Automatisches Melken – Organisation der Arbeitsabläufe im Betrieb – Eine Herausforderung? - Wissenstransfer Workshop 27.09.2019

1. Automatisches Melken –
Organisation der Arbeitsabläufe im
Betrieb – Eine Herausforderung?
Steffi Geidel
HTW Dresden
27.09.2019
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2. Arbeitsorganisation am AMS
Parameter mit hohem Einfluss….
Technik
• Systemleistung
• Herdenmanagementsystem =
Information
• Erforderlicher Aufwand für
Pflege und Wartung
• Kuhverkehrssystem
Kuh
• Verhalten
• Alter
• Zwischenmelkzeit
• Gesundheit
• Eutermorphologie
Mensch
• Qualifikation,
Motivation
• Umgang mit
Herdenmanage-
mentinformationen
• Aufwand für das
Suchen, Nachtreiben,
Umstellen von Kühen
AMS Arbeitsplatz - Arbeitsorganisation Uni Leipzig
Veterinärmedizin 27.09.2019 Steffi Geidel HTW Dresden
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3. Arbeitsplatz am AMS -Thesen
• „Melker“ im herkömmlichen Sinn werden nicht mehr gebraucht
Aber: Kenntnisse zur Eutermorphologie und Melkphysiologie sind
erforderlich
• Gegenwärtig erfolgt keine tiefgreifende Ausbildung zu diesen AMS-
bezogenen Inhalten in der Facharbeiterausbildung
• Kenntnisse zur digitalen Überwachung der Milchgewinnung werden
im „Operatorbereich“ und im Managementbereich benötigt
• Das Management der Milchgewinnung ist hauptsächlich software-
und datenbezogen – eine ständige Überwachung des Melkprozesses
ist nicht möglich (AMS) bzw. betriebswirtschaftlich nicht darstellbar
(Automatisches Karussell-/Gruppenmelkstände)
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4. Arbeitsplatz AMS
Boxensysteme
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5. Automatisches Melkkarussell und AMS (Box)
Vorteile im Vergleich… AMS
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Variable Melkfrequenz in Abhängigkeit von der Milchbildungsrate
Treiben fällt als „Zeiträuber“ und Stressfaktor weg
Gutes Image unter Aspekt Tiergerechtheit
Ruhe im Stall, immer der „gleiche“ „Melker = Robbi“
Arbeitsorganisation ohne feste Melkzeiten möglich
Einsparung an Arbeitsaufwand möglich
Verfahrenskosten zeigen bis ca. 300 Herdengröße Konkurrenzfähigkeit zu
Gruppenmelkständen Folge: WENIGE Mitarbeiter erfoderlich!
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6. Arbeitsaufwand „Melken am AMS“ (Box)
Untersuchungen….
17,6 Akh im FGM zu 7,2 Akh/Kuh und
Jahr für das Melken (Over 2006)
Spanne in dieser Untersuchung 5-16
Akh/Kuh und Jahr
Spanne in weiterer Untersuchung
(Lehmann 2001) von 4,55 – 15,41
Akh/Kuh und Jahr
KTBL
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7. Arbeitsplatz AMS - Boxensysteme
Arbeitsschwerpunkte im AMS-Stall
oAMS-bezogene Arbeiten
oMelken von Spezialgruppen
oTiergesundheitsmanagement
oHerdenmanagement
• Füttern
• Liegeboxenpflege, Einstreuen
• Treibe- und Umstellungsarbeiten
• Besamung, Klauenpflege
• Wegezeiten
AMS-Bezogene Tätigkeiten
• Anlernen am AMS
• Tiergesundheitskontrolle
• Umstellen von Tieren
• Reinigung von AMS,
Tränken, Faltschiebern
• Störungsbeseitigung
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Veterinärmedizin 27.09.2019 Steffi Geidel HTW DresdenObuch, Geidel, HTW Dresden 2012, unveröffentlicht
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8. Arbeitsaufwand
1000 Kühe und 17 AMS (Feed First)
Arbeitsprozess Richtwerte Einheit
AMS – bezogene Arbeiten 1,6 Akh/Tier und Jahr
Tiergesundheitsbezogene Arbeiten 5,9 Akh/Tier und Jahr
Treibearbeiten 1,15 Akh/Tier und Jahr
Sonstige Reinigungsarbeiten 0,7 Akh/Tier und Jahr
Fütterung 2,3 Akh/Tier und Jahr
Liegeboxenpflege 2,5 Akh/Tier und Jahr
Herdenmanagement 7,0 Akh/Tier und Jahr
Besamung 1,6 Akh/Tier und Jahr
Kälberaufzucht 1,8 Akh/Tier und Jahr
Wegezeiten 0,7 Akh/Tier und Jahr
Summe 25,25 Akh/Tier und Jahr
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Obuch, Geidel, HTW Dresden 2012
• Arbeitszeit für melkende+
• trockenstehende Kühe +
• Reproduktionsabteil
Jahresarbeitsmaß: 71 Kühe/AK
Tagesarbeitsmaß: 116 Kühe/AK
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9. Arbeitsplätze
1000 Kühe und 17 AMS (Feed First)
• 1 Anlagenleiter
• 2 Herdenmanager (incl. Repro +
Krankenbereich)
• Arbeitsplatzbeschreibung,
Arbeitsanweisung, u.a.
• Geburtshilfe und Geburtskontrolle
• Kontrolle auffälliger Tiere
• Melken von Kolostrumkühen und
euterkranken Kühen im
Fischgrätenmelkstand
• 1,5 Fütterung, Einstreuen, Entmisten
• 0,5 Klauenpflege
• 1 Besamung
• Besamung, Brunstkontrolle, TU
• 2 Kälberversorgung
• 6 Mitarbeiter Stall (2 Schichten/Tag)
• Arbeitsplatzbeschreibung,
Arbeitsanweisung, u.a.
• Anlernen am AMS
• Reinigung von AMS, Tränken,
Faltschiebern
• Störungsbeseitigung
• Liegeboxenpflege (ca. 3000 Akh je Jahr
für den gesamten Bestand!)
• Tiergesundheitskontrolle
• Umstellen von Tieren
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Obuch, Geidel, HTW Dresden 2012, unveröffentlicht
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10. Herausforderungen…
• Tierverhalten Nachtreibeaufwand
• Hoher Nachtreibeaufwand bei älteren Herden, sehr hoher Kuhzahl je Roboter,
sehr hoher Herdenleistung, freiem Kuhverkehr
• Achtung: Tore in selektiver Lenkung beeinflussen Kühe nicht negativ!
• Tiergesundheitsüberwachung hoher Aufwand, häufig
ungenügende diagnostische Eignung der Sensoren
• Hohe Wegezeiten
• Arbeitsgänge wie die Liegeboxenreinigung sind schwierig in die
Arbeitsplanung einzubinden Chaosprinzip!
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11. Zwischenmelkzeit und Melkfrequenz zur
Laktationsnummer
Proportionale Abhängigkeit, bestimmt durch Einstellung Melkberechtigung
systembedingt nur sehr geringe Unterschiede, aber deutlicherer laktationsabhängiger Einfluss
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Veterinärmedizin 27.09.2019 Steffi Geidel HTW DresdenGeidel, Zobel, Sanchez, Obuch, Franze 2012, HTW Dresden
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12. N = 84 Kühe,
Stallplatzauslastung 95 %
Ergebnisse gemittelt aus
216 Einzelbeobachtungen
Timebudget der Kuh – konventionelles Melksystem
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Veterinärmedizin 27.09.2019 Steffi Geidel HTW DresdenGeidel, Zobel, Sanchez, Obuch, Franze 2012, HTW Dresden
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13. Timebudget der Kuh – AMS verschiedene
Kuhverkehrssysteme
Time Budget - Feed First™ Bypass-Gate Time Budget – free cow traffic
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Feeding Feeding
Eating Lying Standing Milking Active % of eating cows
in stalls
Eating Lying Standing Active Milking % of eating cows
in stalls
Percentageofanimals[%]
Percentageofanimals[%]
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14. Tierverhalten im Vergleich der
Kuhverkehrssysteme
Selektiv gelenkt
1
Selektiv gelenkt
2
Freier
Kuhverkehr
Tiere beim Melken (Mittelwert %)
Minimum [%] - Maximum [%]
6,2 a
1,9 – 10,0 %
7,7 b
3,6 % – 11,1 %
5,6 a
2,6 % – 10,6 %
Tiere beim Fressen (Mittelwert %)
Minimum [%] - Maximum [%]
Anzahl Futtertischbesuche/
Tag
Mittlere Fresszeit [h] / Tag
18,7
8,3 – 27,5
6,0
4,5 h
19,7
7,5 – 29,2
6,7
4,7 h
18,7
9,4 – 29,4
7,1
4,5 h
Tiere beim Liegen (Mittelwert)
Minimum [%] - Maximum [%]
Mittlere Liegedauer [h] / Tag
50,3 a
34,4 – 64,2 %
12,1
47,2 b
35,0 – 62,5 %
11,3
51,6 a
43,0 – 61,5 %
12,3
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15. Kuh - Mensch - Beziehung
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16. Kontrolle - Verdacht Eutererkrankung
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durchschnittliche Dauer 3,66 Akmin / kontrolliertes Tier
täglicher Kontrollbedarf 3% des Tierbestandes
Tierbestand 60 Kühe / AMS
Jahresarbeitszeitbedarf 40,1 Akh / AMS * Jahr
Jahresarbeitszeitbedarf / Kuh 0,7 Akh / Kuh * Jahr
• Suche des Tieres in der Haltungsgruppe
• visuelle Kontrolle des Gemelks
• Dokumentation der Ergebnisse
Obuch, Masterarbeit HTW 2012, N=124 16

17. Erfolg der Detektion von Mastitiden mit
visueller Beurteilung der graphischen
Darstellung des Viertelleitwertes
Anzahl Tiere nach abnormem
Kurvenverlauf
krank gesund Summe
Anzahl
Tiere nach
ZZ/BH
krank 48 32 80 60% Sensitivität
gesund 40 693 733 95% Spezifität
Summe 88 725 813
55% 96%
positiver
Vorhersage
wert
negativer
Vorhersage
wert
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Datengrundlage: Leitwerte, MLP-Zellzahlen und Behandlungen im Zeitraum vom 02.11.2014 bis zum 02.02.2015, Krankheitsinzidenz 10%
Berechnung: Die MLP-Zellzahlen und die registrierten Mastitisbehandlungen dienen als Referenz zur Definition von kranken Tieren.
Ein Tier wird als „krank“ definiert, wenn die MLP-Zellzahl > 250.000 n/ml beträgt und/oder eine Mastitisbehandlung erfolgt ist.
Heidig, Geidel HTW Dresden 2015
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18. Grafische Darstellung-Viertelleitwerte
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19. Alarmlisten-Viertelleitwerte
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20. Arbeitsplatz AMS Karussell und
„Durchlaufmelkstand“
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21. Feste Zwischenmelkzeiten
Fütterungs- und Sondergruppenbildung möglich
Melkprobleme (z.B. unvollständige Melkungen) können während der Melkzeit
überwacht werden
Behandlungen von Eutererkrankungen sind zeitnah möglich
Zentrale Separation ermöglicht arbeitsorganisatorische Vorteile
Kühe mit eutermorphologischen Problemen müssen nicht sofort selektiert
werden (gilt nicht für alle Systeme!)
Verfahrenskosten lassen für Herden ab 400 … 500 Kühen bei
arbeitsorganisatorischer Optimierung Konkurrenzfähigkeit zu
nichtautomatischen Systemen erwarten
AMS Arbeitsplatz - Arbeitsorganisation Uni Leipzig
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Automatisches Melkkarussell und AMS (Box)
Vorteile im Vergleich…Karussell, “Durchlaufmelkstand“
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22. Bewirtschaftungsmodelle
Automatische + konventionelle
Bewirtschaftung
• Während des Melkprozesses ist
ständig eine Arbeitskraft
(Operator) am Melkstand
anwesend
• beaufsichtigt den Melkprozess und greift bei
Störungen ein.
• Für große Karusselle und für
zweimal tägliches Melken
geeignet
Automatische
Bewirtschaftung
• Melkprozess wird nicht mehr
durchgängig beaufsichtigt
• „Unvollständige Melkungen“ werden
automatisiert separiert, vor Gruppenwechsel
zurück auf den Melkstand gebracht und unter
Aufsicht gemolken.
• Für kleinere Herden sowie auch
für hohe Melkfrequenzen (3x
täglich) geeignet.
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Achtung Diskussion! In der Erprobung!
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23. Arbeitsplatz „Milking Operator“ am DPQ
Der Operator kann die Melkzeit vollständig betreuen.
Es werden während der Melkzeiten alle Arbeiten am Karussell
und im Vorwartehof durch den Operator durchgeführt.
Dazu gehören
Kontrollen von „Alarmkühen“
Kontrolle des Eintriebes aus dem Vorwartbereich
„Handansetzen“ (nur wenn notwendig!)
Wiedereintrieb von Kühen, die ein zweites Mal gemolken werden müssen
oder zur Behandlung separiert wurden
Euterbehandlungen nach dem Melkprozess
Melken von Sondergruppen
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24. Arbeitszeitbedarf für Melken und Treiben
Akh/Kuh und Jahr im Automatischen Karussell
300 500 1000 1500 2000 2500 3000
28Melkplätze,mitOperator 13,2 11,1 9,6 9,0 8,7 8,6 8,6
40Melkplätze,mitOperator 11,6 9,5 7,9 7,4 7,1 6,9 6,9
60Melkplätze,mitOperator 10,4 8,3 6,7 6,2 5,9 5,7 5,7
80Melkplätze,mitOperator 9,9 7,7 6,2 5,6 5,3 5,1 5,2
28Melkplätze,ohneOperator 9,2 7,3 5,9 5,3 5,1 4,9 4,9
40Melkplätze,ohneOperator 9,2 7,2 5,8 5,2 4,9 4,7 4,8
60Melkplätze,ohneOperator 9,0 7,0 5,6 5,1 4,8 4,6 4,6
80Melkplätze,ohneOperator 9,0 7,0 5,6 5,1 4,8 4,6 4,6
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
13,0
14,0
AKh/KuhundJahr
TiereimBestand
ArbeitszeitbedarffürMelkenundTreiben
2xtäglichmelken
Anzahl
melkende
Kühe
Akh/Kuh und Jahr für Melken und Treiben
28 Plätze
mit
„Melker“
40 Plätze
mit
„Melker“
28 Plätze
ohne
„Melker“
40 Plätze
ohne
„Melker“
300 13,2 11,6 9,2 7,3
500 11,6 9,5 9,2 7,2
1000 9,6 7,9 5,9 5,8
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25. Herausforderungen…
• Technologisch zusätzliche Ausstattung erforderlich gut durchdachte Separation
• Umgang mit Datenflut will gelernt und gewollt sein Daten aus der Sensorik
müssen verstanden und regelmäßig ausgewertet werden
• Still stehen und „Nichts tun“ am Karussell führt zu Ersatzhandlungen z. B
verstärkter Reinigungstätigkeit, falschen Ausmelkontrollen und Unzufriedenheit
des Personals
• Durchsatz leitet sich aus Milchfluss und Gemelksmenge ab, ist NICHT mehr
abhängig von den Tätigkeiten des Personals
• Umfangreiche Schulung des Melkpersonals ist erforderlich und führt zum
Umdenken wird häufig vernachlässigt
• Arbeitsanweisungen erleichtern den Umgang mit dem Automatischen
Melksystem Anwender scheuen sich davor, Hersteller stellen keine
Arbeitskonzepte zur Verfügung
Achtung: Bedienanleitungen reichen nicht aus!
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26. Theoretischer Durchsatz
Automatisches Karussell
Melkplätze Melkfrequenz Bestandsgröße Durchsatz
n täglich Kühe Kühe/h
28 2 500 116
28 3 500 145
40 2 500-1000 172
40 3 500-1000 215
60 2 1000 273
60 3 1000 341
60 2 2000 273
80 2 2000 360
80 2 3000 360
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27. Analyse der Operator-Tätigkeit am DPQ
Karussell 40 Melkplätze
MZ 1 MZ 2 MZ 3
Kühe gemolken ohne
Sondergruppen
254 253 253
Melkzeit gesamt (min) 113,7 109,3 102,9
% Wartezeit
75 84 71
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Achtung: Bei steigender Melkplatzanzahl wird die Arbeitszeit besser genutzt!
Umso passender und gesünder die Herde, desto weniger Arbeitsgänge!
Geidel, Heidig et al: Forschungsprojekt Automatisches Melkkarussell (2014 – 2015)
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28. Technologisch zusätzlich erforderliche
Ausstattung
o Vorwarthof für Gruppe für maximal 1 h Durchsatz
o 1,5 … 2 m2 /Kuh
o Automatischer Treiber für größere Bestände
o Separationsbereich besonders dann unerlässlich, wenn im
Melksystem keine Arbeiten am Euter ausgeführt werden können
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29. Wieviel Separationsbereiche und Plätze?
o Aufgaben des Wochenarbeitsplanes analysieren und entscheiden, welche Arbeiten
am Melksystem erledigt werden sollen!
• Besamung täglich
• Trockenstellen 1x/Woche
• TU und Puerperaluntersuchung 1x/Woche
• Umstallen nach Leistung 1x/Monat
o Separation kranker und lahmer Kühe berücksichtigen
• Plätze im Behandlungsstand müssen der Anzahl der zu behandelnden Kühe entsprechen
• Achtung! Mehrere Separationsbuchten sind sinnvoll
• Planung für 8 … 10 % der Herde
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30. 3,50m
15 Fressplätze mit Fangfressgitter
12,00m
8 Liegeboxen
2,50m
8,80m
SB Mastitis/Besamung
- 5 Tiere mit Mastitisverdacht
- 10 Tiere Besamung
Smart Gate 2
SB Melken
15 unkorrekt gemolkene Tiere
(=8% von größter Gruppe)
=> Platzbedarf mindestens 22m²
Fressplätze mit Nackenrohr
(fakultativ)
Mind. 5,00m
DairyProQ
Smart Gate 2Einlasstor
25 Fressplätze mit Fangfressgitter
befahrbarer Futtertisch
Rücktrieb =>
<= Eintrieb
SB Sonstiges
für wöchentlich durchschnittlich
- 15 Trockensteller
- 20 TU-Tiere
- 20 Steri-Tiere
Smart Gate 3
19,00m
14 Liegeboxen
44 m²
<= Fressbereich befahrbar =>
• Herde mit 1000 Tieren
• 40 Melkplätze, 3x täglich Melken => maximale Gruppengröße = 180 Tiere
• Vollautomatische Bewirtschaftung des Melksystems
• Durchführung von Besamungen und Einzeltierbehandlungen in der Separation
• Nutzung der SB Sonstiges für Umstellungen und als „Parkplatz“ bei Klauenbehandlungen
•Rahmenbedingungen (Anteil unkorrekt gemolkener Tiere, Krankheitsinzidenzen usw.) in Anlehnung an Referenzbetrieb
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31. Fazit
• Arbeitsabläufe planen (Beratung!)
• Mitarbeiter begeistern und ausbilden!
• Arbeitsanweisungen entwickeln!
• Unbedingt das Management weiterbilden!
• Diagnostische Eignung von Sensordaten
• Entwicklung des Tierverhaltens
• Einstellungen der Melkautomatik (Anrüsten, Viertelspezifisches Melken,
Abnahmefunktionen, Einstellungen der Software in Melktechnik und
Herdenmanagementsoftware)
• 2 bis 3 Jahre vor AMS-Installation Zuchtstrategie und
Eutergesundheitsmanagement anpassen!
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