Počet lidí na světě trvale roste, ale nejen to. Lidé chtějí jíst zdravěji a kvalitněji. Odhaduje se, že do roku 2050 budeme muset být schopni vyprodukovat o 70 % víc potravin než dnes. Současně však trvale ubývá ploch, na kterých by se mohly pěstovat zemědělské plodiny anebo chovat dobytek. Nepomáhá ani měnící se klima planety – horká a suchá léta a mírné zimy. Pomoci farmářům čelit těmto výzvám a co možná nejvíce jim ulehčit život si vzala za cíl nizozemská rodinná firma Lely. Jako cestu vedoucí k tomuto cíli zvolila automatizaci všech pracovních úkonů v kravíně – od dojení až po úklid. Lely také radí svým zákazníkům, jak si mohou chytře zorganizovat své mléčné farmy pomocí řídicích systémů. Automatizace pomáhá vyhnout se těžké, monotónní práci a zvyšuje výkonnost, která je nutná k uspokojení trvale rostoucí poptávky po mléčných výrobcích. Současně s tím je čím dál tím méně farmářů nové generace ochotno přijímat těžkou práci, která vždy byla se zemědělstvím nerozlučně spjata. Automatizace navíc umožňuje zavedení nepřetržitého provozu a zemědělec se může soustředit na zásadní strategické kroky, řešit pouze nenadále situace, a přitom zvířatům poskytuje maximální svobodu. Strategické obchodní partnerstv í Společnosti Lely a Festo vzájemně spolupracují již téměř 20 let. Z jedné generace produktů na druhou Lely zapojuje Festo čím dál tím více do projektu vývoje dojicího robotu Astronaut. Model Astronaut A5 vzniknul postupným vývojem starších modelů Astronaut A3 a A4. A právě tyto jednotlivé generace dojicích robotů dobře dokládají vývoj společnosti Festo od dodavatele komponent až po strategického obchodního partnera. Od první dodávky servopneumatických komponent pro Astronaut A3 Lely ani Festo ve společné práci nepolevily a výsledkem je současné řešení pro robotické rameno dojicí stanice Astronaut A5 s elektrickými pohony a softwarem od Festo. Kráva se doj í, když chce Dojicí robot pracuje 24 hodin denně a zvířata ho mohou navštívit, kdykoliv se jim zlíbí. Jakmile kráva vstoupí do dojicího boxu, zařízení ji samo identifikuje a rozhodne, zda je připravena k dojení. Každá kráva nosí malý vysílačový čip, na kterém jsou uloženy informace o velikosti zvířete, hmotnosti, doporučené dávky krmení a také poslední doba dojení. Pokud je kráva na dojení připravena, nejdřív ze všeho kartáčky očistí vemeno. Poté laser a kamera přesně zaměří polohu struků. Dojicí zařízení se k nim připojí automaticky a dojení může začít. Dojicí rameno robotu obsahuje hybridní systém sestávající z elektrických a pneumatických komponent se softwarem pro ovládání pohybu. Systém navádí rameno do správné polohy pod krávou tak, aby se mohlo začít s dojením. Pokud se kráva pohybuje, rameno ji automaticky sleduje a přizpůsobuje se změně její polohy. Energeticky účinné elektrické pohony Hybridní rameno Astronautu A5 uvádí do pohybu dva elektrické válce ESBF od Festo a přizpůsobené horizontální ozubené řemeny. ESBF válce mají hladký povrch a jednoduchý design a díky tomu je lze snadno čistit, což je v prostředí kravína zvláště důležité. Aktuátory jsou poháněny zákaznicky přizpůsobenými pohony EMCA. Integrované pohony EMCA pro polohování elektromechanických pohonů a pro nastavení formátu obsahují vše potřebné k tomu, aby zcela samostatně pracovaly, přesněji řečeno, aby mohly být snadno řízeny na dálku. Jde totiž nejen o mechanické části – motor a převodovku, ale také o kompletní elektroniku, a to nejen silovou (ovladač motoru), ale také komunikační, což umožňuje řízení prostřednictvím různých průmyslových sítí – Profi- Net, EtherNet, EtherCAT atd. To zbavuje potřeby dlouhé motorové kabeláže, vylepšuje elektromagnetickou kompatibilitu a snižuje nároky na instalaci a prostor. Procesní ventily při dojení řídí ventilové terminály typu VTUB-12. Ve srovnání se servopneumatickými a hybridními předchůdci, jmenovitě s modely Astronaut A3 a A4, má elektricky poháněné robotické rameno jasné výhody: jeho pohyb je jemnější, energeticky efektivnější a rychlejší, protože potřebuje o 30 % méně času, aby umístil krávě na vemeno dojicí návlečky. A díky použití rychlých konektorů se navíc snížila i doba instalace zařízení. Software od společnosti Festo Mechatronické řešení vyvinuté společnostmi Lely a Festo by nepracovalo bez softwaru. Tým zaměřený na tvorbu aplikačního softwaru ale nevytváří softwarové moduly, které by se hodily pouze ke splnění specifických požadavků v rámci zákaznických projektů, ale takové, které lze použít i pro jiné projekty. Aplikační software se implementuje pomocí funkčních bloků, knihoven nebo vzorových programů. Zaměřuje se na jazyk CODESYS specifikovaný IEC61131-3 a řídicí systémy Festo. Tým simuluje softwarové funkce s pomocí aplikací Matlab Simulink. Zkušenosti získané z řešení komplexního pohybu dojicího robotu, například pomocí softwaru SoftMotion, se integrují do jiných softwarových knihoven. Výhodou pro zákazníky je, že jednotlivé pohybové sekvence lze jednoduše konfigurovat pomocí intuitivního zákaznického rozhraní i bez znalostí programování. Krmný plán na míru V automatizovaném kravíně se roboty starají i o krmení zvířat. Několikrát za den se krmicí stanice naplní čerstvou krmnou směsí. Krmné dávky přizpůsobené podle individuální potřeby pak každá kráva dostává při dojení v dojicím boxu. O každé zvíře je tedy postaráno tak, jak potřebuje, a potrava navíc funguje i jako odměna za dojení. Společnost Lely vyrábí a dodává tyto plně automatizované krmicí stanice pod obchodním názvem Vector. Vectory se nevyrábějí na sklad, ale vždy až na základě objednávky podle konkrétní specifikace. Díky nim mají krávy 5–7× denně přístup k čerstvé a zdravé stravě, která jim vylepšuje život v jinak nepřirozených podmínkách uzavřeného kravína. Kromě velkých komplexních robotických stanic Astronaut a Vector vyrábí Lely rovněž menší vozítka s názvem Juno, jejichž úkolem je shrabování a načechrávání píce na zemi. Užitečnými pomocníky farmářů jsou také úklidové roboty Discovery, jejichž úkolem je průběžné odstraňování hnoje. Oba tyto menší a jednodušší produkty jsou drženy skladem a tedy téměř okamžitě připraveny k odeslání. Smartphone místo vidlí Chytré komponenty robotů zaznamenávají během krmení a dojení veškeré údaje, například o přežvykování, rychlosti pití telat nebo množství a kvalitě dodávaného mléka. Tato měření jsou i základem pro zjišťování stavu zdraví zvířat. Pokud např. krávy dávají neobvykle nízké množství mléka nebo žerou pomaleji než obvykle, může to znamenat, že jsou nemocné. Ukládají se rovněž informace o technických závadách robotů. Farmář může mít přístup k těmto datům prostřednictvím aplikace v chytrém telefonu nebo počítači v reálném čase, a pokud nastanou v kravíně nějaké problémy, okamžitě tam zajít. Některým zdravotním problémům zvířat a technickým závadám na strojích lze díky tomu předem zabránit. Farmář má také okamžitý přehled o tom, jaké jsou aktuální ceny mléka. Digitální automatizační technologie čím dál tím více proměňují farmáře na high-tech manažery správy dat – trend, který bude v příštích letech dále pokračovat. Pokračovat bude samozřejmě i spolupráce mezi společnostmi Lely a Festo. Budoucí trendy, jako je „Farma 4.0“ a „Farma budoucnosti“, jsou založeny na systému managementu T4C společnosti Lely (Čas pro krávy), který poskytuje dodavatelům krmiv a veterinářům informace o zdraví a plodnosti krav, o množství a jakosti produkce mléka. Nová témata, o nichž se diskutuje, se týkají monitorování stavu a prediktivní údržby, neboť Lely plánuje s těmito koncepty zásadně snížit vlastní náklady na servis. Andrea Cejnarová, Maassluis, Nizozemsko
