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Gerardo Caja ([email protected])Grupo Investigación en Rumiantes (G2R), Dept. Ciencia Animal y de los Alimentos, Universitat Autònoma de Barcelona, Bellaterra.

Automatización del ordeño:vacuno, ovino y caprino

Pecuaria Tierra de Campos, Sociedad CooperativaMedina de Rioseco(Valladolid)17 de octubre de 2008

G2RGrup Recerca Remugants

Aumento de producción por vaca (Holsteinización) y disminución del nº de vacas.Reducción del número explotaciones PAC (Cuotas) y reforma PAC-Agenda 2000 (desaparición 2010?).Globalización y bajo precio de leche en el mercado internacional (GATT).Aumento de los costes de producciónLimitaciones ambientales y sanitariasTendencia a disminuir el precio de la leche. Crisis de mano de obra (cualificación, carga de trabajo soportable….)

Coyuntura del sector vacuno lechero

Precio medio de la leche en la UELTO-European Dairy Farmers (1999-2007)

http://www.milkprices.nl/

http://www.dairyfarmer.net/news/index-1.html

Variación mensual del precio de la leche en la UE (European Dairy Farmers: 2006-07)

2008

2007

2006

http://www.milkprices.nl/

http://www.dairyfarmer.net/news/index-1.html

Historia del ordeñoOrdeño (3.000 a.C.)

Condicionamiento de la eyección de lecheTrabajo manual!

Siglo XIX: Desarrollo industrial Primeras ideas sobre ordeño mecánicoInvención del manguito y el pulsador

Siglo XX: Máquinas y Robots●Ordeño en cubos (cántaras)●Ordeño con lactoducto● Tanques de leche●Salas de ordeño: medidores y limpieza●Automatización y sensores●Ordeño automático (AMS)

Ordeñadoras de vacío manual (1850’s)

Cánulas mamarias Copas mamarias

Evolución de los sistemas de ordeño en Holanda (Konning, 2004)

0

5000

10000

15000

20000

25000

Cántara Lactoducto S. Espinapescado

S. Tandem S. Rotativa AMS

1983 1993 2003

AñoNº de granjas(%)

198349.500

(100)

199335.540

(72)

200323.595

(48)

Necesidades de trabajo de ordeño (h/año)(Koning, 2004)

0

400

800

1200

1600

2000

Sala ordeño convencional

Sala de alta capacidad

AMS

80 vacas 160 vacas

3.1 h/d

4.7 h/d

2.2 h/d

Salas de ordeño de alta capacidad: PC’s

Tiempo limitado por vaca presenteTratamiento previo de ubre● Lavado y secado●Reflejo de eyección (bajada de la leche)

Identificación y controlRutina de ordeño

ColocaciónRegistro de producción y calidadRetirada Sellado de pezones

120 vacas/operario y h = 30 s/vacaRapidez ≠ Mejor !!

Historia del ordeño automático (AMS)

Primeras patentes (1970’s)Primeros prototipos: 1984-86 (Holanda, Alemania, Reino Unido, FranciaFabricantes de AMSIntroducción en granjas en 1992Experiencias con resultados variables (1992-97):●Abandonos (problemas técnicos, manejo,

calidad de leche, economía)●Proyectos de investigación UE, extensión,

cursos (Simposios 2000, 2002, 2004)Hoy > 3.500 granjas en el mundo

Comparación de los sistemas robot de ordeño para vacas:

• Equipo en establo • Alto (o bajo) tiempo

bajo la vaca• Memoria ubre y visor

laser (+ videocámara)• Brazo neumático (o

telesc.)• Lavado pezones

individual (rodillos o vaso)

• Sistema autónomo por módulos (boxes)

• Equipo en túnel• Poco tiempo bajo

vaca• Memoria ubre y

sensor ultrasonidos• Brazo motorizado• Lavado ubre en box

preparación• Sistema integrado• Posible ordeño no

robotizado

a) Mono-plaza b) Multi-plaza

Fabricantes iniciales de AMS

Robots de ordeño: Objetivos

Robotización de ordeño (2.5-2.8 ordeños/vaca y d): ●Ordeño continuo (2-6 odeños/vaca)● Liberación de mano de obra (?)

Aumento producción de leche (5-15%)Efecto fijo (Erdman & Varner, 1995)

2x a 3x = +3.5 kg/d ... 1000-1100 kg3x a 4x = +1.4 kg/d … 400- 500 kg

Optimización manejo de la explotación Mejora de la gestión de las vacas y de la calidad leche.

Robots de ordeño: Para quién?Ganadero de empresa de tipo familiar:

Número vacas limitado (50-210 v)Continuidad en la empresa familiar

Explotación muy tecnificada:Vacas de alto valor genético (>7.000 kg/v)Buen estado sanitario y calidad lecheVacas dóciles y de ubre bien conformadaPrever tiempos lavadoZonas equipadas y de fácil acceso

Cuota elevada (> 500.000 kg/año)Recomendable 600-900.000 kg aprox.

Localización de los robots de ordeño en España (Año 2000)

Cataluña(1)

Navarra (1)

Localización de los robots de ordeño en España (Año 2004)

Total = 84(2004)

Navarra (26)País Vasco (10)

Castilla-León(22)

Cantabria (3)

Cataluña(20)

Asturias (3)

Ordeño Automatizado: Puntos críticos (1/2)

Periodo de adaptación largo (~ 4-6meses).Números de vacas modular (50-70 vacas) no adaptable al tamaño y cantidad de cuota.No todas las vacas se adatan al ordeño, con niveles de eliminación próximos al 8% (5-10%).La cantidad (5-10%) y calidad de leche no siempre mejoran. Control lechero (primera muestra suficiente?)

Ordeño Automatizado: Puntos críticos (2/2)

Optimización de números ordeños diariopor vaca AMS:

Producción, Estado y numero de lactación,Morfología de ubre (cisternas, Ayadi et al.,

2004)

Capacidad de funcionamiento del robot: coste fijos/kg de leche (Koning & Outweljes, 2000)Alimentación: volver a alimentación individual vs sistema TMR?La asistencia y el asesoramiento técnico adaptados a condiciones especificas de cada granja

Comparación ordeño Sala vs. Automático (Pirlo, 2004)

15.00 1.10 2.40 2.55 2.40 3.30 10.10 3.30 2.40 2.55 2.4032.10 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.0032.38 1.15 30.00

'35

'35

9.30

9.65

60.00

6.00

scala 1 : 50

0 5 10 151515 m

6.00

Area alimentación

Area de reposo

Sala de ordeño

Robot

105 vacas Frisonas Italianas: 69 primíparas, 36 multíparas

48 Ordeñadas con robot (AMS): 30 prim. y 18 multíparas

57 ordeñadas en sala (SO): 39 prim. y 18 multíparas

Alimentados ambos grupos una vez al día a las 7.00 a.m. con la misma TMR

Vacas de AMS dejadas ordeñar cuando pasaron mas de 5 h del ordeño anterior.

Leche conservada a 4-5 °C.


Consumo de agua para ordeño (Pirlo, 2004)SO = sala ordeño; AMS = automático

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

SO AMSsistema ordeño

Con

sum

o ag

ua (l

)caliente

fria

Ordeño

Limpieza

Lechería

Tanque

Sala ordeño

Sala espera

Potencia eléctrica necesaria para ordeño (Pirlo, 2004)

SO = sala ordeño; AMS = Automático

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

SO AMSSistema de ordeño

Pote

ncia

(kW

)

EnfriamientoinstántaneoTanque

Electronica

Alimentados

Bomba de leche ylavadoCompresor

Vacío

0

25

50

75

100

125

150

SO Sistema ordeño

Con

sum

o en

ergí

a (k

Wh)

Enfriamiento inst. + bufferTanqueElectronicoAlimentadorBomba leche + limpiezaCompresorVacío

Vacío

Compresor

Bomba leche + limpieza

Alimentador

Electronico

Tanque

Enfriamiento inst. + buffer

AMS

Consumo eléctrico para ordeño (Pirlo, 2004) SO = sala ordeño; AMS = automático

Tiempos de trabajo en sala de ordeño: SO (Pirlo, 2004)

Entrada 5 minOrdeñoLavadoTotal

1 h 35 min15 min

1 h 55 min

Tiempo de trabajo diario (x2): 3 h 50 min

Limpieza y mantenimiento AMS 25 minReparacionesRegistro de nuevas vacasLimpieza sueloControl de datosControl de vacas

17 min10 min

8 min20 min30 min

Tiempo de trabajo diario: 1 h 50 min (1/2 SO!!)

Tiempo de trabajo en ordeño automático: AMS(Pirlo, 2004)

Eliminadas (3%) Ordeñadas con dificultad (5%)

No deseables (18%) Deseables (74%)

Sistemaordeño

Paridad Media ± Desv

Primiparas

Multíparas 32.53 10.57

Media 29.03 9.81

Media 28.65 9.30

7.03

13.1629.41Multíparas

27.14 8.83

28.33

MP

Primiparas

AMS

Resultados: Producción de leche (kg/d/vaca)

Medias y desviaciones estándar

Resultados 2 años

0

2

4

6

8

10

12

14

01/02 04/02 07/02 11/02 02/03 05/03 09/03 12/03

Fecha

Nºo

rdeñ

os y

pro

ducc

ion

(kg)

2:24

4:48

7:12

9:36

12:00

14:24

16:48

Inte

rval

o en

tre

orde

ños

Leche/ordeño

Nºordeños/vaca

intervaloentreordeños

Ordeño automático (Pirlo, 2004)

Frecuencia de ordeño: Estación

El efecto de la estación fue mas marcado en vacas primíparas que en multíparas

***

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

Primíparas Multíparas

Otoño+Invierno

Primavera+Verano

Nº

ord

eños/

vaca

y d

ía

Resultados: Efectos del estado de lactación en la producción de leche

de vacas primíparas

0

510

1520

2530

35

0 10 20 30 40

semanas de lactación

kg/d

AMS MP

Resultados: Efectos del estado de lactación en la producción de leche

en vacas multíparas

0

10

20

30

40

50

0 10 20 30 40

semanas de lactación

kg/d

AMS SO

∗ P < 0.05

*

P = 0.09

Resultados:Producción de leche (kg/d)

*

23

24

25

26

27

28

29

30

AMS SO

kg/d Primíparas

Multíparas

23

24

25

26

27

28

29

30

Primiparas Multíparas

kg/d AMS

SO

Vacas tumbadas (en cubículos y al exterior)

En verano las vacas pasaron la mayor parte de la noche tumbadas fuera y el número de ordeños durante la noche fue muy bajo

AMS

SO

AMS-PRIMAVERA

0102030405060708090

100

0 3 6 9 12 15 18 21

%

0102030405060708090100

% FOrdeñoExteriorcubiculos

AMS-VERANO

0102030405060708090

100

0 3 6 9 12 15 18 210102030405060708090100

AMS-OTOÑO

0102030405060708090

100

0 3 6 9 12 15 18 210102030405060708090100

MP-PRIMAVERA

0102030405060708090

100

0 3 6 9 12 15 18 210102030405060708090100

MP-VERANO

0102030405060708090

100

0 3 6 9 12 15 18 210102030405060708090100

MP-OTOÑO

0102030405060708090

100

0 3 6 9 12 15 18 210102030405060708090100

Item SO AMS Efecto (P <)

Grasa, % 3.61 ± 0.0 3.33 ± 0.09 0.02

Proteina, % 3.54 ± 0.04 3.50 ± 0.03 NS

Lactosa, % 5.17 ± 0.03 5.17 ± 0.02 NS

Ln SCC, x103/ml 4.37 ± 0.15 4.81 ± 0.11 0.02

Urea, mg/100 ml 24.7 ± 0.5 25.1 ± 0.3 NS


Composicion: 1/2

Item MP AMS Efecto (P <)

Pto. Congel., °C -0.5293±0.0006 -0.5291±0.0004 NS

AGL, meq/100g grasa 0.531±0.039 0.700±0.030 0.001

Nata natural,% grasa 39.74±1.50 36.11±1.24 0.06

Globulo graso Ø, μm 4.55±0.1 4.61±0.08 NS

pH 6.706±0.010 6.745±0.007 0.002

Acidez, °SH/100 ml 7.143±0.100 6.759±0.072 0.002

Caseina, %N 75.73±0.39 75.62±0.25 NS

NNP, %N 5.49±0.13 5.72±0.09 NS


Composicion: 2/2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1-90 91-180 181-270 >270

Estado de lactación

meq

/1

00

g o

ffa

t

c

ab

a

bc

AMS valores mas altos que MP. En AMS el contenido en AGL fue mas alto al inicio de lactación.Interacción significativa (P < 0.001) entre sistema de ordeño y estación, con valores mas altos para AMS en Primavera y Otoño, pero no diferencias en verano.

Resultados: Lipolisis de grasa en leche (AG libres)

MP

AMS

Niveles de AGL e intervalo entre ordeños (Koning, 2004)

intervalo ordeño y FFA (n=712)

0

1

2

3

4

5

4 6 8 10 12 14 16intervalo entre ordeños (h)

FFA

(meq

/100

g g

rasa

)

Fuente: IMAG ‘90

Frecuencia de ordeño y FFA

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

11,6 8 6,1

Intervalo entre ordeños (h)

FFA

(meq

./100

g d

e gr

asa)

Fuente: IMAG ‘90

Efecto de rutina de ordeño (2X dia) en el coste de producción de leche en ovino1 (Caja

et al., 2006)

Tiempo (s) 2X-1950’s 2X-1970’sEntradaColocación pezonerasOrdeñoMasaje intermedioOrdeñoApurado y retiradaRepaso a manoSalida80-90 (<45 s/oveja)1.02

20-23 L/h-ordeñador0.56 €/L

0304590 (+60)-180200300Ovejas/hLeche, L/dOrdeñadores

Caudal lecheCoste trabajo

EntradaColocación pezonerasOrdeño- No -OrdeñoApurado y retiradaSalida-120-130 (<30 s/oveja)2.02


1Basado en sala ‘Casse’ (2 x 12) y 18 €/h

Time (s) 2X-RAP 1X-ACR

03045180200-Ovejas/hLeche, L/dOrdeñadores

Caudal lecheLabor cost

EntradaColocaciónOrdeñoApurado y retiradaSalida-250-300 (<15 s/oveja)1.51


Efecto de la automatización (RAP) o reducción frequencia (1X) de ordeño en el

coste de producción en ovino1

EntradaColocaciónOrdeñoRetirada automáticaSalida-250-300 (<15 s/oveja)2.01


Vacas: 1.000-2.500 L/h-ordeñador (0.008-0.020 €/L)

1Basado en sala ‘Casse’ (2 x 12) y 18 €/h

Identificación de cabras3.

Lector a mano

Antena bastón

Operador

1. e-ID

1. ID Visual & lectura

Ganadero

Control lechero de cabras: 1/2

Control lechero

2. Lectura producción leche

3. Registro de datos

Control lechero de cabras: 2/2

Registros, nPº leche, L/d Leche/tiempo, L/minTiempo grupo, min

ControlTransferenciaTotal

Tiempo unitario, minControlTransferenciaTotal

Errores, nControlTransferencia

3601,91 ± 0,041,45 ± 0,03

31,45 ± 0,604,81 ± 0,34

36,26 ± 0,91

1,32 ± 0,030,20 ± 0,011,52 ± 0,04

2 (0,6%)4 (1,1%)

-0,1560,539

0,5050,0010,011

0,5110,0010,002

--

Manual Semi-Aut. P =

3601,94 ± 0,041,46 ± 0,04

32,16 ± 0,691,09 ± 0,10

33,25 ± 0,91

1,34 ± 0,030,05 ± 0,011,39 ± 0,04

2 (0,6%)0

Reducción tiempo: 8 s/cabra

Diferencia M-SA= 3,7

min/24 cabras

Control leche cabras: Manual vs Semi-aut.

Experiencia operador: interacción S×T (P < 0,05)Semi-automáticob = – 0,006 min/d (R2 = 0,40; P < 0,001)

Manual(R2 = 0,03; P > 0,05)

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

0 10 20 30 40 50 60 70

Días de control

Tie

mpo

, min

○ Manual● SA

Control leche cabras: Manual vs Semi-aut.

Días de control/lactación = 6Precio bolo = 1,4 €Vida útil = 5 añosPrecio lector = 400 €Amortización = 5 añosLecturas/año (200 d × 100 cabras/d) = 20.000

Coste ahorro/24 a 480 cabras: (3,0 a 77,3 min) 0,5 a 12,9 €

Ahorro/control lechero: 0,13 min/cabra (3,01 min/24 cabras)

Sala ordeño = 2 × 12Tamaño rebaño = 24 a 480 cabrasCoste mano de obra = 10,0 €/h

Coste /control lechero = 0,051 €/cabra

Costes/24 a 480 cabras: 1,22 a 24,48 €

Costes netos/control lechero: 0,72 a 11,58 €

Paga 40% inversión

Coste control leche cabras: Manual vs Semi-aut.

Tiempo de control lechero, min/ovejaP leche, L/oveja Control lechero Transferencia Total

Errores, n

7 (2,9%)

13 (5,4%)

6 (2,5%)

19 (4,0%)

0

000

0,99 ± 0,04b

0,89 ± 0,05cd

0,56 ± 0,04e

1,45 ± 0,08a

0,96 ± 0,05bc

0,82 ± 0,05d

0,56 ± 0,03e

1,38 ± 0,08a

Mx1 0,56 ± 0,02c 0,13 ± 0,01c 0,69 ± 0,02c

x2am 0,56 ± 0,02c 0,14 ± 0,01b 0,70 ± 0,03c

pm 0,49 ± 0,01d 0,13 ± 0,01c 0,62 ± 0,02d

Día 1,05 ± 0,03a 0,27 ± 0,02a 1,32 ± 0,05a

SAx1 0,47 ± 0,03e 0,03 ± 0,01e 0,50 ± 0,03e

x2am 0,46 ± 0,02e 0,03 ± 0,01e 0,49 ± 0,03e

pm 0,40 ± 0,02c 0,03 ± 0,01e 0,43 ± 0,02f

Día 0,86 ± 0,04b 0,06 ± 0,02d 0,92 ± 0,05b

Reducción de tiempo: 0,2 a 0,6 min/oveja

Control leche ovejas: Manual vs Semi-aut.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0 10 20 30 40 50 60 70

Días de control lechero

Tie

mpo

, min

/ove

ja

Experiencia operador : interacción Sistema × Día (NS)

Semi-automáticob = – 0,002(R2 = 0,35; P < 0,001)

Manualb = – 0,003(R2 = 0,37; P < 0,001)

○ Manual● SA

Resultados: Control lechero ovejas

− Bolos: 1,4 €/unidad− Lector a mano: 400 €− Días de control / lactación & oveja: 4

Costes netos / control lechero 0,94 a 35,7 €

Paga ~50% inversión

Costes = 0,071 €/ ovejaCoste/control lechero = 1,7 a 71,6 €

(rebaños 24 a 1008 ovejas)

Ahorro / Control lechero 0,76 a 35,9 €

(Rebaños 24 a 1008 ovejas)

1. Frecuencia de ordeño (x1):

1-2)

1)

2)

• Precio unitario a la escala de EU en 2008:Vida útil & amortización = 5 años

Registros/año (200 d × 400 ovejas/d) = 80.000

Control leche ovejas x1: Manual vs Semi-aut.

− Bolos: 1,4 €/unidad− Lector a mano: 400 €− Días de control / lactación & oveja: 8

Registros/año (200 d × 400 ovejas/d) = 80,000

Costes netos / Control lechero = -0,17 a -1,14 €

Paga 100% inversión

+2% beneficio

Costes = 0,072 €/ Oveja lecheCostes / control lechero x2 = 1,7

a 72,6 €

Ahorro / Control lechero 1,6 a 73,7 €

(Rebaño: 24 a 1,008)

1)

2) 1-2)

Vida útil & amortización = 5 años

• Precio unitario a la escala de EU en 2008:

2. Frecuencia de ordeño (x2):

Control leche ovejas x2: Manual vs Semi-aut.

Conclusiones prácticasMuchas posibilidades de automatizaciónAutomatización = reducción de trabajo y aportede datosUtilizar herramientas actuales infrautilizadasImportancia del periodo de adaptación(entrenamiento)Posibilidad de reducir número de ordeñosdiarios (fin de semana, mitad de lactación).Uso de información para adaptarse a los nuevos cambios

…Gracias por la atención!

G2RGrup Recerca Remugants

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