevičius, Aleksandro Stulginskio universitetas Katedros vedėjas doc. dr. Ričardas Butkus, Aleksandro Stulginskio universitetas Oponentas lekt. dr. Mečys Palšauskas, Aleksandro Stulginskio universitetas 2

ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS PROFESINĖS SAUGOS IR INŽINERINĖS VADYBOS KATEDRA Magistro baigiamasis darbas Karvių melžimo automatizavimo proceso įtakos darbo našumui ir kokybei tyrimas Autorius: Jurgita Zovė Vadovas: Rasa Čingienė Kalba lietuvių Santrauka Darbo apimtis 46 p. Lentelių skaičius 1 Paveikslų skaičius 28 Naudota informacijos šaltinių 34 Priedų skaičius 4 Magistrantūros darbo tikslas įvertinti karvių melžimo automatizavimo procesų įtaką darbo našumui ir kokybei. Atlikus informacijos šaltinių apžvalgą yra išanalizuota karvių melžimo technologijos bei automatizuotos melžimo sistemos įtaka melžimo procesų trūkmei ir kokybei. Įvertinti jų įtaką darbo našumui ir darbo kokybei. Atlikus eksperimentinius tyrimus įvertinome darbo našumą automatizuotoje karvidėje, naudojant duomenų lyginimo ir statistinio grupavimo metodus su SPSS programa. Išanalizavus tyrimo duomenis ir palyginus, matome, jog automatizuoto melžimo metu dažniausiai primelžiama daugiau pieno, nei melžimo į liniją metu. Atlikus melžimo procesų analizę taikant skirtingas melžimo technologijas, matome, kad taikant automatizuoto melžimo sistemą sutrumpėja pagrindinių melžimo procesų trukmė, patiriamos mažesnės darbo sąnaudos ir pagerėja darbo kokybė. Reikšminiai žodžiai: karvės, pienas, automatinė melžimo sistema, našumas, kokybė. 3

Aleksandras Stulginskis University Agricultural Faculty of Engineering Department Of Occupational Safety And Engineering Management Masterthesis Influence of Cow Milking Automation on Labour Quality and Productivity Author: Jurgita Zovė Supervisor: Rasa Čingienė Language Lithuanian Pages 46 p. Tables 1 Pictures 28 Sourcesofliterature 29 Annexes 3 Summary The aim of this Master degree s final workis to assess the automation process of milking cows on labor productivity and quality. Following there view source of information is analysed cow milking technology and automatic milking systemin fluence of milking time and quality.assess their impact on labor productivity and work quality. Following the experimentalassessed the work performance of an automated barn, using the data comparison and statistical clustering methods with the SPSS program. We concluded that during automatic milking usually produces more milk than milking thetime line. After the milking process analysis using different milking techniques, we can see that the application of automatic milking system is shorten then the main milking processes, isreduced labor costsand improved the quality of work. Key words: cows, milk, automatic milking, productivity,quality. 4

TURINYS ĮVADAS...6 1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ...7 1.1. Karvių melžimo būdai ir technologijos...7 1.2 Melžimo proceso automatizavimo lygiai...14 1.3. Automatizuotos melžimo sistemos...16 1.4. Priemonės darbo našumui karvidėse didinti...22 1.5. Informacinių šaltinių išvados...26 2. TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI...27 3. TYRIMŲ METODIKA...28 3.1. Tyrimų objektas...28 3.2. Eksperimentinių tyrimų metodika...29 4. TYRIMŲ REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS...32 4.1. Melžimo procesų trukmė...32 4.2 Primilžis...34 4.3. Karvių apsilankymas prie AMS...36 4.4. Darbo našumo vertinimas...38 IŠVADOS...42 LITERATŪROS SĄRAŠAS...43 DARBO APROBACIJA...45 PRIEDAI...Error! Bookmark not defined. 5

ĮVADAS Lietuvoje pieno gamyba koncetruojasi smulkiuose ūkiuose, tačiau ateityje bandų stambėjimas yra neišvengiamas. Tai įtakoja naujų technologijų skverbimasis į kasdieninį gyvenimą. Ne išimtis yra ir pieno ūkiai, kuriuose vienas po kito yra diegiami melžimo robotai. Švedijoje gimė idėja sukurti melžimo robotą, t. y. melžti karves nenaudojant žmogaus darbo jėgos. Mokslininkai sugalvojo sukurti automatinį melžimo įrenginį, kurio pagrindą sudarė pneumatiškai valdoma melžtuvų ranka. Vis labiau brangstanti darbo jėga, kvalifikuotų melžėjų trūkumas yra vienos iš svarbiausių priežasčių, dėl kurių pieno ūkių savininkai pradėjo rinktis kasi brangią, bet ištisą parą 365 dienas per metus dirbančią automatinę melžėją. Įdiegus automatinio melžimo sistemą, sumažėja fizinio darbo krūvis bei automatizuotai karvės geriau paruošiamos melžimui. Švedijos mokslininkai nustatė, kad robotas, palyginti su žmogumi, melžimui karvę paruošia nepriekaištingai: jis pašalina net 98 proc. klostridijų sporų, tuo tarpu žmogus tik 65 proc. Melžiant automatizuotai, karvės pamelžiamos 8,6 proc. greičiau, primelžiama 18,5 proc. daugiau pieno, jame yra 0,08 proc. daugiau baltymų, 0,09 proc. daugiau riebalų ir 21,8 proc. didesnė urėjos koncentracija. Remiantis Olandijos Vageningeno (Wageningen) universiteto mokslininko KeisodeKoningo (KeesdeKoning) pateikta integruoto pieno ūkio vizija, galima teigti, kad: automatizuotos sistemos ne tik melš karves, bet ir šers jas, šalins mėšlą, gamins pašarus.viena iš svarbiausių geros kokybės pieno gamybos prielaidų yra tinkama melžimo technologija, melžimo įranga bei higiena. Kad melžimo įranga pateisintų visus lūkesčius, karves turi būti melžiamos tinkama technologija bei turi būti optimali melžimo operacijų trukmė. Jei melžimo greitis bus didesnis sutrumpės darbo laikas, sumažės melžimo kaina, elektros energijos ir melžimo įrangos išlaidos. Automatinės melžimo sistemos priežiūros išlaidos yra beveik keturis kartus didesnės nei melžimo aikštelės, tačiau melžiant automatizuotai karvių pelningumas padidėja 10 proc., taip pat sumažėja išlaidos darbo jėgai, todėl investicijos atsiperka[5]. Tyrimų tikslas įvertinti karvių melžimo automatizavimo procesų įtaką darbo našumui ir kokybei. 6

1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ 1.1. Karvių melžimo būdai ir technologijos Karvių melžimasyra gana varginantis ir sudėtingas darbas. Jis užima apie pusę visų darbų sąnaudų pieno fermoje. Norint primelžti rankomis litrą pieno, reikia apie 100 kartų suspausti spenį. Melždama 12...14 karvių, melžėja per dieną 12000...14000 kartų suspaudžia spenius. Norint sumažinti darbo sąnaudas, be kitų priemonių reikia mechanizuoti melžimą. Mašinoms karves melžti lengviau, darbas esti našesnis, iš karvės primelžiama daugiau ir geresnės kokybės pieno[1]. Melžimo technologija suskirstyta į tris fazes: 1. priešmelžiminė (masažo); 2. melžimo; 3. baigiamoji melžimo fazė. Priešmelžiminėje fazėje karvės tešmuo ir speniai yra nuvalomi švariu drėgnu rankšluosčiu, po to apie 30 sekundžių masažuojamas tešmuo, numelžiamos 2-3 čiurkšles pieno iš kiekvieno spenio į indą pieno mėginiams. Šis melžimo tikslas yra patikrinti karvės sveikatos būseną, taip pat pašalinti didžiausią bakterijų kiekį. Pasikeitusi pieno spalva bei skaidulos piene parodo tešmens ligą. Nesveikos karvės turėtų būti melžiamos atskiru aparatu, o jų pienas negali būti maišomas su kitų karvių pienu. Ant paruoštų spenių uždedami melžikliai. Melžimo fazėje pienas intensyviai melžiamas iš tešmens. Biagiamojoje melžimo fazėje tešmuo pamasažuojamas, išmelžiamos paskutinės čiurkšlės ir nuimami melžikliai, dezinfekuojami speniai. Melžimo technologija pateikta 1.1 paveiksle [5]. 1.1 pav. Karvės melžimo fazės[1] 7

Galimi keli melžimo būdai [2]: rankomis; melžimo mašinomis (melžti į pieno linijas). Rankinis melžimas buvo plačiai paplitęs dėl savo paprastumo, galimybės pritaikyti senose patalpose. Primelžtos pieno melžtuvės yra nešamos į pieno patalpas išpilti. Plovimo stendas sudarytas iš vonios, pulsų stiprintuvų ir pulsatoriaus, melžtuvų dangčio ir kolektoriaus pakabinimo vietų, piltuvo su dviem vožtuvais, rėmelių, kurie fiksuoja vožtuvą cirkuliacinėje arba vandens šalinimo padėtyje. Šitame stende po melžimo arba prieš melžimą galima cirkuliaciniu būdu plauti vandeniu arba plovimo dezinfekavimo skiediniu pieno žarnas, melžiklius, kolektorių ir melžtuvų dangčius. Naujesni stendai gali būti be vonelės, bet su specialiais kibirėliais [3]. Rankomis ir melžtuvais, karvės melžiamos visada tuo pačiu laiku. Norint taisyklingai, visiškai ir švariai išmelžti piena, reikia karvę pastatyti taip, kad būtų patogu prieiti prie jos tešmens. Liestis galima tik atsiremiant į gyvulį alkūnę arba atvirkščia delno puse. Jeigu karvės užpakalinė koja trukdo melžėjai patogiai prieiti prie tešmens, užminama jai virš nagos. Reikia pastatyti karvę patogiai. Melžimo kibiras yra pastatomas melžėjai iš dešinės karvės galvos pusės link, o kibiras tešmeniui plauti iš kairės pusės [4]. Karvės tešmuo ruošiamas kaip ir melžiant melžtuvais. Pirmiausia iš spenių į puodelį su tamsia plokštele išmelžiamos pirmosios dvi trys pieno čiurkšlės. Jeigu pirmosios pieno čiurkšlės nerodo jokių pieno spalvos arba konsistencijos pakitimų, tai tešmuo gali būti pradedamas plauti ir šluoste. Baigiant šluostyti, į kumštį kartu su šluoste (pradžioje vienos tešmens pusės, o po to kitos pusės) suimami speniai ir judesiu, primenančiu veršelio žindimą, stuktelėjama į tešmenį. Pienas yra atleidžiamas per 1 2 min. nuo tešmens dirginimo pradžios. Pieno atleidimas jaučiamas iš prisipildančių spenių, tešmuo pasidaro įtemptas, stangrus. Tada melžimo kibiras statomas po karvės tešmeniu, iš šonų prilaikomas keliais. Kad melžiama karvė jaustų melžėją, o melžėja kiekvienu metu jaustų gyvulio reakciją, atsisėdusi melžti kairiąja koja melžėja turi liestis prie karvės užpakalinės kojos priekinės dalies. Galva remtis į karvę nehigieniška, nes nuo karvės odos į pieną pribyla daugiau nešvarumų. Melžiant reikia sėdėti tiesiai, kojomis tvirtai remtis į žemę, o pieno čiurkšlės į kibirą turi tekėti vertikaliai[1]. Speniai ir tešmuo pradedamas plauti nuo tolimesnės pusės ir baigiama artimesne ta, kuri yra melžėjos pusėje. Plaunamas visas, iki pat karvės pilvo sienos, kruopščiai nuplaunama apačia ir speniai. Šluostomas tešmuo sausa individualia šluoste. baigi Tinkamiausias rankinio melžimo būdas yra kumštinis, kai spenys yra suspaudžiamas ir atleidžiamas 90...110 kartų per minutę. Melžiant šiuo būdu, melžėjos ne taip greitai pavargsta, didesnis darbo našumas, taip pat negenda karvių speniai ir pieno kokybė būna geresnė. Kitas 8

rankinio melžimo būdas spenių tampymas dviem pirštais. Šis būdas yra nepageidautinas, nes greičiau sutrūkinėja spenio oda ir karvės suserga mastitu. Melždama melžtuvais, melžėja paruošia karvės tešmenį, uždeda, stebi ir nuima nuo tešmens melžtuvą ir sutvarko pieną. Perdarynėse ir melžyklose karvės melžiamos pagal skirtingas technologijas[5]. Melždama perdarynėse, melžėja dažniausiai dirba su dviem melžtuvais, o melžtuvais į pieno vamzdyną su dviem melžtuvais, o melžiant į pieno vamzdyną su dviem arba trimis melžtuvais. Prieš melžimą melžėja paruošia melžtuvą ir tirpalą tešmenims plauti. Pasiruošusi darbui, melžėja prie karvių nusineša melžtuvus, tirpalą tešmeniui plauti, rankšluostį ir puoduką pirmoms pieno čiurkšlėms numelžti. Pirmas melžtuvas yra pastatomas prie pirmojo vakuumo čiaupo tarp pirmosios antrosios karvės ir antras melžtuvas yra pastatomas prie antrojo čiaupo tarp trečiosios ir ketvirtosios karvės, okibiras su plovimo tirpalu yra pastatomas prie pirmosios karvės. Plaunamas visas tešmuo 20... 50 s., tada nušluostomas ir pamasažuojamas. Masažuojant sudirginami tešmens nervai ir geriau išsiskiria oksitocitas. Poto nušluostoma ir masažuojama 10 s. Ir iš kiekvieno spenio numelžiama į puoduką. Taip patikrinama, ar karvė neserga mastitu, ir atskiriamas mikrobais užterštas pienas. Pirmosios šiurkšlėsyra numelžiamos per 7... 10 s. Paruošus tešmenį, ant spenių užmaunami melžikliai. Maunant melžiklius, atidarius vakuumo čiaupą, svarbu užlenkti pieno bei vakuumo žarneles, kad melžikliai nesiurbtų oro. Laikant melžtuvą už kolektoriaus nuo karvės užpakalinės kojos pusės, laisvąja ranka maunami ant spenių melžikliai, pradedant nuo užpakalinio spenio, tolimesnio spenio ir baigiama priekiniu speniu melžėjos pusėje. Melžikliai ant spenių turi būti užmauti ne vėliau kaip per 1 min. po tešmens paruošimo [6]. Po to melžėja ruošia ir pradeda melžti trečia karvę. Kai pieno srautas iš tešmens sulėtėja, baigiama melžti melžtuvu taip. Viena ranka suimamas kolektorius ir po truputį traukiamas žemyn užpakaliniai tešmens ketvirčiai. Pakeitus rankas, analogiškai masažuojami vėl užpakaliniai ketvirčiai. Baigiamasis melžimas melžtuvu trunka 25... 30 s. Tebemelžiama pirmą karvę, melžėja paruošia melžimui antrą. Baigus melžti pirmą karvę, nuima melžiklius. Pirmiausia uždaromas kolektoriaus čiaupas arba užspaudžiamas pieno žarnos spaustukas. Vieną ranką užkišus tarp tešmens ir užpakalinių kojų, suimami visi melžikliai, o kita ranka už kolektoriaus patraukiama žemyn. Nuėmus melžiklius, reikia iš jų išsiurbti pieno likutį, trumpam pradedant kolektoriaus čiaupą ar atleidžiant pieno žarnos spaustuką. Baigus melžti, speniai apšluostomi sausu rankšluosčiu ir, jei reikia, patepami specialiu tepalu. Tada melžtuvas pernešamas prie jau paruoštos antrosios karvės, užmaunami melžikliai ant spenių ir einama ruošti ketvirtosios karvės. Užbaigus melžti trečiąją karvę, melžtuvas pernešamas prie 9

ketvirtosios. Melždama dviem melžtuvais į melžtuves, melžėja per valandą pamelžia 20...24 karves, o melždama i pieno vamzdyną 25... 28 karves [6]. Melžiant mašinomis (melžti į pieno linijas) (1.2pav.), karvei ant spenių uždedami melžikliai, kuriuose sudaromas vakuumas (oro išretėjimas) ir pienas iš tešmens iščiulpiamas. Pieną iš tešmens galima iščiulpti dviem arba trimis taktais, todėl mašininio melžimo būdai esti du- dvitaktis ir tritaktis. Melžiant karves dviem taktais, iš pradžių pienas iš spenių čiulpiamas (čiulpimo taktas), po to speniai suspaudžiami arba masažuojami (suspaudimo taktas). Dvitakčiai melžtuvai su vienos kameros melžikliais dirba čiulpimo ir poilsio taktais[7]. 1.2 pav. Melžimas į pieno liniją [7] Karvių melžimastritakčiumelžtuvu atrodo taip[8]: iš spenių čiulpiamas pienas (čiulpimo taktas); speniai masažuojami (suspaudimo taktas); gale speniams sudaromos sąlygos pailsėti (poilsio taktas), kad paastarojo takto metu speniuose atsistato kraujo apytaka. Melžėjos daugumoje melžimo aikštelių vaikšto 0,6 0,75 m įgilintu 1,50 1,70 m pločio taku. Tai priklauso nuo melžimo automatizavimo lygio, karvių atitikimo mechanizuoto melžimo reikalavimus,melžimo vietų skaičiaus, jų sugrupavimo. Tokioje melžimo aikštelėje gali dirbti viena arba kelios melžėjos skirtingose pusėse, arba dalyse[8]. Kai į melžimo stakles (vietas) karvės įleidžiamos individualiai, pro atskirus vartelius, o pamelžtos po vieną išleidžiamos taip pat pro atskirus vartelius vadinama tandemo tipo melžimo 10

aikštelė, (1.3 pav.). Suleidusios karves į aikštelę, melžėjos pirmai karvei numelžia pirmąsias pieno čiurkšles, nuvalo spenius ir tešmenį, užmauna melžiklius. Tada eina prie antros, trečios ir ketvirtos karvės[9]. Melžėjai baigus melžti kurią nors vieną karvę, ją išleidžia ir į jos vietą įleidžia kitą. Naujai įleistų karvių tešmenys ruošiami tuomet, kai įsitikinama, kad melžiamoms karvėms nebus perlaikyti melžtuvai. Per vieną valandą melžėja, dirbdama neautomatizuotais melžtuvais, pamelžia iki 30 karvių[8]. Melžėjų darbą palengvina melžimo automatas. Baigiant melžti karvę, melžtuvas automatiškai pradeda baigiamąjį melžimą, o jam pasibaigus automatas nuo spenių nuima melžiklius. Atsijungus melžikliams, melžėjai belieka pačiupinėti tešmenį ir įsitikinti, ar tešmuo visiškai išmelžtas. Jeigu tešmuo buna visiškai išmelžtas, speniai dezinfekuojami, ir karvė išleidžiama iš aikštelės. Į jos vietą įleidžiamakita karvė. Taip kartojama, kol pamelžiama visa karvių grupė[9]. Kai yra kompiuterizuotas melžimas, tai pamelžusi melžėja gali analizuoti kiekvienos karvės duomenis suvestus melžimo metu: pieno kiekį ir kokybę, karvių fiziologinę būklę ir kt. 1.3 pav.tandemo tipo melžimo aikštelė [9] Kai karves melžia viena ar dvi melžėjosvadinama eglutės tipo melžimo aikštelė (1.4 pav.). Iš abiejų įgilinto tako pusių yra melžimo staklės, 30 o kampupasuktos į įgilinto tako pusę.iš melžėjų darbo vietos melžimo aikštelės durys ir staklių varteliai valdomi jungikliais [9]. Melžimas organizuojamas yra kai viena melžėja atidariusi vartus, suleidžia karves į vieną aikštelės pusę, o karvėms suėjus, vartai uždaromi. 11

Kiekviena melžėja 2 x 8 aikštelėje pamelžia po keturias karves: viena pirmąsias keturias, antroji kitas keturias. Numelžusi pirmąsias pieno čiurkšles, melžėja valo tešmenį ir ant spenių užmauna melžiklius. Tokia pat tvarka ruošiami melžti kitų trijų karvių tešmenys. Antroji melžėja tuo pat metu ruošia penktos, šeštos, septintos ir aštuntos karvės tešmenis. Melžėjai užmovus melžiklius visoms aštuonioms karvėms- kita karvių grupė suleidžiama į antrą melžimo aikštelės pusę. Jeigu nereikia baigti melžti anksčiau suleistų karvių, tai melžėjos pradeda ruošti tešmenis vėl atvarytoms karvėms ir užmauna melžiklius. Baigus melžti visas karves vienoje aikštelės pusėje, jos išleidžiamos, o į jų vietą suleidžiama kita karvių grupė. Taip melžimo procesas kartojasi. Galima išleisti pro vienus vartelius arba visą grupę pakeliant užtvarą. Tai būtų greitasišleidimas[10]. Jei įrengti melžimo automataišešiolikos vietų aikštelėje, tai aikštelę pajėgia aptarnauti viena melžėja. Suleidusi karves į vienąaikštelės pusę, melžėja ruošia tešmenis ir mauna melžiklius paeiliuivisoms aštuonioms karvėms. Kadangi melžtuvas atlieka baigiamąjįmelžimą ir pats atsijungęs nuo tešmens lieka kaboti, tai melžėja,nebijodama perlaikyti melžtuvų, suleidžia karves į kitą melžimoaikštelės pusę ir pradeda jas melžti. Pirmoje aikštelės pusėje išmelžtųkarvių speniai dezinfekuojami ir gyvuliai išleidžiami. Taip kartojama,kol pamelžiamos visos karvės[11]. 1.4pav. Eglutės tipo melžimo aikštelė [9] Šonas prie šono (lygiagrečių) tipo melžimo aikštelė, joje karvės stovi užpakaliu į melžėją (1.5 pav.). Darbasorganizuojama taip pat kaip ir eglutės tipo aikštelėje, priklausomainuo automatizavimo lygio. Karvės sueina pro vienus vartelius ir išeina visoskartu arba grupelėmis. 12

1.5 pav.šonas prie šono (lygiagrečių) tipo melžimo aikštelė [9] Karuselės tipo melžimo aikštelė yra stambių pieno fermų įrenginys (1.6 pav.). 1.6 pav.karuselės tipo melžimo aikštelė [9] Šioje aikštelėje melžėjos dažniausiai dirba prie besisukančios platformos, ant kurios lėtai juda karvės, viduje. Melžimo aikštelė yra pilnai automatizuota ir melžėjų darbas specializuotas. Pirmoji melžėja numelžia pirmąsias pieno čiurkšles ir ruošia tešmenį, antroji užmauna melžiklius, o trečioji stebi melžimo eigą ir dezinfekuoja spenius po melžimo [9]. 13

1.2 Melžimo proceso automatizavimo lygiai Mūsų šalyje net 70 proc. pieno gaunamaiš bandų, kuriose laikomos 2 3 karvės. Tiek karvių paprastai melžiamos rankomis, pienas atšaldomas primityviai. Bet šiandien melžimo įrenginių gamintojai siūlo įrangą, su kuria galima net kelias karves melžti mechanizuotai. Dėl to palengvėja melžėjos darbas, didėja darbo našumas, galima išvengti profesinių ligų, gauti geresnės kokybės pieną ir t.t[11]. Taigi mechanizuoto melžimo privalumai yra tokie: Ä Geriau išnaudojamas pieno atleidimo refleksas, nes melžiama vienu metu iš visų keturių speniu; Ä Karvė pamelžiama, kol dar veikia hormonas oksitocinas; Ä Melžtuvųmelžikliai imituoja veršelio žindymą; Ä Labai palengvėja melžėjos darbas, ypač dirbant naujais automatizuotais melžimo įrenginiais; Ä Gaunamas geresnės kokybės pienas, jame mažiau bakterijų, ne taip jaučiasi fermos kvapai, nes nėra sąlyčio su fermos oru. Įrengus pažangesnę melžimo sistemą, padidėja jos eksploatavimo sąnaudos. Reikia žinoti, kad ne visos karvės gali prisitaikyti prie automatizuotų melžimo procesų, todėl reikia taikyti griežtą gyvulių atranką [12].Kokį melžimo proceso automatizavimo lygį pasirinkti, priklauso nuo karvių laikymo būdo, karvių skaičiaus, melžėjų skaičiaus, ūkininko investavimo galimybių. Kuo automatizavimo lygis aukštesnis, tuo mažiau darbo sąnaudų. Melžimo proceso automatizavimo lygiai: Ä Neautomatizuotas melžimas; Ä Automatinis melžtuvų nuėmimas; Ä Melžimo eigos kontrolė ir melžtuvų nuėmimas ; Ä Melžimo eigos kontrolė, duomenų perdavimas ir kaupimas centriniame kompiuteryje, melžtuvų nuėmimas; Ä Visiškai automatizuotas melžimas robotu. Neautomatizuotas melžimas tai toks melžimas kai melžėja visas melžimo operacijas pati atlieka rankomis: ruošia tešmenį, užmauna melžikliusant spenių, stebi melžimo eigą, baigia melžti melžtuvu ir nuimamelžiklius, dezinfekuoja spenius. Neautomatizuoti yra visi mobiliejimelžimo agregatai karvėms melžti stovėjimo vietose į melžtuves ir visišalyje naudojami sovietiniai arba senesnės modifikacijos melžimoįrenginiai melžti aikštelėse, ganyklose arba stovėjimo vietose [13]. 14

Sukurusautomatinįmelžtuvų nuėmimąsutrumpėjomelžimo laikas (1.7 pav.). Naudojant automatinęnuėmimo sistemą, vieno melžėjo naudojamų melžtuvų skaičiaus jau neriboja rūpestis dėl galimo permelžimo. Iš esmės melžėjas gali dirbti su dvigubai didesniu melžtuvų skaičiumi, lyginant su aikštele, kurioje automatinis melžtuvų nuėmimas nenaudojamas. Vadinasi, kad vienas melžėjas gali dirbti su 24 melžtuvais, ar dar daugiau. Prie kiekvieno melžtuvo esančiu mygtuku melžėjas gali pradėti arba sustabdyti melžimą, išjungti automatinį melžimo režimą ir įjungti rankinį režimą, pridėti papildomą melžimo laiką ir perjungti programas.kiekvieno gyvulio melžimo būklę visą laiką rodo integruoti LED indikatoriai. Valdymo pultas su abėcėline klaviatūra ir displėjumi leidžia lengvai patikrinti ir nustatyti sistemos parametrus. Juos galima nustatyti pagal konkrečias kiekvieno ūkio sąlygas ir skirtingus laktacijos laikotarpius. Srauto jutiklis melžimo metu seka pieno srautą matuodamas jo varžą. Kai pieno srautas sumažėja iki nustatytos ribos, sistema duoda signalą išjungti vakuumą[14]. 1.7pav. Elektroninis pulsatorius, pieno kiekio rodymas, automatinis melžtuvės nuėmimas Norint didinti primilžius, reikia kasdien registruotipieno duomenis. Pieno matuokliai aptinka kraują piene, pieno laidumo pasikeitimus, ir seka, ar į melžiklius nepatenka oras, bei registruoja ir pateikia kiekvienos karvės pieno duomenis ALPRO programos apdorojimui. Pieno duomenys gali būti naudojami vertinant ir parenkant pašarų davinius atskiroms karvėms ar jų grupėms, apskaičiuojant laktacijos kreives ir nustatant galimus sveikatos sutrikimus. Gali būti naudojami duomenys karvėms sugrupuoti pagal primilžius ir taip sumažinti klaidingų skerdimų dalį. Vidutinis srautas numatomas iš karvių grupės ar bandos esant geroms melžimo procedūroms (atskirų karvių duomenys stipriai svyruoja). 15

Srautas: 0-15 sek. = 0,5 1,5 kg / min. 15-30 sek. = 2,0 3,0 kg / min. 30-60 sek. = 3,5 5,0 kg / min. Melžiant karvę registruojamas jos primilžis, srautas ir melžimo laikas. Įspėjimo lempa melžimo vietoje praneša operatoriams apie bet kokį srauto sumažėjimą, todėl jie gali nedelsiant identifikuoti galimai problemines karves. ALPRO programoje mes galime pažiūrėti pavaizduotose grafikuose ir lentelėse atskirų karvių primilžius ir laktacijos istoriją bei visos bandos duomenis. Integruoto bandos valdymo pagrindas yra automatinis karvių identifikavimas, leidžiantis valdyti karves individualiai net didelėse bandose. Automatinis identifikavimas padidina darbo efektyvumą ir sumažina žmogaus klaidų skaičių, taip gali žymiai padidinti ūkio pelningumą[15]. Pagaliau karvių melžimas tapo visiškai automatizuotas.melžiant automatine melžimo sistema karvės pačios ateina į vadinamąją melžimo stotį siaurą aptvarą, iš kurio gali laisvai išeiti. Atėjusias karves robotas stebi naudodamas 3D vaizdo kameras ir judesio daviklius. Melžimo aikštelėje karvei automatiškaiyra pasiūloma pašarų. Tuo tarpu jai švelniai nuplaunamas jos tešmuo ir automatinė spenių aptikimo sistema nukreipia į jį melžimo aparatą. Tik pradėjus melžti pradedama tikrinti pieno kokybė, išmelžtas pienas pumpuojamas į atskirą konteinerį, robotas atjungia melžimo aparatą, nuplauna spenius, ir karvė gali išeiti iš melžimo vietos. Karvei išejus, gali užeiti kita[16]. 1.3. Automatizuotos melžimo sistemos Jau seniai ieškoma būdų, kaip sumažinti darbo sąnaudas, t.y. kas melžimo aikštelėje pakeistų žmogų. Švedijoje gimė idėja sukurti melžimo robotą, t.y. melžti karves nenaudojant žmogaus darbo jėgos. Kompanija,,DeLeval (Švedija) po dviejų metų ieškojimų užpatentavo melžimo robotą.jųidėja buvo unikali ir labai patraukli ne tik fermų savininkams, bet ir mokslininkams. Mokslininkai sukūrė automatinį melžimo įrenginį, kurio pagrindą sudarė pneumatiškai valdoma melžtuvų ranka [12]. Olandai pasaulyje pirmieji pradėjo naudoti robotus karvėms melžti, nors japonai senokai jau melžia karves robotais. Mažėjant kainoms ir didėjant darbo jėgos sąnaudoms, melžimo robotų paklausa pasaulyje 1999m. padidėjo iki rekordinio lygio 20%. Įmonės siekdamos sumažinti gamybos sąnaudas, vengia samdyti brangstančių rankų darbo jėgą ir linkusios pakeisti žmones robotais [27]. Nuo melžimo kokybės priklauso pieno kokybė ir gyvulių produktyvumas. Didinant pieno ūkio rentabilumą, labai svarbu fermoje įrengti optimalią melžimo sistemą. Ją 16

parenkant, reikia įvertinti investicijų ir patalpos poreikį, žmogaus darbo kelią, melžimo vietas, padidėjus karvių bandai, būtina atsižvelgti ir į kitus veiksnius [13]. Automatinė melžimo technologija [14]: 1. karvė įeina į melžimo aikštelę; 2. fiksuojama karvės stovėjimo vieta; 3. valomas tešmuo; 4. surandami speniai; 5. uždedami melžikliai; 6. melžiama; 7. nuimami melžikliai; 8. dezinfekuojami speniai; 9. plaunami ir dezinfekuojami melžimo įrenginiai. Automatinės melžimo sistemos atlieka šias funkcijas[14]: atpažįsta gyvulį (naudojamos panašios sistemos kaip ir esant kitai melžimo įrangai); pateikia kombinuotuosius pašarus (tai skatina gyvulį lankyti melžimo boksą); valo ir masažuoja tešmenį (tešmens sistemos galimos: naudojamas vienas didelis šepetys; priešingomis kryptimis besisukantys šepečiai arba apvynioti ritiniai drėgnai nuvalo tešmenį, kuris vėliau džiovinamas. Ši sistema turi penktą valymui skirtą melžiklį, kuriame cirkuliuojant suspaustam orui ir plovimo skysčiui, plaunami speniai); atskiria pamelžtus pirmuosius lašus; matuoja pieno srautą iš kiekvieno tešmens ketvirčio; individualiai nuima kiekvieną melžiklį; apipurškia ir dezinfekuoja spenius; plauna melžiklius; surenka duomenis apie melžimo eigą. Galimos tokios karvių bandos valdymo strategijos tvarte[14]: laisvas karvių judėjimas; reguliuojamas (priverstinis) karvių judėjimas; reguliuojamas-laisvas karvių judėjimas. Laisvas karvių judėjimas (1.8 pav.). Jos bet kuriuo metu laisvai gali prieiti prie guoliaviečių, ėdžių ir melžimo roboto. Karvės kada nori gali ėsti, gulėti ar eiti prie melžimo roboto, t. y. karvės pačios nusprendžia, kada ir kaip dažnai reikia melžtis. Esant šiai sistemai, labai svarbu, kad tvartas būtų kompaktiškas, su trumpu keliu. Norint paskatinti karves eiti į 17

melžimo boksą, melžimo patalpoje papildomai duodami kombinuotieji pašarai. Tačiau dažniausiai apie 25 proc. karvių melžimui reikia suvaryti. Todėl būtina dažnai kontroliuoti, ar karvės reguliariai melžiamos [15]. 1.8 pav.laisvas karvių judėjimas[13] Reguliuojamas (priverstinis) karvių judėjimas (1.10 pav.). Taikant šią sistemą, ėdžios yra atskirtos nuo guoliaviečio ir karvės prie ėdžių ar šėrimo stalo gali patekti tiktai per vartus, įrengtus prieš melžimo įrenginį. Karvė identifikuojama, nustatoma, kiek praėjo laiko nuo paskutinio melžimo, ir pagal tai gyvulys nukreipiamas į melžimo robotą arba į šėrimo taką. Taip pasiekiama, kad karvės kuo dažniau ateitų prie roboto. Po melžimo gyvulys nukreipiamas per vartus į šėrimo vietą, jeigu melžimas nepavyko gražiinamas atgal į priešmelžimię patalpą prie roboto[15]. 18

1.10 pav.reguliuojamas (priverstinis) karvių judėjimas[13] Reguliuojamas laisvas karvių judėjimaslabai panašus į reguliuojamo judėjimo sistemą (1.11pav.).Ją taikant, tvarte įrengiami papildomi vartai. Karvės, kurioms nereikia melžtis, per vartus gali tiesiai iš gulėjimo vietos patekti prie ėdžių. Taigi gyvuliai lengviau patenka prie ėdžių, dažniau ėda, todėl daugiau suėda [15]. 1.11 pav. Reguliuojamas-laisvas karvių judėjimas [3] Automatizuota melžimo sistema gali būti pritaikyta prie įvairių gyvulių laikymo ir šėrimo technologijų, tačiau tvarte, kuriame karvės laikomos ant gilaus kraiko, nes į automatizuotą 19

melžykląroboto negalima statyti. Todėk, kad karvės turi ateiti švarios arba nuo tešmenų turi būti nukirpti plaukai [16]. Automatinei melžimo technologijai įdiegti yra keliama daug reikalavimų. Pavyzdžiui, jei guoliavietės netinkamos, karvėms nepakanka pašarų, jos nepailsėjusios, vaikščiojimo takai nepatogūs, tokia sistema neveiks, roboto našumas nebus išnaudojamas. Nors melžimo robotas yra geras ir modernus, jokios naudos neduos, jei karvės neis melžtis. Būtina išplanuoti karvidę taip, kad karvės būtų priverstos užsukti į melžyklą. Vadinasi, investuoti reikia ne tik į melžimo robotą, bet ir į karvidės rekonstrukciją [17]. AMS surenka duomenis, kuriuos kaupia ir saugo: melžimo laikas (kada melžiama), melžimo trukmė, melžimo dažnumas, trukmė tarp melžimų; melžiklių uždėjimo trukmė, melžiklių nukritimai, nepasisekę melžimai; pieno kiekis: iš kiekvieno ketvirčio, vieno melžimo, per dieną, per metus ir t.t; pieno temperatūra, laidumas, spalva, somatinių ląstelių skaičius tai parametrai pagal kuriuos nustatomas tešmens sveikatingumas; karvės suėsti kombinuotieji pašarai [18]. Automatinė melžimo sistema pavaizduota 1.12 paveiksle. 1.12 pav. Automatinės melžimos sistema [19] Robotizuota ranka yra pagaminta iš nerūdijančio plieno, kad ją būtų galima naudoti nepalankiomis sąlygomis. Prieš melžimą robotizuota ranka paruošia spenius,vėliau uždeda melžiklius ant spenių ir pakreipia pieno vamzdelį į reikiamą padėtį. Baigus melžti, robotizuota ranka nuplauna spenius [20]. Puikiomis eksploatacinėmis savybėmis pasižyminti spenių stebėjimo sistema.ji yra su optine kamera, sujungta su dvigubo dažnio lazeriais, kurie itin greitai ir tiksliai suranda spenius, 20

todėl, uždėdama melžikliusrobotizuota ranka dirba ypač patikimai [21]. Robotizuota ranka buvo sukonstruota stebint žmogaus rankos judesius, todėl ši dirbtinė ranka gali pasisukti net 45 kampu. Dėl šių konstrukcijos ypatybių robotizuota ranka puikiai prisitaiko prie skirtingų karvių tešmenų bei spenių padėties ir jų išskirtinių savybių. Naudodama skirtingus melžiklių uždėjimo būdus, robotizuota ranka gali pamelžti dar daugiau karvių. Šis sistemos lankstumas užtikrina dar didesnę naudą, kadangi sistema gali būti pritaikyta beveik visoms karvėms. Robotizuota ranka yra pagaminta iš nerūdijančio plieno, kad ją būtų galima naudoti nepalankiomis aplinkos sąlygomis. Prieš melžimą robotizuota ranka paruošia spenius (įskaitant pasirenkamą išankstinį apipurškimą), vėliau uždeda melžiklius ant spenių (nukritus melžikliui, jį vėl uždeda) ir pakreipia pieno vamzdelį į reikiamą padėtį. Baigus melžti, robotizuota ranka nuplauna spenius [22]. Puikiomis eksploatacinėmis savybėmis pasižyminti spenių stebėjimo sistema yra su optine kamera, sujungta su dvigubo dažnio lazeriais, kurie labai greitai ir tiksliai suranda spenius, todėl, uždėdama melžiklius, robotizuota ranka dirba ypač patikimai. Robotizuota ranka buvo sukonstruota stebint žmogaus rankos judesius, todėl ši dirbtinė ranka gali pasisukti net 45 kampu. Dėl šių konstrukcijos ypatybių robotizuota ranka puikiai prisitaiko prie skirtingų karvių tešmenų bei spenių padėties ir jų išskirtinių savybių. Naudodama skirtingus melžiklių uždėjimo būdus, robotizuota ranka gali pamelžti dar daugiau karvių [23]. Spenių higieninėms sąlygoms užtikrinti skiriamos tik kelios sekundės, tačiau tai labai pagerina pieno kokybę ir primilžio kiekį. Spenių paruošimo melžiklis yra prijungtas prie atskiros linijos, todėl pirmosios pieno čiurkšlės niekada nepatenka į pagrindinę pieno liniją [24]. Siekiant sutaupyti Jūsų laiką ir užtikrinti sistemos veikimą visą parą, dalis funkcijų yra visiškai automatizuotos ir atliekamos ypač higieninėmis sąlygomis. Prieš pradedant melžimą, melžimo vieta ir gardas pirmiausia apsaugomi nuo mėšlo ir šlapimo, automatiškai už gyvulio pridedant apsauginį skydelį [25]. Gyvuliai visada stovi ant švaraus paviršiaus, nes yra naudojama programuojama automatinio grindų valymo funkcija. Pamelžus vieną karvę ir prieš pradedant melžti kitą, yra nuplaunama kiekvieno melžiklio vidinė ir išorinė pusė. Išplauti melžikliai apverčiami, kad išbėgtų likęs vanduo ir, kad į vidų neprikristų pašalinių dalelių. Melžikliui nukritus nuo spenio, sistema beveik akimirksniu tai užfiksuoja ir, prieš vėl uždėdama melžiklį, jį nuplauna. Po melžimo gali būti atliekama automatinė spenių dezinfekavimo funkcija (galima pasirinkti skirtingus režimus) [26]. Karvės yra pamelžiamos visiškai nedalyvaujant žmonėms. Taip leidžia sumažinti darbo jėgos kaštus, be to, robotas melžimo metu surenka svarbiausius duomenis apie karvės sveikatą, 21

spenių būklę, primelžto pieno kiekį, laiką ir t.t. Šiuos duomenis galima iškart persiųsti į karvidės kompiuterių tinklą ar fermerio mobilųjį telefoną [27]. Karvės pieno primilžio padidėjimą įtakoja dažnesnis jų melžimas. Robotas pamelžia vidutiniškai 139 kartus per dieną, o per valandą apie 5,5karvės. Pirmos laktacijos karvės melžiamos vidutiniškai3,7karto, antros 3,0karto, otrečios 2,1karto. Karvės robotu melžiamos kas 6 valandas, t.y. keturius kartus per dieną. Dėl hidraulinės robotizuotos rankos konstrukcijos galima pamelžti daugiau karvių. Ši greitai, tačiau švelniai veikianti ranka yra tokia lanksti, kad gali prijungti spenius 45º kampu. Išnaudodami visus įvairius prijungimo būdus, galima pamelžti dar daugiau karvių. Ši išskirtinės konstrukcijos hidraulinė robotizuota ranka pasižymi ilga eksploatacija ir mažomis sąnaudomis priežiūrai. Puikiomis eksploatacinėmis savybėmis pasižyminti spenių stebėjimo sistema yra su optine kamera, sujungta su dvigubo dažnio lazeriais, greitai ir tiksliai suranda spenius, todėl, uždėdama melžiklius, robotizuota ranka dirba ypač patikimai. Jutikliniu ekranu galima valdyti melžimą. Realiu laiku galima sužinoti visą fiksuojamą informaciją (tešmens ketvirčio melžiamo pieno srautą, melžimo proceso apimtį bei valymo būklę). Taip pat galia sužinoti somatinių ląstelių kiekį [39]. Melžimo sistemoje yra sumontuota po vieną optinį matuoklį kiekvienam tešmens ketvirčiui, kad būtų galima matuoti primilžį, srautą, laiką, laidumą ir kraujo lygį. Integruotas sistemos valymo įrenginys sutrumpina valymo laiką, todėl padidėja melžimo pajėgumas. Visą valymo procesą valdo sistema ir perduoda šiuos duomenis į valdymo programinę įrangą, kad galėtų kontroliuoti higienos ssąlygas. 1.4. Priemonės darbo našumui karvidėse didinti Šiuo metu svarbiausia yra didinti gamybos efektyvumą rinkos ekonomikos sąlygomis. Tai pasiekti galima ekonomiškai ir racionaliai naudojant visus gamybiniusveiksnius. Vienas iš veiksnių ir yra darbas, kurio intensyvumas mažina gamybo išlaidas, gerina darbo kokybę ir našumą bei racionalumą darbo laiko naudojimą.todėl ypač svarbu skirti didelį dėmesį darbo organizavimui ir jo valdymui. Darbo procesų racionalus valdymas yra sudėtingas procesas, nes jo, praktinių sugebėjimų, valstybės vykdomos darbo išteklių naudojimo politicos irrinkos sąlygų. Kiekvienas įmonės darbuotojas privalo gerai išmanyti darbo proceso valdymo gerinimo teorinius aspektus, sugebėti juos pritaikyti praktikoje [28]. Darbo našumas darbo efektyvumas. Darbo našumas apskaičiuojamas darbo laiku produkto (paslaugos) vienetui, produkcijos (paslaugų) kiekiui per laiko vienetą. Našumas yra 22

labai svarbus įmonės sėkmės įvertinimo rodiklis. Bendriausiu atveju jis parodo veiklos efektyvumą: atliktas darbas lyginamas su darbo veiksniu, sunaudotu šiai veiklai atlikti. Darbo našumas yra išreiškiamas dviem rodikliais: išdirbiu produkcijos kiekis, tenkantis vienam darbuotojui per tam tikrą laiko vienetą, ir darbo laiko trukmės- laiko normossumažėjimu [29]. Darbo našumas priklauso nuo trijų kriterijų: 1. Remiantis darbo našumo didėjimo formule, darbo našumas didėja, didėjant skaitikliu ir mažėjant vardikliui. Tačiau šios priklausomybės yra sudėtingesnės. 2. Darbo našumo didėjimą lemia personalo kiekybinė ir kokybinė struktūra: kiekybinė struktūra atspindi atitikimą tarp veiklai reikalingų ir faktiškai turimų darbuotojų skaičiaus; personalo kokybės rodiklis pirmiausia arspindi darbo jėgos išsimokslinimą, profesinį pasiruošimą, patyrimą (kvalifikaciją), sveikatos būklę. Tačiau šiandien iškeliamos tokios savybės kaip iniciatyva, lankstumas, mobilumas, kūrybingumas, sugebėjimas mokytis, darbinės nuostatos, etinės savybės, motyvacija. Šios savybės, derinant jas su kvalifikacija, leidžia iš esmės padidinti darbo našumą. 3. Darbo našumas apibudina i ir kiti veiksniai: Ä technikos, technologijos, darbo organizavimo lygį. Tai labai prieštaringas veiksnys, nes jis tiesiogiai susijęs su darbo jėgos poreikiu. Jei poreikis neribotas, problemų nekyla, nes įdiegus naują techniką didinamos gamybos apimtys ir darbuotojų skaičius nemažėja. Tačiau dažniausiai apimčių augimas yra ribotas. Tada reikia pasirinkti ar diegti naują techniką, tobulinti darbo organizavimą ar išlaikyti tiek pat darbuotojų. Tai lemia ekonominio naudingumo kriterijaikas pigiau? Jei darbo jėga pigi, kaip šiuo metu mūsų valstybėje tai įdiegti naują techniką ne visada verta. Apskritai galima teigti, kad technikos,technologijos, darbo organizavimo lygis leidžia padidinti darbo našumą; Ä įtakos turi ir kiti veiksniai: situacija rinkoje ir produkcijos paklausa, gaminamos produkcijos struktūra, kooperavimo lygis ir kt. Galima teigti, kad darbo našumas nėra tik darbo jėgos panaudojimo lygio veiksnys, kaip galima būtų suprasti iš pavadinimo; tai yra iki kitų daugelio veiksnių įtaka, todėl, norint jį teisingai įvertinti, būtina analizuoti laiko aspektu, lyginti su kitomis įmonėmis ir išsiaiškinti atskirų veiksnių įtaką darbo našumui [30]. Žmogaus darbas ir gamybos priemonės veikia kartu, vienas kitą papildo ir gali iš dalies vienas kitą pakeisti. Tačiau darbo jėga yra aktyvusis gamybos veiksnys, darbo procese sujungiantis gamybos objektus ir gamybos priemones, todėl ypač daug dėmesio turi būti 23

skiriama darbo našumo veiksniams. Darbo našumui įtaką darantys veiksniai pateikti 1.14 paveiksle. 1.14pav. Darbo našumui įtaką darantys veiksniai [28] Tačiau, žinoma, ne viską lemia pats žmogus. Turint skirtingus įrengimus galima pasiekti skirtingų rezultatų. Antrą vertus, kai įrengimai vienodi, tačiau skirtingai organizuojamas darbas, galimi skirtingi darbo našumo lygiai. Tiek žmoniškieji, tiek dalykiniai veiksniai lemia žmogaus darbo intensyvumo lygį. Išlaidų dydis daugelyje pieno gamybos įmonių auga ir ateityje dar labiau didės. Ieškoma taupymo būdų ir organizuojant darbą. Mokslininkai pateikia keletą priemonių darbo sąnaudoms mažinti: tobulinti karvių laikymo,melžimo technologijas, taupyti darbo laiką ir darbo jėgą; mažinti energijos sąnaudas; mažinti vandens sąnaudas; mažinti produkcijos savikainą; gerinti pieno kokybę. Kiek mažina iš tiesų tvarto automatiškumas, dažnai kontravertiškai diskutuojama. Tyrimais nustatyta, kad robotas, palyginti su žmogumi, melžimui karvę paruošia 24

nepriekaištingai. Melžiamų karvių pieningumas padidėja vidutiniškai 15 procentų. Pieno gamybą skatina dažnesnis karvių melžimas ir geresnė jų savijauta. Didžiausias efektas, automatizuojant technologinius procesus karvidėse, pasiekiamas automatizavus melžimą. Ne tik sumažinamos darbo sąnaudos karvidėje, bandos šeimininkas išvengia griežto darbo ritmo ir gali daugiau laiko skirti laisvalaikiui, gyvulių priežiūrai, bet ir gerėja pieno kokybė, didėja dažniau melžiamų karvių produktyvumas [31]. Darbo laikas naudojant AMS sutrumpėja 5% nei melžiant įprastiniu būdu. Pradžioje kol gyvūnas pripranta prie naudojamos naujos technologijos užima daugiau laiko nei melžiant įprastiniu būdu. Norint gyvulį pripratinti prie melžimo roboto, reikia nedaug pastangų. Pastebėta, kad karvės labai lengvai prisitaiko prie naujausių melžimo technologijų. Paprastai telyčios prisitaiko per 2 3 dienas, kai kurioms reikia net 2 savaičių. Pasak latvių mokslininkoa. Laurs,,Taupyti darbo laiką ir darbo jėgą padėti gali automatizuotos sistemos valdymo programinė įranga tai galingas pagalbininkas, padedantis laiku priimti geriausius sprendimus [27]. Ši integruota programa suteikia galimybes pilnai kontroliuoti karves, melžimo, aušinimo ir šėrimo sistemas bei turi daug kitų galimybių. Pagrindinis žmogaus valdymo pultas yra CowMonitoring. Jame galima greitai ir lengvai identifikuoti karves, į kurias reikia atkreipti dėmesį dėl melžimo intervalo, laidumo, kraujo ar primilžio nukrypimų. Ši programinė įranga taip pat gali padėti efektyviai valdyti karvių judėjimą. Galima sutaupyti dar daugiau laiko naudodami automatinį melžimo įleidimo koregavimą pagal laiką, numatomą primilžį, laktacijos laikotarpį. Nešiojamasis arba delninis kompiuteris su sistemos programine įranga gali virsti belaidžiu valdymo pultu, suteikiančiu dar daugiau laisvės ir kontrolės galimybių.automatizuotą sistemą galite pasiekti iš bet kokio kompiuterio, esančio jūsų namuose, biure ar kitur, kur tik patogu[32]. Pieno kiekis ir jo kokybė, melžiamų karvių sveikatingumas ir ilgaamžiškumas labai priklauso nuo taisyklingos melžimo technologijos.faktoriai įtakojantys pieno kokybę [33]: - tvarto sanitarinė būklė; - pašarų kokybė; - karvių sveikata; melžimas; - pirminis pieno paruošimas ir atšaldymas; - melžimo įrenginių plovimas ir dezinfekavimas. Melžiant karves senos konstrukcijos melžtuvu, pasibaigus pieno tekėjimui, nedelsiant numaunami melžikliai nuo spenių, nes vakuumas čiulpia spenių audinius ir gali sukelti uždegimą. Laikant melžiklius ant išmelžto tešmens ilgiau negu 1 min., mastitų padaugėjo du kartus [34]. 25

Pieno kiekis ir kokybė labai priklauso nuo to, kaip pasiruošiama melžti. Prieš melžimą ir melžiant labai svarbu su karvėmis elgtis švelniai. Grubus elgesys, mušimas, didelis neįprastas triukšmas gali sukelti karvėms stresą. Karvė, kuri patiria smurtą, gali neatleisti pieno 15-30 minučių, todėl iš jos bus primelžta mažiau. Taip pat labai svarbu kuo geriau išmelžti karves kiekvieno melžimo metu, kad nuolat didėtų išmilžis[33]. Pasak, vokiečių mokslininkootto Kaufmann, kokį melžimo proceso automatizavimo lygį taikyti, priklauso nuo karvių laikymo būdo, karvių skaičiaus, melžėjų skaičiaus, ūkininko investavimo galimybių. Kuo automatizavimo lygis aukštesnis, tuo mažiau darbo sąnaudų. Tačiau įrengus pažangesnę melžimo sistemą, padidėja jos eksploatavimo sąnaudos. Be to, ne visos karvės gali prisitaikyti prie automatizuotų melžimo procesų, todėl būtina taikyti griežtesnę gyvulių atranką [31]. 1.5. Informacinių šaltinių išvados Atlikus informacijos šaltinių analizę, galiu padaryti tokias išvadas: Pieno gamybos įmonėse išlaidos vis didėja ir ateityje dar labiau didės. Ieškoma taupymo būdų organizuojant darbą. Kiek mažina iš tiesų tvarto automatiškumas, dažnai yra diskutuojama. Melžimo technologijoje naudojant robotus visiškai skiriasi nuo tradicinių melžimų. Melžimo robotai yra visiškai automatizuoti melžimo įrenginiai, karvės gali patekti į jas savo nuožiūra bet kuriuo paros metu ir būti melžiamos savarankiškai. Todėl įvedant tokią technologiją iškyla daug klausimų, koks melžimo roboto pajėgumas, kiek melžimo robotas pamelžia karvių per parą, koks yra primilžis [6]. Mechanizuotos technologijos diegiamos, siekiant sutaupyti išlaidas, sumažinti sąnaudas ir pagerinti gamybos procesą [14]. Automatizuota melžimo sistema, lyginant su žmogumi, melžimui karvę paruošia nepriekaištingai: kiekvienas spenys nuplaunamas, numelžiamos pirmosios čiurkšlės, ketvirčiai pamasažuojami, speniai nusausinami ir po melžimo dezinfekuojami. Taikant automatizuoto melžimo sistemą, sumažėja fizinio darbo krūvis, pagerėja darbo kokybė, sutrumpėja pagrindinių melžimo procesų trukmė, karvės geriau paruošiamos melžimui. 26

2. TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI kokybei. Darbotikslas įvertinti karvių melžimo automatizavimo procesų įtaką darbo našumui ir Darbo uždaviniai: 1. Išanalizuoti karvių melžimo technologijas, įvertinti jų įtaką darbo našumui ir darbo kokybei. 2. Išanalizuoti automatizuotos melžimo sistemos įtaką melžimo procesų trukmei ir kokybei. 3. Naudojant duomenų lyginimo ir statistinio grupavimo metodus įvertinti darbo našumą automatizuotoje karvidėje. 27

3. TYRIMŲ METODIKA Tyrimo metu buvo vertinama 128-ties karvių melžimo procesas ir pieno kiekio rodikliai melžiant robotu (n = 64), ir melžiant į liniją (n = 64). Kadangi vienas robotas gali melžti iki 70 karvių, todėl abiejuose ūkiuose, atsitiktiniu būdu, buvo pasirinkta po 64 juodmargių karvių, panašaus amžiaus. Juodmargės karvės laikomos pieningesnėms už žalmarges. Daugiausia pieno jos duoda iki dviejų metų amžiaus. Duomenys rinkti 2011 metų rugsėjo lapkričio mėnesiais dviejuose pieno ūkiuose. Abiejuose ūkiuose karvės ištisus metus laikomos fermuose ir maisto racionas yra vienodas, dėlto mūsų tyrimams metų laikas jokios įtakos neduoda. 3.1. Tyrimų objektas Pirmasis ūkis buvo pasirinktas Pakruojo rajone Lygumų žemės ūkio bendrovėje. Kadangi Lietuvoje yra tik dvi karvidės pilnai automatizuotos, o būtent šita, yra pati didžiausia, joje įrengti net keturi DeLeval firmos melžimo robotai. (3.1 pav.), kurie melžia 270 karvių. 3.1 pav. Automatizuota melžimo sistema ( Lygumų žemės ūkio bendrovė) Įrengta kompiuterizuota įranga, kuri pati apskaičiuoja, kada ir kiek karvės turi suėsti, kada jas reikia pamelžti ar nuprausti. Kad šioje fermoje karvės jaustųsi gerai, poilsio zonose pakloti patogūs kilimėliai, groja muzika, veikia specialūs šukavimo šepečiai. Antrasis ūkis karvidė, kurioje naudojamas melžimas į liniją būdas (Šiaulių raj. Kuršėnų kaime) (3.2 pav.). Bendrovė laiko apie 1,7 tūkst. galvijų, iš jų daugiau nei 800 melžiamos karvės. Čia naudoja Milkmaster melžimo įranga.,,delaval firmos ALPRO sistema ir duomenų bazė palengvina duomenų apdorojimą ir nagrinėjimą. Su ALPRO galima sekti 28

somatinių ląstelių kiekį kiekvienos karvės piene, identifikuoti, gydyti ir stebėti mastitu sergančias karves; tirti visas karves prieš užtrūkinimą ir atrinkti užtrūkintas karves gydymui; sekti šviežiapienes karves; patikrinti karves pirkimo ar pardavimo metu, kad būtų išvengta mastito plitimo. 3.2 pav.karvidė Šiaulių raj. Kuršėnų kaime 3.2. Eksperimentinių tyrimų metodika Pirmajame ūkyje automatinio melžimo metu buvo stebima kaip karvė užeina į melžimo aikštelę, fiksuojama karvės stovėjimo vieta, valomas-masažuojamas tešmuo, surandami speniai, uždedami melžikliai, melžiama, nuimami melžikliai, dezinfekuojami speniai, plaunami ir dezinfekuojami melžimo įrenginiai. Robotas turi penktą valymui skirtą melžiklį, kuriame cirkuliuojant suspaustam orui ir plovimo skysčiui, plaunami speniai, taip pat jo pagalba atskiriamos numelžtos pirmosios pieno čiurkšlės. Tvarte taikomas reguliuojamas (priverstinis) karvių bandos valdymas. Ėdžios atskirtos nuo guoliaviečių ir karvės prie ėdžių ar šėrimo stalo gali patekti tiktai per vartus, įrengtus prieš melžimo įrenginį. Karvidėje pats robotas kaupia visą informaciją apie primilžį karvės būklę (3.3 pav.). Jutikliniu ekranu galima lengvai valdyti melžimą. Realiu laiku galima sužinoti visą fiksuojamą informaciją, pavyzdžiui, karvės ID, tešmens ketvirčio melžiamo pieno srautą,melžimo proceso apimtį bei valymo būklę. Sekant tešmens sveikatą saugoma pieno kokybė. DeLaval somatinių ląstelių skaitiklis DCC padeda pagerinti pieno kokybę ir tešmenų sveikatą. Karvė čia identifikuojama, nustatoma, kiek praėjo laiko nuo paskutinio melžimo, ir pagal tai gyvulys nukreipiamas į melžimo robotą arba į šėrimo taką. Tokiu būdu pasiekiama, kad karvės kuo dažniau ateitų prie roboto. Po melžimo gyvulys 29

nukreipiamas per vartus į šėrimo vietą, jeigu melžimas nepavyko gražinamas atgal į priešmelžiminę patalpą prie roboto. 3.3 pav. Deleval VMS sistemos valdymo programa [21] Kitoje karvidėje karvės melžiamos į pieno liniją, naudojant automatizuotą melžimo įrenginį. Čia melžimo procesų trūkmė skaičiuojama chronometru, matavimo prietaisu, kuris yra naudojamas labai tiksliems matavimams (3.4 pav.). Chronometro tiklumo paklaida yra apie 0,2s. dėl paprastosio reakcijos. Stebėjau ir laiką skaičiavau, kai darbuotojas paruošia melžimui tešmenį ir uždeda melžiklius. Toliau buvo skaičiuojamas melžimo pabaigos laikas, kai nuimami melžikliai automatizuotai. Kad bakterijos nuo tešmens melžimo metu nepatektų į pieną, prieš melžimą speniai buvo nuvalomi vienkartinėmis impregnuotomis dezinfekciniu tirpalu popierinės servetėlės. Numelžiamos pirmosios pieno čiurkšlės ir ant spenių užmaunami melžikliai. Toliau fiksavau laiką, kai buvo melžiamos karvės, baigiant išmelžti pieną, buvo atliekamas baigiamasis melžimas. 3.4 pav. Chronometras 30

Kiti duomenys karvidėje yra sukaupti su ALPRO DEMO FARM programa (3.5 pav.). Ši programa kiekvieno melžimo metu automatiškai registruoja reikiamus duomenis ir įrašo juos į procesoriaus atmintį. Turėdamas tokią informaciją bei žinodamas kiekio, trūkmės rodiklius ir gaudamas įspėjimus apie mažą primilžį, ūkininkas visuomet laiku turi tikslią kiekvienos dienos informaciją apie konkrečios karvės arba jų grupės produktyvumą. Taip pat šios programos pagalba, galėjau sužinoti kiekvienos dienos sąnaudos, t.y. elektros, vandens sąnaudos kiekvienam melžimui. 3.5 pav.alprodemo programa Visus duomenis apdorojau SPSS programiniu paketu. Tai vienas labiausiai paplitusių statistinės informacijos apdorojimo programinių paketų, tinkamųir pradedančiajam, ir patyrusiam vartotojui.pagrindinis SPSS programinio paketo privalumas didelė šiuolaikinių statistinių analizės metodų pasirinktis bei duomenų analizės rezultatųvizualizavimo priemonių (duomenų pateikimo lentelių, diagramų, skirstinių kreivių) įvairovė,lengvai įvaldoma dialoginė sąsaja. SPSS programinis paketas taikomas biologijoje, medicinoje, rinkodaroje, kokybės valdymo procese. 31

4. TYRIMŲ REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS 4.1. Melžimo procesų trukmė Pusiau automatizuotoje karvidėje stebėjau melžimo procesų trūkmę, bei fiksavau laiką chronometru. Chronometro tiklumo paklaida yra apie 0,2s. dėl paprastosio reakcijos. Pasiruošimas melžimui buvo fiksuotas, kai darbuotojas paruošia melžimui tešmenį ir uždeda melžiklius, numelžiamos pirmosiso čiurkšlės. Toliau fiksuotas pats melžimas, kuris vyko automatikškai, baigiantis melžimui, melžikliai buvo nuimami automatizuotai. Toliau užfiksavau laiką, kai buvo atliekamas baigiamasis melžimas (1 priedas). Automatizuotoje karvidėje visus duomenis surinkau pasinaudojus kompiuterine programa, kurioje kaupiami visi duomenys. Surinkau duomenis kai robotas atskiria numelžtas pirmąsias pieno čiurkšles, matuoja pieno srautą iš kiekvieno tešmens ketvirčio, melžia karves, baigus melžti individualiai nuima kiekvieną melžiklį, apipurškia ir dezinfekuoja spenius ir nuplauna melžiklius (1 priedas). 4.1 4.3 paveikslėliuose matyti grafiškai melžimo procesų trukmė sekundėmis. Matome, kad visi procesai automatizuoto melžimo metu užtrunka trumpiau nei pusiau automatizuotoje. 4.1 pav. Tešmens paruošimo proceso palyginimas tarp automatizuoto ir melžimo į liniją 32

4.2 pav.melžimo proceso palyginimas tarp automatizuoto ir melžimo į liniją 4.3 pav. Baigiamojo melžimo palyginimas tarp automatizuoto ir melžimo į liniją Iš pateiktų duomenų matome kokią įtaką pagrindiniams melžimo procesams turi taikomos skirtingos melžimo technologijos. Didžiausias skirtumas yra stebimas vykstant pagrindiniam melžimo procesui. Susidariusiam skirtumui įtakos turėjo tai, kad taikant automatizuotą melžimo sistemą per stebėjimo laikotarpį karvės melžtis buvo atėjusios 4 kartus, o kitoje karvidėje jos melžiamos du kartus. Pasiruošimas melžimui automatizuotoje karvidėje 40,20 s. vyko trumpiau 33

nei pusiaui automatizuotoje, pats melžimas 100,20 s., o baigiamasis melžimas - 7,20 s.trumpiau. Remiantis kitų mokslininkų tyrimais, atlikus melžimo procesų analizę taikant skirtingas melžimo technologijas, padarėme išvadas, kad taikant automatizuoto melžimo sistemą sutru mpėja pagrindinių melžimo procesų trukmė taip patiriamos mažesnės darbo sąnaudos (ypač fizinio), sumažėja darbuotojų skaičius. Sutaupomos išlaidos darbuotojų atlyginimams. 4.2 Primilžis Surinkau duomenis metų, mėnesio, savaitės, bei kelių dienų išsamiai apie primelžtą pieno kiekį iš 64 karvių,iš kompiuterinių programų vienoje ir kitoje karvidėje. Išanalizavus tyrimo duomenis ir palyginus 64 karvių primilžius, galiu teigti, jog automatizuoto melžimo metu dažniausiai primelžiama daugiau pieno, nei melžiant pusiau automatizuotai. Apdorojus duomenis, pateikiau grafiškai (4.4 pav, 4.5 pav. ir 4.6 pav.). 4.4 pav. Automatizuoto ir melžimo į liniją bendras paros primilžio palyginimas Dienos primilžis iš 64 karvių, melžiant automatizuotoje karvidėje yra 1199,22 kg, o pusiau automatizuotai 1115,9 kg... Vienos katvės vidurkis automatizuotoje karvidėje yra 18 kg. per parą, o dalinai automatizuotoje karvidėje -17 kg. per parą. 34

4.5 pav. Automatizuoto ir melžimo į liniją bendras savaitės primilžio palyginimas Savaitės primilžis iš 64 karvių automatizuotoje karvidėje 11645,5 kg, melžiant pusiau automatizuotoje karvidėje yra 8543,7 kg, o Vienos karvės savaitės vidurkis yra 1663,6 kg per savaitę o pusiau automatizuotoje karvidėje -1220,5 kg. 4.6 pav. Automatizuoto ir melžimo į liniją bendras metų primilžio palyginimas 35

Metų primilžis iš 64 karvių automatizuotoje karvidėje 604034,5kg, melžiant pusiau automatizuotoje karvidėje yra 449407 kg, o Vienos karvės mėnesio vidurkis yra 50336,21 kg., o pusiau automatizuotoje karvidėje 37450,58 kg. Panaudojus Studento t kriterijų (4.1 lentelė) dviejų nepriklausomų imčių vidurkiams palyginti nustatyta, jog automatizuoto melžimo metu statistiškai reikšmingai (p<0,001) (4.1 lentelė) primelžiama daugiau, nei melžimo į liniją metu. 4.1 lentelė. Automatizuoto melžimo ir melžimo į liniją primilžio vidurkių palyginimas Karvių Standartinis Vidurkis skaičius nuokrypis Melžimas į liniją 64 17,4359 3,48577 t p 40,016 0,000 Automatizuotas melžimas 64 22,8003 13,83539 Remdamasi, savo bei kitų mokslininkų atliktais bandymais ir padarytomis išvadomis, galiu teigti, kad automatizuoto melžimo primilžis yra didesnis nei melžiant pusiau automatizuotai, kadangi karvės produktyvumo padidėjimą įtakoja dažnesnis jų melžimas. Tirtoje mūsų automatizuotoje karvidėje robotas melžia karvę kas 6 valandas, t.y. 4 kartus per parą, o kitoje karvidėje, kurioje melžiamą į liniją 2 kartus, t. y. ryte ir vakare.taip pat, pieno primilžis labai priklauso nuo taisyklingos melžimo technologijos. Jeigu karvė buvo neišmelžta iki galo, liekamasis pienas tešmenyje atlieka svarbų biologini vaidmenį reguliuoja naujo pieno gamybos greitį tešmenyje. Kuo daugiau tešmenyje lieka pieno po melžimo, tuo lečiau gaminamasi naujas pienas ir kito melžimo metu primelžiama mažiau. 4.3. Karvių apsilankymas prie AMS Tyrimas buvo atliktas pilnai automatizuotoje karvidėje.pasinaudojus visos savaitės duomenimis, sukauptais kompiuterinėje programoje, palyginau 64 karvių apsilankymą prie melžimo roboto. Grafiškai pavaizdavau 64 karvių judėjimą prie vieno melžimo roboto per parą (4.7 pav.). Atsižvelgiant į tai, galima teigti, kad per eksperimento laikotarpį vidutinis melžimo robotų darbingumas,per parą kinta nuo 8,7 iki 18,3. Nuokrypis amplitudės yra mažas. Jei dieną padalinsime į tris laikotarpius (pagal valandas) galima pastebėti, kad 00 08 yra maždaug 44,4 vizitai; 09 16 55,3, o 17 24 69,2 apsilankymai. Taigi, šiek tiek didesnis aktyvumas karvių 36

pastebėtas po pietų ir vakare. Dažnai karvių apsilankymų sumažėjas yra dėl technologinių pertraukų. Pavyzdžiui, nuo 01 iki 02 ir 13 14 plovimas robotizuotos melžimo įrangos, bei 11 12 val.pienas yra pumpuojamas iš aušinimo kameros į transportavimo cisternos vežti jį galutiniams vartotojams. Taip pat nakties metu dauguma karvių ilsisi, miega. 4.7 pav. Karvių apsilankymas prie AMS (per parą) Kas kiek laiko ateina karvės pasimelžti į melžimo vietą priklauso nuo šių veiksnių: Ä galimybė karvėms patogiai įeiti į melžimo vietą (tiesioginė prieiga prie roboto); Ä karvių įpročiai (pašarų pateikimas, priverstinis-reguliuojamas karvių judėjimas); Ä karvių pieno produktyvumas (su didesniu pieno kiekio karvės dažniau apsilankys prie melžimo roboto ir dažniau bus melžiamos); Ä Melžimo laiko trukmė (priklausomai nuo pieno kiekio ir melžimo greičio) ir technologinių operacijų, kuri yra būtina rengiant karves melžimui; Ä Ilgis technologinių pertraukų, kurios reikia ištuštinti pieno rezervuarus, taip pat vamzdynų ir talpyklų plovimas. Todėl galima daryti išvadą, kad vidutinis melžimo roboto pajėgumas gali labai skirtis dėl skirtingų ūkių. 37

4.8 pav. AMS darbingumas (per parą) Siekiant gauti maksimalų pieno primelžį, karvės turi būti melžiamos dažnai, kad būtų galima gauti 5 10% daugiau pieno. Įrodyti, kad laktacijos pradžioje, priklausomai nuo pieno produktyvumo, karvės turi būti melžiamos 3 5 kartus, o laktacijos viduryje 2 4 kartus, bet ne laktacijos pabaigoje 2 3 kartus per dieną. Remdamasi šia ataskaita bei kitais mokslininkų padarytais bandymais, melžimas robotais per optimalų laiko tarpą tarp melžimų turėtų būti nustatomi kiekvienai karvei atskirai. 4.4. Darbo našumo vertinimas Iš atliktų tyrimo rezultaitų, matome, kad įdiegta automatinė melžimo sistema daro gana didelę įtaką darbo našumui ir kokybei šiose srytise: Ä sutaupomas darbo laikas; Jei tešmuo paruošiamas netinkamai, tai mechanizuoto išmelžimo laikas padidėja. Remiantis savo tyrimo duomenimis, matome, kad pasiruošimas melžimui automatizuotoje karvidėje 40,20 s. vyko trumpiau nei dalinai automatizuotoje, pats melžimas 100,20 s., o baigiamasis melžimas - 7,20 s.trumpiau. Ä sumažėja darbo jėga; 38