Für jede Herde die passende Melkmaschine

smulsachsen

Für jede Herde die passende Melkmaschine

Für jede Herde die richtige

Melkmaschine

Köllitsch, 12.03.08

Steffi Geidel

HTW Dresden

1


Eine neue Melkanlage

soll

⇒ maximalen Durchsatz ermöglichen

⇒ tiergerecht sein und physiologisch richtig melken

⇒ korrekte Daten für das Herdenmanagement liefern

⇒ optimale Arbeitsbedingungen schaffen

2


Melkstandtypen

Tandemmelkstand

Fischgrätenmelkstand

Side by Side Melkstand

Swingovermelkstand

Melkkarussell

Welchen Typ wählt man und wie groß

soll er sein?

3


Verfahrensvergleich Gruppenmelkstände

Melkstand Durchsatz

Kühe/Akh

Tierbeobachtung

Euterzugamg

Automatisierung Investitionen 3 Erweiterung

Tandem - +++ +++ 5000 - kleine

Herden

FGM ++ ++ +++ 4500-

55001 ++

grössen

SbS ++ - + 4500-

55001 ++

grössen

Swingover ++ + + 3000 + große

Herden

Karussell +++ ++ 2 +++ 6000-

7000

1 mit Schnellaustrieb, 2 Innenmelker 3 verschiedene Quellen, RKL-Schrift Bau großer Milchviehställe 2005

+

alle Herden-

alle Herden-

große

Herden

4


Wichtige Fragen vor der Neuinstallation

Geplante Entwicklung der Milchleistung

und der Herdengrösse im Betrieb!

Wie hoch sind Milchmenge je Melkzeit und

Milchfluss der Herde?

Soll 2, 3, (4) mal gemolken werden?

5


Wichtige Fragen zur Arbeit im Melkstand

vor der Neuinstallation

Welche Arbeitsgänge sollen wie qualifiziert

durchgeführt werden?

Ziel: Jeder Melker soll ausgelastet sein, kurze Wartezeit für die Kühe!

Melkstandgrösse der Gruppengrösse anpassen!

Welche Arbeitsgänge sind zu automatisieren?

Welche Kuhgruppen sollen gemolken werden?

(KrankeTiere, Kolostralmilchgruppe,

Jungkuhgruppe…?)

Wie hoch ist der Aufwand für das Treiben?

6


Planung von Melkverfahren

(Gruppenmelkstand)

Arbeitsgang min je Kuh + Melkzeit

Eintreiben in den Melkstand 0,08

Min. AKmin/Kuh und Melkzeit

(Routinearbeiten)

Vormelkprobe 0,10

Euterreinigung/Euterstimulation 0,19

Max. Melkzeug gemolkene ansetzen Kühe/AKh 0,18 60

Melkzeug abnehmen 0,09

Aufenthaltsdauer Ausmelkontrolle/Zitzendippen (min) 0,10 12

Herauslassen aus dem Melkstand 0,08

Summe 0,97 = 1 min

Gemolkene Kühe/Melkplatz + h 5

Mögliche Leistung Kühe/Akh 62

Nebenarbeiten, Wege aus dem Melkstand 0,30

Reale Leistung Kühe/Akh 48

Max. Anzahl Melkzeuge/AK 12

1

7


Arbeitszeitaufwand und Melkleistung

von D-FGM (Angaben verschiedener Autoren)

Arbeitszeit

(cmin/Kuh)

Melkleistung

Kühe/AP/h

Jones/Smith

(1997)

75

80

Hillerton et al.

(2001)

Vollroutine

80

75

Hillerton et al.

(2001)

Teilroutine

45

133

Smith et al.

(1996)

Standard-

austrieb

85

70

8


Arbeitszeitaufwand je Kuh in

verschiedenen Systemen [cmin/Kuh]

FGM-TYP

„doppelt“

GB

Swingover

GB

Swingover

BRD

Anzahl

Betriebe

(Krumm, Grimm, Ordolff 2004)

Σ

Einzelkuh

Σ

Gruppe

Σ

System

Rastzeit

Σ

Gesamt

Kühe / h

6 31 22 5 4 66 91

13 29 22 4 2 62 98

7 48 30 5 12 98 61

Routine cmin/Kuh

Einlassen und Füttern 8

Eutervorbereiten -

MZ anhängen 17

MZ abhängen 5

Dippen 5

Auslassen 8

Sonstiges 7

Gesamt Arbeitszeit 50

Ziel Arbeitszeitaufwand

je Kuh in Australien

(Klindworth 2002)

9


Melkstandgrösse?

Melkstandgrösse

(FGM oder SbS)

Anzahl

Melker

Kühe/Melkplatz

+ Stunde

Durchsatz/h Kühe/AKh

Cmin/Kuh+MZ

(sec/Kuh+MZ)

2x8 1 6 96 96 62 (40)

2x10 1 5,5 110 110 54 (30)

2x12 1,5 5 120 80 75 (45)

2x16 2 4,5 144 72 84 (50)

2x20 2 4 160 80 75 (45)

Melkstandgrösse

Berechnet!

Anzahl melkende Kühe

300 Kühe 500 Kühe 1000 Kühe

2x8 3,1 5,2 10,4

2x10 2,7 4,5 9,0

2x12 2,5 4,1 8,3

2x16 2,1 3,5 6,9

2x20 1,9 3,1 6,3

Melkzeit ohne Vor- und Nacharbeiten, ohne Treiben!

Arbeitsgänge

planen!

Melkzeit

(h)

10


Planung von Melkverfahren

(Karussellmelkstand)

1 Melker30 sec/Kuh

2 Kühe je min angesetzt!

nach 9 min belegt!

(18 eff. Melkplätze)

(M2)

M1

2 Melker30 sec/Kuh

4 Kühe je min angesetzt!

nach 9,5 min belegt!

(38 eff. Melkplätze)

M1

M2

20 Melkplätze 40 Melkplätze

Drehgeschwindigkeit

wird von Melkdauer/Kuh

bestimmt

(M3)

Drehgeschwindigkeit

12 …15 min

Durchsatz 160…200 Kühe/h

2 Melker: 80…100 Kühe/h

3 Melker: 55…75 Kühe/h

11


„Kuhbedingte“

Ursachen für eine

Durchsatzminderung in Melkständen

• Schwermelker (Melkdauer > 8 min)

• schwermelkende

Viertel nach Euterschädigung

• abnorme Zitzenstellung und zu geringer

Euter-

• Dreistriche

Bodenabstand

• Melken in die Kanne (Kolostrum,

Milch von behandelten Kühen)

• Einmelken von Färsen

Nach Tröger 98, verändert

12


Gesamtmelkdauer aus

LactoCordermessungen

LKV Sachsen 2003

25 % > 8 min

13


Gruppenaufenthaltsdauer (min) im FGM

Durchsatz und Melkerleistung (Tröger, 1998)

Gruppe Herde A

2 x 6, 1 Melker

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Gruppendurchschn.

(min)

Mittelwert (min)

15

20

10

14

16

14

17

12

13

23

13

12

9

19

14

Herde B

2 x 8, 1,5 Melker

13

18

13

12

12

11

12

13

13

13

15

13

16

12

11

10

9

Herde C

2 x 10, 2 Melker

28

15

17

16

17

13

18

14

14

10

15

18

15

Herde D

2 x 12, 2 Melker

14,7 12,7 16,2 19,2

14,7 12,7 16,2 19,2

11

25

22

15

14

22

22

20

22

22

16

18

20

14


Gruppenaufenthaltsdauer im FGM; Herde C variiert

2x10 FGM; Durchsatz und Melkerleistung

(LKV Sachsen, TRÖGER 1998)

Gruppe gemessen

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Gruppenx Durchsatz Kühe/h

je Melker (2) Kühe/h

1 Melker

Kühe/h

min

28

15

17

16

17

13

18

14

14

10

15

18

15

16,2

74,3

37,2

reduziert auf

max. 16 min.

16

15

16

16

16

13

16

14

14

10

15

16

15

14,8

81,1

40,5

reduziert auf

max. 13 min.

13

13

13

13

13

13

13

13

13

10

13

13

13

12,7

94,5

47,3

74 81 95

15


Zeiträuber im Melkprozess

Treiben/Tierumstellungen (Weglänge)

Gruppengrösse passt nicht zum Melkstand

Spezialgruppen

Pausen mit „Leerfahren“ des Melkstandes

Wartezeiten bei nicht passfähigen Prozessen

16


Arbeitszeitaufwand für Vor-, Nach-

und

Nebenarbeiten bei der Milchgewinnung

Treiben der Tiere

Treibegänge und Wege reinigen

Warteraum reinigen

Melkstand reinigen

Melkzeuge außen reinigen

Melkanlage R + D

Milchtank R + D

Melkstand vorbereiten

Kühe selektieren

Wege

Organisation

Summe

Arbeitszeitaufwand

min/Kuh und Tag

(ORDOlFF 1998)

0,61

0,11

0,15

0,12

0,03

0,04

0,01

0,01

0,02

0,04

0,08

Arbeitszeitaufwand

min/Kuh und Tag

(KANSWOHL 2007)

0,40

0,10

0,11

0,09

0,01

0,03

0,01

0,1

0,04

0,03

0,06

1,22 0,89

17


Was steigert den Durchsatz von Melkständen?

•optimales Anrüsten-automatisieren!

•optimale Schaltfunktionen der Nachmelk/Abnahmetechnik

•automatisches Nachmelken

•mechanische Treiber im Vorwartehof

•mechanischer Schnellaustrieb

(ab 2x8 Plätzen + 3-6 %, aber mehr Fläche zu reinigen)

•Ansetzen unter Beachtung der individuellen Melkdauer

•Selektion auf Melkdauer

Umstritten: Fütterung im Melkstand, Schwermelkergruppen

Nach Tröger 98, verändert

18


Melkstand

Arbeitsplatz für Melker und Kuh

Indexing

Ansetz-

Positionierungshilfen

Licht, Klima, Lärm

> 500 Lux für Vormelkprobe

65 dB – 10 dB 50 %

weniger Lärm

Temperatur für Kuh und

Mensch angenehm

Fotos: DLG, deLaval, Pelzer

19


Automatisierung des Melkvorganges

sowie der Melkhygiene

Anrüstverfahren

Nachmelkeinrichtungen

Automatische Abnahme

Melkzeugzwischendesinfektion

Eutergesundheitsüberwachung

(Dippautomaten)

20


Vibrationsstimulation im Vergleich zu ohne

automatische Stimulation

(Messzeitpunkt „vor“

DGM

kg/min

Messzeitpunkt vor

nach

Mittelwert 1,73

1,58

n=225, „nach“

tMGG

min

vor

nach

6,24

6,78

n=383)

DMHG

kg/min

vor

nach

2,02

1,82

tMHG

min

vor

nach

5,31

5,73

tPl

min

vor

nach

2,24

2,41

HMF

kg/min

vor

nach

2,98

2,76

tAN

min

vor

nach

0,58

0,89

Mittelwert 1 zu 2

Pr > [t]


Auswirkungen des Anrüstens auf das

Nachgemelk und die Nachgemelksdauer

(KANSWOHL, 2006)

Merkmal Anrüstzeit

Maschinennachgemelk

Maschinennachgemelksdauer

(min)

Rasse Brown Swiss; Mittelwerte

0 Sek. 8 Sek. 60 Sek.

(kg) 0,7a 0,4b 0,1c

1,1a 0,9b 0,5c

(Verschiedene Buchstaben markieren Signifikanz; p


Milchflussgesteuerte Nachmelk-

Abnahmeeinrichtungen

Milchfluss kg/min

3

2,5

2

1,5

1

0,5

0

und

Schaltschwelle Nachmelken: 800 …

Melkzeit

1500ml/min

Schaltschwelle Abnahme: 250…300 ml/min

Verzögerungszeit kurz: 5…15 sec

23


Häufigkeitsverteilung Menge des maschinellen

Nachgemelk in kg (n=4.069)

18,0%

16,0%

14,0%

12,0%

10,0%

8,0%

6,0%

4,0%

2,0%

0,0%

0,01-

0,10

0,11-

0,20

0,21-

0,30

0,31-

0,40

0,41-

0,50

0,51-

0,60

0,61-

0,70

Mittelwert: 370 g / Melkzeit

0,71-

0,80

0,81-

0,90

eutergesundheitlich bedenklich !

0,91-

1,00

1,01-

1,10

1,11-

1,20

1,21-

1,30

1,31-

1,40

1,41-

1,50

1,51-

1,60

1,61-

1,70

1,71-

1,80

1,81-

1,90

maschinelles Nachgemelk in kg

Geidel et.al. 2006

>

1,90

24


Mittelwertsvergleich Laktationsnummer

Maschinelles Nachgemelk in kg (n=6.564)

maschinelles Nachgemelk in kg

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

n = 2488

n = 1754

n = 1149

n = 1173

1. 2. 3. >3.

und

Laktationsnummer

Geidel et.al. 2006

25


Menge maschinelles Nachgemelk

Beachtung der Melkfrequenz

maschinelles Nachgemelk in kg

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

Betrieb

0

3 x Melken

2 x Melken

in kg unter

1 2 3 4 5 6 7 8 9

MGG in kg: 11,2 11,8 10,3 10,1 11,6 11,8 13,2 10,3 15,9

Geidel et.al. 2006

26


Melkhygiene-

Melkzeugzwischendesinfektion

Wannentauchverfahren

Problem: Einwirkzeit 40…60 sec

Airwash-System (DeLaval)

Druckluft+Wasser+Desinfektion (Option)

Injektionen von 3…11 wählbar

Wasser 400 ml möglich, 800 ml/Spülgang bessere Wirkung

Backflush (WestfaliaSurge, Boumatic, Lemmer Fullwood)

Vorspülen-Desinfektion-Einwirken-Nachspülen-Ausblasen

Zeiten, Wassermenge, Konzentration einstellbar

Pulsasept

Ausschliesslich FGM und SbS

Modular. Wasser, PES, Druckluft

27


Häufigkeit (%)

Einfluss von Hygienemaßnahmen auf die

Häufigkeit von Zitzenkanalbesiedlungen

(unterschiedliche Buchstaben symbolisieren signifikante Unterschiede)

0 10 20 30 40 50 60

b

1 2 3

1 = keine Desinfektion oder reine Pflege

2 = Zitzendesinfektion

3 = Melkzeugzwischendesinfektion

a

a

Spohr 2007

28


Daten für das Herdenmanagement aus dem

Melkstand

Milchmenge

ICAR anerkannte Milchmengenmessgeräte

Melkeigenschaften, physiologisch korrektes Melken

Melkdauer, Milchflusskurven

Parameter zur Eutergesundheitsüberwachung

Milchmindermenge, Leitwert, (Leitfähigkeit)

Zukunft: Parameter für Inhaltsstoffe und

Eutergesundheit direkt aus dem Melkstand!

29


Milchflusskurve aus dem Melkprozess

Bimodalität

Spitzenmilchfluss

Abstiegsphase

Diagramm:WestfaliaSurge

30


Daten für das Herdenmanagement aus dem

Melkstand

Viertelspezifische Auswertung der Leitfähigkeit :

Alarmstufen je nach Abweichung der einzelnen

Viertel von einander

Beispiel für viertelspezifische Nutzung der Leitfähigkeit aus dem Melkzeug (SAC)

31


Anwendung Leitwert in Kombination

mit Milchbildung aus dem Gesamtgemelk

(Fullexpert, LemmerFullwood)

32


Leitwert und Milchbildung als Indikator für

Eutergesundheitsstörung

(Ausdruck DP WestfaliaSurge)

33


Resümee

Betriebsspezifische Analyse von Arbeitsaufwand,

Arbeitsqualität und Planung wichtig

(Arbeitszeitanalyse) !

Milchleistung und Milchabgabeverhalten der Herde

„messen“ und planen (Milchflusskurven)!

Gruppengrösse muss zur Melkstandgrösse passen!

34


Resümee

Erweiterungsmöglichkeiten über Melkzeiterhöhung

oder weiterführende Automatisierung durchdenken!

(Bauliche Erweiterung des Melkstandes ?)

Zukünftiger Arbeitsplatz Melkstand sollte

gemeinsam mit Mitarbeitern geplant werden

Entscheidung für einen „bestimmten“ Melkstandtyp

und dessen Grösse ist streng betriebspezifisch zu

treffen! Investitionsberatung zur technologischen

und tierphysiologischen Aspekten in Anspruch

nehmen!

35


Übliche Melktechnik - Irisches Melksystem für Melkstände

Übliche Melktechnik Irisches Melksystem

Melkleitung tiefverlegte Ringleitung hochverlegte Stichleitung

Melkzeugmasse niedrig bis mittel: 1,65 - 2,5 kg hoch: 3,2 kg

Sammelstück relativ groß: >150 – 400 ml relativ klein: 150 ml

Zitzengummi Schaft zylindrisch

Einfalt-Druck-Diff. 8 – 12 kPa

Kopföffnung Ø 20 – 25 mm

Schaftmaß Ø 21 – 27 mm

Schaft stark konisch

Einfalt-Druck-Diff. ~8,5 kPa

Ø 23 mm

Schaftmaß Ø 31,5 zu

Ø 22 mm; Mitte Ø 25,5 mm

Langer Milchschlauch Ø 16 mm Ø 16 mm;

Kurze Milchschläuche Ø 10 - 12 mm Ø 8,5 mm

Pulsation Wechsel- o. Gleichtakt; 60 T./min Gleichtakt 60 T/min

36

Tröger 2006


Vergleich übliche Melktechnik und

Irisches Melksystem

Übliche Melktechnik Irisches Melksystem

Automat. Stimulation in der Regel ja nein

Automat. Nachmelken häufig ja nein

Automat. Abnahme in der Regel ja möglich, angeboten

Melkstandtypen alle bekannten üblich vorr. SbS, auch FGM

Melkzeugausstattung eine ME je Melkplatz Swing-over

(1/2 ME/Platz)

Milchmengenmessung in der Regel ja möglich, angeboten

Managementsystem mit

Tiererkennung

angeboten und üblich angeboten, teils eingesetzt

R.-u. D.-Technik wie üblich wie üblich

Zwischendesinfektion der

Melkzeuge

möglich, häufig in Nutzung Unüblich, schwierig zu

realisieren, Swing-over!

37


Milchflussgesteuerte Nachmelk-

Abnahmeeinrichtungen

Abnahme bei 2x tägliches melken:

und

200 …300 ml Abnahmezeitpunkt, Verzögerung so kurz wie möglich (max 15

sec)

Abnahme bei 3x tägliches Melken

Intensives Ausmelken nicht erforderlich

Melkzeughaftzeit minimieren

Melkzeugabnahme mit Nachmelkeinrichtung

Druckbelastung des Melkzeuges muss bei 800…100 ml Milchfluss je min

beginnen (Melkzeitverkürzung!)

Schwellenwert für Milchfluss kann höher und Milchmangelzeit muss kürzer

gewählt werden:

2xMelken: 800…1200 ml Nachmelkschwelle, 250 ml Abnahme, 5 sec

Verzögerungszeit

3xMelken: 1000…1500 ml Nachmelkschwelle, 300ml Abnahme, 5 sec

verzögerungszeit

38


Modellkalkulation des Arbeitszeitbedarfes in

Melkständen

FGM SbS Karussell

2x4 2x12 2x6 2x16 22 36

Melker 1 2 1 2 1 2

Eintrieb 7,0 4,0 4,0 6,0 2,0 2,0

Eutervorbereitung 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0

Ansetzen 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

masch. Nachmelken 1,5 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3

Abnahme 3,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Ausmelkkontrolle 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

Austrieb 7,0 7,5 5,2 2,0 0,3 0,3

Weg + Wartezeit 26,5 12,0 8,0 8,0 5,5 5,5

Sek / Kuh 76 56 50 49 41 41

Kühe / AKh 47 64 72 74 89 89

Sonderarbeiten 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

Reinigung 3,0 3,0 3,0 3,0 1,5 1,5

Kühe / Akh inkl.

Nebenarbeiten

DLG Verfahrensvergleich Melkstände

45 59 66 68 83 83

39


Möglichkeiten der Verringerung des

Arbeitszeitaufwandes im Melkprozess

Arbeitsgang Arbeitszeitaufwand Wege zum Erreichen des Minimums

Mittelwerte Spannweite

Akmin/Gemelk min-max/Akmin/Gemelk

Eintreiben in den Melkstand 0,08 0,06-0,19 durch: Vorwartehof 1,5-2,0 m2/Kuh, Treibehilfe,

trittsichere, helle Zugänge

Vormelkprobe 0,10 0,06-0,24 Eutergesundheit (Zukunft Sensoren?)

Euterreinigung 0,09 0,06-0,28 Saubere Euter

Euterstimulation 0,10 0,00-0,30 Anrüstautomatik (Wartezeit durch Melkroutine)

Melkzeug ansetzen 0,18 0,12-0,33 Positionierung zum Ansetzen, Gewicht, Sauberkeit des Melkzeuges

Melkzeug abnehmen 0,09 0,00-0,15 Abnahmeautomatik

Ausmelkkontrolle/Zitzendesinfektion 0,10 0,05-0,23 ?

Herauslassen aus dem Melkstand 0,08 0,05-0,13 Schnellaustrieb, trittsicherer, heller Austriebsbereich, keine Tränken und

Bürsten (ausser bei Schnellaustrieb)

Arbeitsleistungen Summe

0,97 > 60 0,40-2,35 … >100 Kühe/AKh sind

bei optimaler Ausstattung und Organisation möglich!

Mögliche Leistung Kühe /Akh

62

150- 26

40

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