Аннотация
Целью данный работы является исследование особенностей управления стадом крупного рогатого скота (КРС) на малых фермах, проектирование и разработка прикладного программного обеспечения для конечных пользователей на платформе Android, которое предоставляет возможность управления КРС на малых фермах.
Было разработано современное, адаптивное и оптимизированное android-приложение, которое разделено на отдельные разделы для более комфортного и эффективного взаимодействия с пользователем.
Целью использования разработанного приложения является работа с надоями и отслеживание состояния всех коров фермы.
Выпускная квалификационная работа состоит из 69 страниц, 21 иллюстрацию, 5 таблиц и имеет в себе 25 ссылок на источники.
Annotation
The purpose of this work is to study the features of cattle herd management on small farms, designing and developing application software for end users on the Android platform, which provides the ability to manage cattle on small farms.
A modern, adaptive and optimized android application has been developed, which is divided into separate sections for more comfortable and efficient user interaction.
The purpose of using the developed application is to work with the yields and monitor the status of all the cows in the farm.
The graduation paper consists of 69 pages, 21 illustrations, 5 tables and has 25 references to sources.
1. Аналитическая часть
приложение программный android технический
1.1 Тема работы
Темой данный работы является «Разработка модулей ИАС по управлению стадом крупного рогатого скота на малых фермах» (Development of IAS Modules for Managing Cattle Herd on Small Farms).
1.2 Назначение системы
Программный продукт предназначен для эффективного управления малыми фермами крупного рогатого скота.
Программные модули должны обеспечивать возможность выполнения следующих функций:
1) получение и отображении сводной информации о ферме;
2) получение и отображение информации о всех животных определённой категории выбранной фермы;
3) получение и отображение информации об удоях за выбранную дату и период дня;
4) выбор даты и периода дня просмотра информации о надоях.
1.3 Цели и задачи работы
Целями данной работы являются:
1) исследование особенностей управления стадом крупного рогатого скота на малых фермах;
2) проектирование и разработка прикладного программного обеспечения для конечных пользователей на платформе Android.
3)
1.4 Актуальность и новизна
На сегодняшний день молочные фермы не способны удовлетворить 100% потребности населения Российской Федерации молочной продукцией. По последним официальным данным Росстата на начало 2018 года было произведено 24583 тысяч тонн, что составляет 81% от общего потребления молока. Недостающие 19% молочной продукции являются импортом из других стран, таких как Республика Беларусь, Казахстан и другие. Данная информация отражена в таблице 1 [1], (Федеральная служба государственной статистики)
Таблица 1
Ресурсы и использование молока и молокопродуктов по Российской Федерации
|
2017, в тыс. тонн |
январь -сентябрь 2018, в тыс. тонн |
январь -сентябрь 2018 в % к январю - сентябрю 2017 |
в % к ресурсам |
|||
|
январь - сентябрь 2017 |
январь -сентябрь 2018 |
|||||
|
Запасы на начало года |
1746 |
1639 |
93,9 |
5,7 |
5,4 |
|
|
Производство |
30164 |
24583 |
101,1 |
78,8 |
80,9 |
|
|
Импорт |
7129 |
4150 |
87,8 |
15,5 |
13,7 |
|
|
Итого ресурсов |
39039 |
30372 |
98,7 |
100,0 |
100,0 |
Графическое отображение соотношения произведённой и импортированной молочной продукции на начало 2018 года изображено на рис.1.
Рис. 1 Процентное соотношение производства и импорта молочной продукции в Российской Федерации
Минсельхоз России ежегодно представляет план действий, который направлен на увеличение доли отечественной молочной продукции на рынке и уменьшение импортной за счёт ввода дополнительных квот на поддержку фермеров, введения дополнительных кредитов с пониженной ставкой на покупку дополнительного оборудования, улучшения качества существующего, а также на увеличения поголовья стада.
Однако, существуют иные способы увеличения производства молочной продукции не за счёт увеличения финансирования со стороны государства и министерства сельского хозяйства, а за счёт минимизации издержек и уменьшения себестоимости готовой продукции. Одним из таких способов повышения производительности производства молока является автоматизация деятельности молочных ферм.
Для крупных ферм таких, средний оборот стада которых насчитывает более двухсот коров, существует много всевозможного оборудования, которое способно минимизировать задержки и увеличить производственные возможности по производству молочной продукции: охладитель молока, молокоприёмный пункт, кормосмеситель, доильная установка, линейный молокопровод, ёмкости длительной пастеризации и др.
Все эти производственные возможности малоэффективны без цифровой автоматизации процесса кормления и доения крупного рогатого скота.
Однако, данный вид оптимизации деятельности финансово доступен лишь для крупных ферм таких, средний оборот стада которых насчитывает более двухсот коров. Для малых ферм (менее 100 коров) покупка дорогостоящего оборудования и специализированного программного обеспечения финансово нецелесообразно, так как никогда не окупится.
Поэтому у малых фермерств давно назрела потребность в доступном специализированном программном обеспечении, которое поможет автоматизировать многие процессы, связанные с управлением самой фермой и непосредственно сотрудниками и которые до сих пор выполняются вручную. Это накладывает свои ограничения на качество конечной продукции и издержки производства.
1.5 Предметная область
Молоко [2] - один из самых древних продуктов, известных человечеству. Считается, что молоко служит питанием для новорождённых детёнышей животных до того момента, когда они сами смогут употреблять растительную пищу. В наше время люди в любом возрасте употребляют молоко коров и коз, так как оно достаточно питательно и калорийно.
В химический состав молока входит такие витамины, как A, B1, B2, B12, D и E. В продукте также присутствуют кальций, магний, калий и фосфор.
О пользе молока в настоящее время существует много научных работ. Многие из них описывают молоко как полезное для маленьких детей. Научно доказано, что дети интенсивно растут до шести лет, поэтому для правильного формирования костной системы ребёнка, а также для здорового роста зубов им необходимы молоко и молочные продукты, богатые витамином B и кальцием.
Для взрослых людей молоко полезно для центральной нервной системы, улучшая память, нервные окончания, сон. Также молоко рекомендовано гипертоникам, кормящим матерям, пожилым людям.
Ещё одним полезным свойством молока является обволакивание стенок желудка, что имеет положительный эффект на людей, имеющих язву, а также больных гастритом.
В итоге, молоко является ценным продуктом в наше время. Оно является как отличным продуктом первого прикорма маленьких детей, так и полезным продуктом для людей всех возрастов. В его составе содержится большое количество витаминов и микроэлементов, поэтому каждодневное употребление молока даёт организму необходимое количество питательных веществ.
Молоко в промышленных масштабах производится на молочной ферме. Молочная ферма [3] - специализированное агропромышленное предприятие, которое производит молоко-сырьё, получаемое в основном от коров молочной породы, а также от коз, верблюдов, овец и других сельскохозяйственных животных.
Крупный рогатый скот является основным видом животных, которые распространены в молочных хозяйствах. По статистике надой в тоннах в год:
1) коров - более 500 миллионов;
2) буйволиц - около 100 миллионов;
3) коз - около 18 миллионов;
4) овец - 10 миллионов.
Фермы содержат животных на протяжении всего их биологического цикла. Предприятиям, организующим производство молочной продукции, необходимо разделить содержание и уход за животными разных возрастных групп.
Существуют три главных процесса на малых и больших фермах:
1) кормление;
2) отслеживание показаний здоровья;
3) доение.
Питание.
Правильное кормление крупного рогатого скота напрямую влияет на количество и качество суточного удоя, массу взрослых особей, а также на прирост количества молодняка [4]. Распространённая практика для развивающихся ферм - составление правильного рациона питания на основе советов специалистов в данной области и положительную практику других фермерств.
К примеру, коровам, масса которых составляет пятьсот-шестьсот килограмм, в основном требуется от пятнадцати до двадцати килограмм сухого вещества (три килограмма на сто килограмм живой массы). Недостаточное потребление питательных веществ может приводить к снижению массы, перерасходу кормов, а также уменьшению количества надоя животного. Избыток же кормления может приводить к ожирению скота, а также к уменьшению репродуктивной функции.
При составлении норм кормления следует учитывать физиологическое состояние животного. Так для стельных коров рекомендуется увеличить нормы на 10-15%. Для высокопродуктивных первотелок следует увеличить нормы на удой выше фактического на 5 килограмм.
Следующим элементом при расчёте норм питания является протеин. При недостатке этого микроэлемента в организме взрослого животного может привести к уменьшению молочной продукции, а также слабому потомству. Избыток протеина - приводит к нарушению обмена веществ и летальному исходу.
Ещё одним элементом является углевод. Углеводы помогают здоровому пищеварению животных, способствуют нормализации оптимальной энергии в организме, а также к устранению проблем с обменом веществ.
Отслеживание показаний здоровья.
Здоровое стадо животных - залог хорошей прибыльности фермы, поэтому необходимо поддерживать здоровье животных на должном уровне. Существуют следующие заболевания высокопроизводительных коров: мастит, кетоз, проблемы с отелом, хромота и др.
Все заболевания приводят к сокращению молокопроизводства, а также к дорогостоящему ветеринарному лечению. Всё это приводит к ухудшению финансового положения фермы, вплоть до банкротства. Другими словами, необходимо постоянно отслеживать состояние здоровья поголовья стада, проводить частую вакцинацию животных, а также своевременно осуществлять лечение больных особей.
Доение.
Доение - сложный процесс на фермах [5]. Чтобы увеличить надой на 5-10 процентов, необходимо использовать правильную технику доения. Во время доения корова должна быть спокойна и не ощущать дискомфорт. Существует два вида доения: ручное и автоматическое (машинное). Если на ферме мало коров, целесообразно применять ручное доение. Если же коров больше десяти - возможно применение машинного доения. В основном доение происходит два-три раза в сутки. Возможно доение белее трёх раз, если корова отличается повышенной молочностью. Если среднестатистическую корову доить более 3 раз в сутки, возможна ситуация, когда корова станет давать меньше молока. Наибольшее количество молока, которое можно получить с коровы, по статистике бывает в период с третьей по восьмую лактацию.