Obora bez codziennej obsługi człowieka? Roboty przejmują coraz więcej obowiązków

Zdjęcie: Obora bez codziennej obsługi człowieka? Roboty przejmują coraz więcej obowiązków

Jeszcze niedawno robotyzacja gospodarstw mlecznych kojarzyła się przede wszystkim z automatycznym dojem. Dziś maszyny potrafią samodzielnie przygotowywać i zadawać paszę, podgarniać ją na stole paszowym, a choćby wyjechać na łąkę, skosić zielonkę i dostarczyć ją zwierzętom. Rozwój autonomicznych technologii sprawia, iż coraz więcej codziennych obowiązków w oborze może odbywać się bez bezpośredniego udziału człowieka.

Od pierwszego robota udojowego do tysięcy maszyn w oborach

Historia robotyzacji gospodarstw mlecznych rozpoczęła się kilkadziesiąt lat temu. Jednym z przełomowych wydarzeń było uruchomienie w 1992 roku w Holandii robota udojowego Astronaut firmy Lely. Rozwiązanie to zapoczątkowało nowy etap automatyzacji produkcji mleka. Nad własnym systemem pracowała również szwedzka firma DeLaval, a jej rozwiązanie VMS (Voluntary Milking System) rozwijano od lat 80., a pierwsze instalacje pojawiły się w Szwecji pod koniec 1998 roku.

Prawdziwe przyspieszenie nastąpiło po 2000 roku. Początkowo na świecie instalowano kilkaset robotów udojowych rocznie, później liczba nowych urządzeń zaczęła sięgać kilku tysięcy.

W Polsce robotyzacja doju rozpoczęła się w 2008 roku, kiedy pierwsze dwa roboty zainstalowano w gospodarstwach na terenie Wielkopolski. W 2009 roku działało już kilkadziesiąt takich urządzeń, w 2017 roku około 250, a po 2022 roku ich liczba przekroczyła 700.

Według danych Polskiej Federacji Hodowców Bydła i Producentów Mleka z 2025 roku blisko 800 hodowców objętych oceną użytkowości mlecznej korzystało z automatycznego doju. W ich oborach pracowało ponad 1400 robotów, obsługujących niemal 83 tys. krów.

Rozwój technologii nie zatrzymał się jednak na doju. Kolejnym etapem stała się automatyzacja usuwania odchodów, przygotowywania paszy oraz jej dostarczania zwierzętom. Dziś producenci rozwijają już maszyny zdolne do samodzielnego poruszania się nie tylko po oborze, ale również poza budynkami gospodarstwa.

Robot udojowy nie tylko doi krowy. Zbiera też dane o zdrowiu stada

Zastosowanie robotów udojowych pozwala ograniczyć udział człowieka w jednej z najbardziej pracochłonnych codziennych czynności. W przeciwieństwie do tradycyjnego sposobu dojenia w systemach zrobotyzowanych zwierzę samo decyduje o momencie wejścia do robota, dzięki czemu liczba dojów w ciągu doby może być większa niż w klasycznych rozwiązaniach.

Nowoczesne roboty udojowe wykonują znacznie więcej zadań niż samo pozyskiwanie mleka. System automatycznie rozpoznaje każdą krowę, ocenia możliwość przeprowadzenia doju oraz rejestruje szczegółowe informacje dotyczące jego przebiegu. Gromadzone są dane o ilości uzyskanego mleka, wydajności poszczególnych ćwiartek wymienia, czasie doju oraz wybranych parametrach jakościowych mleka. Informacje te pozwalają hodowcy monitorować produkcyjność poszczególnych krów, obserwować zmiany mogące świadczyć o problemach zdrowotnych i podejmować decyzje dotyczące żywienia stada.

Automatyczny dój może również korzystnie wpływać na dobrostan zwierząt. Krowy mają większą swobodę wyboru pory doju i nie muszą w takim samym stopniu dostosowywać się do godzin pracy obsługi. Przy prawidłowej organizacji ruchu stada sprzyja to ograniczeniu stresu. Nie oznacza to jednak całkowitego wyeliminowania pracy człowieka. Hodowca przez cały czas musi nadzorować urządzenia, reagować na alarmy oraz kontrolować kondycję zwierząt.

Do najważniejszych ograniczeń związanych z wdrożeniem zrobotyzowanych systemów doju należą wysokie koszty zakupu i instalacji urządzeń oraz konieczność odpowiedniego przygotowania zarówno personelu, jak i zwierząt do pracy z nową technologią. Mimo to korzyści wynikające z automatyzacji sprawiają, iż rozwiązania te stają się coraz popularniejsze w nowoczesnych gospodarstwach.

Roboty udojowe odgrywają także istotną rolę w cyfrowym zarządzaniu stadem. Dane pozyskiwane podczas każdego doju są integrowane z programami do zarządzania gospodarstwem, co ułatwia podejmowanie decyzji dotyczących produkcji, zdrowia zwierząt i organizacji pracy.

Do najbardziej rozpoznawalnych producentów robotów udojowych należą firmy Lely, DeLaval, GEA, SAC oraz Fullwood, których rozwiązania są wykorzystywane w wielu gospodarstwach mlecznych na całym świecie.

Roboty paszowe przygotowują mieszankę i karmią krowy kilka razy dziennie

Rozwój automatyzacji w rolnictwie sprawił, iż coraz większą popularność zyskują roboty przeznaczone do przygotowywania i zadawania paszy. Rozwiązania te wywodzą się z technologii wykorzystywanych wcześniej w przemyśle, gdzie autonomiczne pojazdy transportowe od wielu lat odpowiadają za przemieszczanie różnego rodzaju materiałów. Z czasem ich możliwości zostały dostrzeżone również przez producentów maszyn rolniczych, którzy zaadaptowali je do potrzeb gospodarstw utrzymujących bydło.

Roboty paszowe przejmują obowiązki związane z codziennym przygotowaniem i dostarczaniem paszy, dzięki czemu hodowca może poświęcić więcej czasu w inne zadania. Wdrożenie takiego systemu wymaga jednak odpowiedniego przygotowania budynku oraz stworzenia infrastruktury umożliwiającej magazynowanie i automatyczne przekazywanie komponentów paszowych do robota. Zakres niezbędnych zmian zależy od zastosowanego rozwiązania technologicznego.

Jedną z najważniejszych zalet automatycznych systemów żywienia jest możliwość wielokrotnego zadawania paszy w ciągu doby. Częstsze dostarczanie świeżej mieszanki ogranicza jej nagrzewanie i pogorszanie jakości, co zachęca zwierzęta do pobierania większej ilości pokarmu. Efektem może być poprawa wydajności mlecznej, lepszy stan zdrowia krów oraz korzystny wpływ na ich rozród.

Nowoczesne roboty wykorzystują specjalistyczne oprogramowanie do obliczania składu i ilości podawanej paszy. Program analizuje informacje dotyczące poszczególnych grup technologicznych, takie jak poziom produkcji mleka, parametry jego jakości czy etap laktacji, a następnie dobiera odpowiednią dawkę żywieniową zgodnie z zaprogramowanymi algorytmami.

Sterowanie robotami odbywa się dzięki systemów komputerowych, które kontrolują przebieg pracy urządzenia, planują harmonogram karmienia oraz monitorują zużycie pasz. Identyfikacja zwierząt jest możliwa dzięki transponderom lub elektronicznym kolczykom wykorzystującym technologię RFID. Dane z systemu mogą być odczytywane na komputerze, tablecie lub telefonie, a w przypadku wystąpienia awarii użytkownik otrzymuje automatyczne powiadomienia.

Większość robotów paszowych wyposażona jest w napęd elektryczny. W zależności od konstrukcji energia dostarczana jest z akumulatorów ładowanych podczas postoju lub dzięki przewodów zasilających prowadzonych wzdłuż trasy przejazdu robota. Takie rozwiązania zapewniają cichą pracę urządzeń oraz ograniczają zużycie paliw.

W porównaniu z klasycznymi wozami paszowymi roboty charakteryzują się mniejszymi wymiarami, co pozwala projektować obory z węższymi korytarzami paszowymi i lepiej wykorzystać dostępną przestrzeń. Najczęściej spotykane są konstrukcje samojezdne poruszające się na podwoziu kołowym, których sposób działania przypomina autonomiczne pojazdy wykorzystywane w zakładach przemysłowych.

Automatyczne wozy paszowe są dostępne w ofercie firm Trioliet i Lely. Do grona producentów tych maszyn dołączyła rodzima firma Euromilk, która ma w swej ofercie robota o nazwie Falcon. Jest to w pełni elektryczny robot żywieniowy, który sam pobiera paszę i miesza ją w komorze 4 mł, zapewniając jednorodny, „puszysty” TMR dzięki technologii FiberCut. Robot porusza się po pętli indukcyjnej i jest zdalnie sterowany z intuicyjnej aplikacji (telefon/komputer), a dane pracy są przesyłane na serwer wraz z powiadomieniami dla użytkownika.

Polski Euromilk Falcon. Elektryczny robot z mieszalnikiem o pojemności 4 mł

Bardziej zaawansowaną grupę urządzeń wykorzystywanych do zadawania paszy stanowią autonomiczne roboty mobilne AMR (ang. Autonomous Mobile Robots). W odróżnieniu od robotów automatycznych AGV (ang. Automated Guided Vehicles), które do poruszania się wymagają wyznaczonej trasy w postaci taśm magnetycznych, przewodów indukcyjnych lub linii namalowanych na posadzce, roboty AMR samodzielnie wyznaczają drogę przejazdu. Pojazdy AGV mogą poruszać się wyłącznie po wcześniej określonej ścieżce, a w przypadku napotkania przeszkody zatrzymują się i nie są w stanie jej ominąć.

Roboty autonomiczne wykorzystują zaawansowane systemy nawigacji, czujniki oraz cyfrowe mapy otoczenia, dzięki czemu mogą poruszać się bez bezpośredniej ingerencji operatora. Po wcześniejszym zaprogramowaniu lub utworzeniu mapy obiektu maszyny samodzielnie planują trasę przejazdu, omijają przeszkody oraz ludzi, a jednocześnie wybierają najbardziej efektywną drogę do celu.

Przykładem autonomicznego robota paszowego jest Exos opracowany przez firmę Lely, który w tej chwili znajduje się w fazie testów. Jest to elektryczna maszyna zdolna do samodzielnego wyjazdu na łąkę, skoszenia zielonki, przetransportowania jej do obory oraz zadania zwierzętom. W trakcie pracy robot na bieżąco kontroluje zarówno ilość, jak i jakość podawanej paszy. Dzięki pełnej automatyzacji może pracować nieprzerwanie przez całą dobę, siedem dni w tygodniu.

Innym rozwiązaniem jest autonomiczny robot paszowy Aura, opracowany przez firmę Kuhn. Konstrukcyjnie przypomina on samojezdny wóz paszowy. Maszyna została wyposażona w podbieracz z frezem oraz przenośnik umożliwiający załadunek zbiornika o pojemności 3 mł. Wewnątrz zbiornika znajdują się dwa wirniki odpowiedzialne za przygotowanie i dozowanie paszy. Podczas jazdy poza budynkami robot wykorzystuje system RTK GPS, osiągając prędkość do 7 km/h. W oborze porusza się z prędkością około 2 km/h, korzystając z odometrii oraz technologii LiDAR do precyzyjnej nawigacji. System czujników stale monitoruje otoczenie, co pozwala na wykrywanie przeszkód i automatyczne zatrzymanie maszyny przed ludźmi lub zwierzętami.

Rozwój technologii robotycznych sprawia, iż automatyzacja obejmuje coraz większą liczbę procesów wykonywanych w nowoczesnych gospodarstwach mlecznych. Fot. firmowe

Roboty podgarniają paszę bez udziału hodowcy

Podgarnianie paszy jest jednym z ważniejszych zabiegów wykonywanych podczas żywienia bydła, ponieważ zapewnia zwierzętom stały dostęp do paszy znajdującej się na stole paszowym. Współczesne rozwiązania z zakresu automatyzacji umożliwiają wykonywanie tej czynności przy wykorzystaniu specjalistycznych robotów, które znacząco ograniczają nakład pracy człowieka oraz poprawiają efektywność żywienia.

Roboty do automatycznego podgarniania paszy znajdują się w ofercie wielu producentów urządzeń dla gospodarstw mlecznych. Do najpopularniejszych należą modele Juno firmy Lely oraz DairyFeed firmy GEA. W ich konstrukcji zastosowano obracający się element roboczy, który przesuwa paszę w kierunku stołu paszowego, zapewniając zwierzętom łatwy dostęp do pokarmu.

Odmienne rozwiązanie konstrukcyjne wykorzystano w robotach OptiDuo firmy DeLaval oraz Lizard firmy Euromilk, gdzie za przemieszczanie paszy odpowiada napędzany silnikami bezszczotkowymi ślimak roboczy. Dodatkowo urządzenia te mogą zostać wyposażone w system dozowania pasz treściwych lub płynnych dodatków paszowych. Umożliwia on aplikację dodatków na całej długości stołu paszowego lub jedynie na wybranych jego odcinkach, w zależności od potrzeb gospodarstwa i przyjętego systemu żywienia.

Co dalej z robotyzacją obór? Coraz większą rolę odegra sztuczna inteligencja

W najbliższych latach można spodziewać się dalszego dynamicznego rozwoju robotyzacji w produkcji mleka. Coraz większą rolę zaczną odgrywać autonomiczne maszyny o napędzie elektrycznym, które będą samodzielnie wykonywać zadania związane z żywieniem, usuwaniem odchodów czy transportem pasz. Dzięki zaawansowanym systemom nawigacji oraz rozbudowanym czujnikom roboty będą mogły bezpiecznie poruszać się zarówno wewnątrz budynków, jak i poza nimi, ograniczając udział człowieka w codziennych pracach.

Istotnym kierunkiem rozwoju będzie również wykorzystanie cyfrowych bliźniaków gospodarstw (ang. Digital Twin). Technologia ta umożliwia stworzenie wirtualnego modelu gospodarstwa, który na bieżąco odzwierciedlać będzie stan rzeczywisty na podstawie danych zbieranych przez czujniki i systemy zarządzania. Pozwoli to na symulowanie różnych scenariuszy produkcyjnych, ocenę skutków planowanych zmian oraz szybsze wykrywanie nieprawidłowości.

Coraz większe znaczenie zyska także sztuczna inteligencja (AI), która będzie wspierała hodowców w podejmowaniu decyzji dotyczących zarządzania stadem. Algorytmy analizujące dane pochodzące z robotów udojowych, systemów żywienia, czujników aktywności oraz monitoringu zdrowia zwierząt umożliwią wcześniejsze wykrywanie chorób, prognozowanie wydajności mlecznej oraz optymalizację żywienia i rozrodu.