STRUCTURAL AND LOGISTIC MODEL OF MATERIAL FLOWS ON DIGITAL LIVESTOCK FARM

The problems of the digitalization of livestock enterprises are closely related to the construction of models and algorithms describing the functioning of individual technological processes and subsystems united by a common control system. Based on the cluster approach, three groups of tasks for the intellectualization and digitalization of objects in livestock breeding are formulated: 1) recognition of images of biological objects and models of their group and individual behavior, 2) genomic assessment of farm animals, prediction of their genetic potential, with the possibility of better adaptation to technologies and specific economic conditions, 3) multi-agent management of automated and robotic technical means. The authors initialized the video images of biological objects, developed a structural and functional model of a complex biotechnical system "Man-Machine-Animal", including automated workstations of key specialists, signal receiving-and-transmitting base stations, technological modules for animal service (feeding, watering, milking, microclimate, etc.), representing local biotechnical systems. The paper presents a structural-and-logistic "funnel" model of a livestock farm functioning. The model includes vectors of incoming material flows, outgoing production flows and outgoing byproducts (production waste) described using appropriate formalizations. The authors provide the structural typification of technological modules and subsystems for their mathematical analysis and subsequent digital transformation of livestock farms.

1. Черноиванов В.И., Судаков С.К., Толоконников Г.К. Биомашсистемы, функциональные системы и категорная теория систем // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2017. № 2 (26). С. 32-43.

2. Некипелов С.И., Ужик В.Ф., Китаёва О.В., Кузьмина О.С., Шахов В.А. Экспериментальные исследования устойчивости против опрокидывания мобильного агрегата для доения коров // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 3 (77). С. 153-157.

3. Барабанов Д.В., Крупин А.В., Муханов Н.В., Абалихин А.М. Алгоритм работы блока управления роботизированной установкой преддоильной подготовки вымени // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2019. № 1 (33). С. 90-95.

4. Никитин Е.А. Система роботизированного обслуживания кормового стола на животноводческих комплексах // Техника и оборудование для села. 2020. № 6 (276). С. 26-30. DOI: 10.33267/2072-9642-2020-6-26-30

5. Селионова М.И., Айбазов. А.М. Геномные технологии в селекции сельскохозяйственных животных // В сборнике научных трудов Ставропольского НИИ животноводства и кормопроизводства. 2014. Т. 1. № 7. С. 140-145.

6. Будаев Д.С., Вощук Г.Ю., Гусев Н.А., Мочалкин А.Н. Мультиагентная система согласованного управления группой беспилотных летательных аппаратов // Труды XVIII Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах». Самара, 2016. С. 180-190.

7. Кирсанов В.В., Павкин Д.Ю., Никитин Е.А., Филонов Р.Ф. Состояние и перспективы развития технического сервиса в животноводстве // Технический сервис машин. 2020. № 2 (139). С. 76-82. DOI: 10.22314/2618-8287-2020-58-2-76-82.

8. Никитин Е.А., Кирсанов В.В., Павкин Д.Ю. Обоснование структурно-кинематических схем автоматических манипуляторов для почетвертного доения // Труды ГОСНИТИ. 2017. Т. 128. С. 112-117.

9. Лубенцова В.С. Математические модели и методы в логистике: Учебное пособие. Самара: Самарский государственный техн. университет, 2008. 157 с.

10. Кирсанов В.В., Павкин Д.Ю., Подобедов П.Н., Никитин Е.А. Направления исследований в создании автоматизированных систем почетвертного доения для станочных доильных установок // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2017. № 4 (28). С. 16-20.

11. Алесинская Т.В. Основы логистики. Общие вопросы логистического управления: Учебное пособие. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. 121 с.