宋宝治 上海奶协牧场工程与机械专业委员会
周国财 中国农业工程学会畜牧工程分会
关健词: TMR(全混合日粮) 国情 固定式 工艺 设备成套 计量配比 精准 高效快速 低能耗 低成本 自动化 智能化
进入21世纪以来，国际先进的TMR（Total Mixed Ration全混合日粮）在我国奶牛养殖业越来越快、越来越广泛地推广应用。
TMR应用模式从TMR搅拌机（制备机）的动力类型来分,主要有牵引式、固定式及自走式三种。这几种模式，经我国各地各场多年实际使用思考、体验比较, 不断改进完善而成熟的现代型固定式配送中心模式，因其更符合中国国情而逐步被各地认可而首选。近几年来，随着专业的配套软硬件研制面市应用和中国市场燃油价格不断攀升的趋势, 国内不少牧场，也包括一些新建的大型散栏饲养牧场，都纷纷采用或改用现代型固定式TMR配送中心模式。
在国外，牵引式加铲车投料模式似乎要比固定式多见，这就造成TMR在我国推广早期，人们照学照搬也以牵引式加铲车投料为主是可以理解的，但我国的综合情况（也就是我们常说的国情）毕竟与国外有着诸多的差异，所以近几年来随着TMR工艺在我国奶牛业应用和思考，国人对TMR主选模式逐步发生改变，主选更适合自已的现代型固定式TMR配送中心模式，这是符合洋为中用规律的。
固定式TMR配送中心，也称TMR配送站。顾名思义是TMR饲料的配制和送发。一般有三种类型，一是在规模较大的奶牛场内建立，仅为本牧场内部各奶牛舍配制和发送TMR， 这种场内部的配送中心，需要配置专用TMR发料车，中心配制的TMR成品缷入发料车直接到各牛舍饲喂道完成发料。 二是区域性配送中心, 在一定区域范围内若干养牛单位，或合作社、奶牛小区内共同建立一个，由中心统一制作TMR后向周围养牛场（户）配送。三为两者功能兼有的，既为本场使用，同时也向周围的奶牛场（户）发送，需要把好防疫关。
1、TMR涉及范畴，我国国情分析
1-1 我国汽、柴油资源紧缺，价格高，且有不断上涨趋势。而电价相对低而稳定，资源充沛。有的地区对奶牛场用电还列入农业用电给予优惠，不少大中型奶牛场正实行粪污水资源化制作沼气发电利用，用电力作为动力源更是符合低碳环保和循环经济。
1-2 我国奶牛常用饲料饲草品种多而丰富
国外发达地区奶牛用精饲料仅4-6种，而我们普遍习惯十多种；农副加工糟渣类很多；青贮料除全株玉米、全株麦类外，在北方黄贮也很普遍；粗料干草除国外常用的苜蓿外，羊草、野青干草、农作物桔杆蔓藤广泛使用。当然，这对充分利用本地资源，降低饲料成本是有利的，应该的。
1-3 对奶牛营养主要来源的精饲料品种很多，达到奶牛采食的每一口TMR成品营养平衡，配比准确，如搬学国外常用铲车单品种投放，实际上是很困难和麻烦的。我国的干草类不仅品种多而且其青嫩，燥脆状况比我们所见国外的要差得多，未经预切短直接投入搅拌车，仅靠搅拌车切短，费工费时，能耗机损严重已使我们伤透脑筋。
1-4 据观察，我国已经使用牵引式、铲车投料，实行TMR饲喂工艺的牧场，有不少单位因取料投料范围散、铲车跟着搅拌车跑，长料切割困难而制作时间过长、能耗过大。料槽所见TMR成品料均匀度和粗细长短度太不理想，影响了TMR应该发挥的功效。
1-5 日粮配合投料计量必须准确,常以克和千克衡量,这与铲车投料的粗略特性是矛盾的，加上我们现有的TMR操作工人的素能还相对较低，天天昼夜始终如一地认真负责是难以做的。
1-6 国内市场现供应的饲料饲草品质还很不稳定，甚至掺假掺杂现象时有发现。一般牧场在进货及加工制作时严格检测的习惯尚未形成。
2、我国现代型TMR配送中心工艺特点
2-1 TMR制作全过程中，包括精料预加工、长草预切短、投料、搅拌、出料。几乎都使用电力作为动力源。即使某些工艺环节必须使用燃油拖拉机的，也使用了小功率柴油拖拉机。避免了使用大功率燃油机具，如大功率拖拉机、大功率铲车。
中国拖拉机内燃机专家洪家高先生提供的数据：柴油机负重运转油耗为182-200克/匹小时。苏北某万头奶牛场，使用25m3搅拌车配180匹马力拖拉机牵引，5吨铲车配套取料投料，TMR制作成本仅能耗一项就高达13.6元/吨，而改用固定式TMR中心+专用发料车能耗成本不足6元/吨，节省能耗成本近60%，长年累月差距惊人。
2-2 固定式TMR中心为配置安装自动化、智能化操作管理系统提供了便利。这类同于挤奶设备配置智能化系统，挤奶台比管道式、移动式方便得多，全面的多。
配置了智能化操作管理系统的TMR中心，预先将日粮配方输入计算机，由计算机自动控制管理TMR制作全过程。可基本杜绝人为因素对TMR制作速度、原料投料计量精度、制作质量、制作成本的不利影响。并可实现每批次制作，包括工作时间、电耗、设备运行状况、配比计量、产量等等数据由计算机自动记录存储。相关人员随时可追溯、调阅、打印，便于不断改进和提高工作效率。
如需要，还可通过网络连接，或通过企业局域网远程传送到管理者办公室计算机，便于第一时间有效管理指导。也可以在中心安装多角度摄像镜头，实况观察，辅助评估。
2-3 缩短了TMR制作时间，提高了工作效率。决定制作成本的重要因素是制作速度，而决定制作速度重要因素之一是投料、出料时间，饲料原料投放的快速准量，避免设备空运转，是降低制作成本的关键。
制作一车TMR时间，包括投料、揉切、混合、出料全过程在自动化的高效快速运作和智能化管理下的TMR中心，中型搅拌机（20m3）以内在20分钟即可完成，大型搅拌机（25m3以内）25分钟内，特大型搅拌机（30m3以上）30分钟。
2-4 提高和确保TMR制作品质，由投料计量精度、搅拌混合粗细长短度、混合均匀度等元素决定。在现代TMR配制中心，精料投放精确可达100％（与配方量±0％），粗料可达98％以上（与配方量小于±2％），其它指标也较容易地达到TMR成品标准要求。
2-5 提高设备利用率，减少TMR搅拌机初始投资，一般只要牵引模式的配置总立方的2/3即完成TMR生产量。由于搅拌机是在固定位置上运转，设备故障率降低，单位产量维修成本减少。
3、现代TMR配送中心的主要设备配置：
现代TMR配送中心全过程包括精料预加工、长草预切短、投料、搅拌、出料及到牛舍发料、料槽管理等设备成套化，不同规模生产饲喂量设备规格系列化，动力能源电气化，操作管理自动化智能化，达到高效、快速、节能、配量准确，搅拌混合均匀稳定及奶牛最大的采食量的目标。
由机械制造、电气电子、自动化、奶牛养殖等相关专业专家，由产学研推相关单位共同组建研发、制造和推广平台的上海正宏农牧机械设备有限公司，近几年来根据我国国情，将TMR工艺技术和成套设备实用型软硬件科研成果转化为生产力，预瞻性地适应了不断发展的我国奶牛业，对推广应用TMR的理性需求，成为我国新颖现代的TMR配送中心主创企业。该公司还与国外TMR搅拌机知名品牌合作，拓展了用户对TMR主机的选择范围。
3-1 必配设备：（不管中心规模大小）（以生产需求量选择合理的设备规格）
3-1-1 精饲料粉碎混合小型机组，或大中型奶牛精饲料加工生产线。（规格时产1--20吨）（如由外供混合精料补充料的例外）
3-1-2 高效快速饲料饲草输送机（带），（可分投料用、出料用两种），规格80、120、150三型,其中150型输送速率≥12m3/分钟。
3-1-3 具计量称重系统的固定式TMR搅拌车。（规格3—40立方）
3-1-4 TMR专用发料车，分小型拖拉机牵引式、全电瓶自走式两种类。（规格3—25立方）
3-1-5 简易快速的饲料饲草及TMR成品质量检测仪器设备。
3-2 选配设备：
适用于要求高而先进的大中型TMR配送中心
3-2-1 高效快速长干草预切短并自动输送投放一体机（生产能力2.5—5吨/小时）
3-2-2 混合精料自动计量投放系统（俗称混合精料成品仓），此系统与精饲料加工系统及搅拌车相邻安装。
3-2-3 加强型节能型青贮取料机
青贮窖取料轻松、快速、取量可控，取量装车一体完成。切面平齐，有效防止两次发酵及日晒雨淋而损失。
小型牧场用120型（取料能力5吨/小时），中型牧场用160型（取料能力10吨/小时），大型牧场用200型（取料能力15吨/小时）
3-2-4 青贮料计量自排卸短运车（规格5—12立方）
此设备用于青贮窖取料计量装运及到达TMR制作车间投料坑，快速排卸料。此设备在青贮窖与取料机连接，自动计量控制取料，在车间卸料处与计算机连接自动控制排卸料量。
此设备也可用于其它饲料原料的计量装运、投料。
3-2-5 料槽匀料机
用于饲喂采食过程中对料槽匀料，确保每头奶牛顺利轻松采食TMR.
3-2-6 自动化智能型计算机控制操作管理系统
该系统采用HMI/PLC控制方式，结合了PLC的高可靠性和HMI的多功能及灵活性，使计算机中日粮配方系统与各设备运作控制系统连接，实现TMR制作过程的投料、搅拌、出料的参数设定、配方管理及原料投放、搅拌切割、混合及出料过程的自动化计量控制，并能够远程管理配送牧场的物料分配情况，在提高按配方制作TMR产品的精度及稳定性、减轻员工劳动强度、避免人工操作的随意、失误、方便生产管理等方面发挥积极作用。
该系统采用计算机作为参数及配方设定工具，其提供友好的操作界面，方便用户进行生产过程监控、参数编辑、配方管理。选用可编程逻辑控制器作为自动控制的核心部分，根据操作指令准确控制和协调各设备动作。饲料重量采集选用高精度的称重传感器和称重仪表，及时准确的获取重量信息，保障配料精度的实现。
另外配置了USB及打印机接口，还可以配置远程接口，同时为数据的输出、管理提供了便捷的途径。
该系统具备手自一体，可选择自动控制、手动操作两种控制方式。生产数据、配方参数等保存在计算机中，可方便、快捷的进行创建、修改、查询配方及TMR配制生产报表打印操作。在配套电器控制盘上可以通过提供模拟画面来操作设备启停并实现生产过程的模拟监控等。
