การเลี้ยงโคนม เป็น การเกษตรประเภทหนึ่งที่มุ่งเน้นการผลิตนมในระยะยาว โดย นำ นมไปแปรรูป (ไม่ว่าจะในฟาร์มหรือโรงงานแปรรูปนม ซึ่งทั้งสองแห่งอาจเรียกว่าโรงงานผลิตนม ) เพื่อจำหน่ายเป็นผลิตภัณฑ์นม ในที่สุด การเลี้ยงโคนมมีประวัติศาสตร์ยาวนานย้อนกลับไปถึงยุคหินใหม่ ตอนต้น ประมาณ 7,000 ปีก่อนคริสตกาล ในหลายภูมิภาคของยุโรปและแอฟริกา ก่อนศตวรรษที่ 20 การรีดนมทำด้วยมือในฟาร์มขนาดเล็ก แต่ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา การรีดนมได้เปลี่ยนมาทำในฟาร์มโคนมขนาดใหญ่ โดยมีการพัฒนานวัตกรรมต่างๆ เช่นโรงรีดนมแบบหมุนระบบท่อส่งนมและระบบรีดนมอัตโนมัติซึ่งได้รับการพัฒนาในเชิงพาณิชย์ในช่วงต้นทศวรรษ 1990

วิธีการถนอมนมได้รับการพัฒนาขึ้นนับตั้งแต่มีการนำ เทคโนโลยี การทำความเย็น มา ใช้ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ซึ่งรวมถึงการทำความเย็นแบบขยายตัวโดยตรงและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น วิธีการทำความเย็นเหล่านี้ช่วยให้ฟาร์มโคนมสามารถถนอมนมได้โดยลดการเน่าเสียเนื่องจากการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและความชื้น

ทั่วโลก อุตสาหกรรมนมชั้นนำในหลายประเทศ รวมถึงอินเดียสหรัฐอเมริกาจีนและนิวซีแลนด์ ล้วนเป็นผู้ผลิต ผู้ส่งออก และผู้นำเข้านมรายสำคัญ นับตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 20 เป็นต้น มา ปริมาณการผลิตนมโดยรวมทั่วโลกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยในปี 2017 มีการผลิตนมประมาณ 827,884,000 ตัน ตามข้อมูลของ องค์การอาหารและเกษตร แห่งสหประชาชาติ (FAO )

มีความกังวลอย่างมากเกี่ยวกับปริมาณของเสียที่เกิดจากอุตสาหกรรมนม ซึ่งเห็นได้จาก การกำจัดมูล สัตว์และมลพิษทางอากาศที่เกิดจากก๊าซมีเทนบทบาทของอุตสาหกรรมนี้ในการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ทางการเกษตร ก็ถูกกล่าวถึงว่ามีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เช่นกัน มีมาตรการต่างๆ มากมายที่ถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมปริมาณฟอสฟอรัส ที่ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขับถ่ายออกมาการใช้rBSTก็เป็นประเด็นถกเถียงเช่นกัน การเลี้ยงโคนมโดยทั่วไปถูกวิพากษ์วิจารณ์โดย นักเคลื่อนไหว เพื่อสวัสดิภาพสัตว์เนื่องจากปัญหาสุขภาพที่เกิดขึ้นกับโคนมจาก การ เลี้ยง แบบเข้มข้น

แม้ว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดสามารถผลิตนม ได้แต่ฟาร์มโคนมเชิงพาณิชย์มักจะเป็นกิจการที่เลี้ยงสัตว์เพียงชนิดเดียว ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ฟาร์มโคนมมักจะประกอบด้วยวัวนม ที่ให้ผลผลิตสูง สัตว์ชนิดอื่นที่ใช้ในการทำฟาร์มโคนมเชิงพาณิชย์ ได้แก่แพะแกะควายและอูฐในอิตาลีฟาร์มโคนมจากลากำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเพื่อเป็นแหล่งนมทางเลือกสำหรับทารก^{[ 1 ]}

แม้ว่าวัวจะถูกเลี้ยงให้เชื่องตั้งแต่ 12,000 ปีก่อนคริสตกาลเพื่อเป็นแหล่งอาหารและใช้เป็นสัตว์บรรทุก แต่หลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดของการใช้โคที่เลี้ยงให้เชื่องเพื่อการผลิตนมนั้นมาจากยุคหินใหม่ตอนต้นในอ นาโต เลีย ตะวันตกเฉียง เหนือ^{[ 2 ]}การเลี้ยงโคนมพัฒนาขึ้นในที่อื่นๆ ของโลกในศตวรรษต่อมา ได้แก่ ยุคหินใหม่ตอนต้นในยุโรปตะวันออก ยุคหินใหม่ตอนปลายในแอฟริกา และยุคหินใหม่ตอนต้นในบริเตนและยุโรปเหนือ^{[ 2 ]}

ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา ฟาร์มขนาดใหญ่ที่เชี่ยวชาญด้านการเลี้ยงโคนมเพียงอย่างเดียวได้เกิดขึ้นมากมาย การทำฟาร์มโคนมขนาดใหญ่จะคุ้มค่าก็ต่อเมื่อมีความต้องการนมปริมาณมากสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์นมที่เก็บรักษาได้นาน เช่นชีสเนย เป็นต้น หรือมีตลาดขนาดใหญ่ของผู้ที่มีกำลังซื้อนมแต่ไม่มีวัวเป็นของตนเอง ในช่วงปี 1800 นักเศรษฐศาสตร์โยฮันน์ ไฮน์ริช ฟอน ทูเนนได้กล่าวว่า มีรัศมีประมาณ 100 ไมล์รอบเมืองที่การจัดหานมสดในปริมาณมากนั้นคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ

การทำฟาร์มโคนมแบบรวมศูนย์อย่างที่เราเข้าใจกันในปัจจุบันนั้น ส่วนใหญ่พัฒนาขึ้นรอบๆ หมู่บ้านและเมืองต่างๆ ที่ผู้อยู่อาศัยไม่สามารถเลี้ยงโคนมของตนเองได้เนื่องจากขาดพื้นที่สำหรับเลี้ยงสัตว์ เกษตรกรที่อยู่ใกล้เมืองสามารถหารายได้เสริมได้โดยการเลี้ยงสัตว์เพิ่มและขายน้ำนมในเมือง เกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมจะเติมน้ำนมใส่ถังในตอนเช้าและนำไปขายที่ตลาดโดยใช้เกวียน จนกระทั่งถึงปลายศตวรรษที่ 19 การรีดนมโคนมยังคงทำด้วยมือ ในสหรัฐอเมริกามีฟาร์มโคนมขนาดใหญ่หลายแห่งในบางรัฐทางตะวันออกเฉียงเหนือและทางตะวันตก ซึ่งมีโคนมมากถึงหลายร้อยตัว แต่คนรีดนมแต่ละคนไม่สามารถรีดนมได้มากกว่าสิบสองตัวต่อวัน ฟาร์มขนาดเล็กจึงมีจำนวนมากกว่า

สำหรับฝูงวัวส่วนใหญ่ การรีดนมจะเกิดขึ้นในร่มวันละสองครั้ง^{[ 3 ]}ในโรงนาโดยผูกวัวไว้ที่คอด้วยเชือกหรือยึดไว้ด้วยเสาการให้อาหารอาจเกิดขึ้นพร้อมกับการรีดนมในโรงนา แม้ว่าวัวนมส่วนใหญ่จะถูกปล่อยเลี้ยงในทุ่งหญ้าในระหว่างวันระหว่างการรีดนมก็ตาม ตัวอย่างของวิธีการทำฟาร์มโคนมแบบนี้หาได้ยาก แต่บางแห่งได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นสถานที่ทางประวัติศาสตร์เพื่อให้เห็นภาพของวันเวลาที่ผ่านมา ตัวอย่างหนึ่งที่เปิดให้เข้าชมคือที่อุทยานแห่งชาติPoint Reyes ^{[ 4 ]}

การเลี้ยงโคนมเป็นส่วนหนึ่งของการเกษตรมานานหลายพันปีแล้ว ในอดีตมันเป็นเพียงส่วนหนึ่งของฟาร์มขนาดเล็กที่มีความหลากหลาย ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา ฟาร์มขนาดใหญ่ที่เน้นการผลิตนมได้เกิดขึ้นมากมาย การเลี้ยงโคนมขนาดใหญ่จะประสบความสำเร็จได้ก็ต่อเมื่อมีความต้องการนมจำนวนมากสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์นมที่เก็บรักษาได้นาน เช่น ชีส เนย เป็นต้น หรือมีตลาดขนาดใหญ่ที่มีเงินสดพร้อมที่จะซื้อนม แต่ไม่มีโคนมเป็นของตัวเอง ฟาร์มโคนมจึงเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตอบสนองความต้องการดังกล่าว

เครื่องรีดนมรุ่นแรกๆเป็นการต่อยอดมาจากถังรีดนมแบบดั้งเดิม อุปกรณ์รีดนมรุ่นแรกๆ จะวางอยู่บนถังนมธรรมดาและวางไว้บนพื้นใต้ตัววัว หลังจากรีดนมวัวแต่ละตัวเสร็จแล้ว ก็จะเทนมจากถังลงในถังพัก เครื่องรีดนมแบบนี้เริ่มใช้กันในต้นศตวรรษที่ 20

สิ่งนี้พัฒนามาเป็นเครื่องรีดนมแบบแขวนของ Surge ก่อนรีดนมวัว จะใช้ สายหนัง ขนาดใหญ่และกว้างที่เรียกว่าสายรัดท้องวัว (surcingle)พันรอบตัววัว บริเวณหลังส่วนล่างของวัว อุปกรณ์รีดนมและถังเก็บน้ำนมจะแขวนอยู่ใต้ตัววัวโดยใช้สายรัดนี้ นวัตกรรมนี้ช่วยให้วัวสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างเป็นธรรมชาติในระหว่างกระบวนการรีดนม แทนที่จะต้องยืนนิ่งๆ อยู่เหนือถังบนพื้น

นวัตกรรมต่อไปในการรีดนมแบบอัตโนมัติคือท่อส่งนม ซึ่งเริ่มใช้ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ระบบนี้ใช้ท่อส่งนมกลับแบบถาวรและท่อดูดสุญญากาศอีกท่อหนึ่งที่ล้อมรอบโรงรีดนมหรือห้องรีดนมเหนือแถวของวัว โดยมีช่องทางเข้าแบบปิดผนึกเร็วอยู่เหนือวัวแต่ละตัว การกำจัดความจำเป็นในการใช้ภาชนะบรรจุนมทำให้เครื่องรีดนมมีขนาดและน้ำหนักเล็ลงจนสามารถแขวนไว้ใต้ตัววัวได้ โดยอาศัยแรงดูดจากหัวนมของเครื่องรีดนมที่เต้านมของวัวเท่านั้นนมจะถูกดูดขึ้นไปในท่อส่งนมกลับโดยระบบดูดสุญญากาศ จากนั้นจะไหลลงมาตามแรงโน้มถ่วงไปยังตัวแยกสุญญากาศในโรงรีดนมซึ่งจะส่งนมไปยังถังเก็บ ระบบท่อส่งนมนี้ช่วยลดแรงงานในการรีดนมลงอย่างมาก เนื่องจากเกษตรกรไม่จำเป็นต้องแบกถังนมขนาดใหญ่และหนักจากวัวแต่ละตัวอีกต่อไป

ระบบท่อ ส่งน้ำ ทำให้ความยาวของโรงรีดนมเพิ่มขึ้นและขยายตัวได้เรื่อยๆ แต่หลังจากนั้นไม่นานเกษตรกรก็เริ่มรีดนมวัวเป็นกลุ่มใหญ่ โดยบรรจุวัวครึ่งถึงหนึ่งในสามของฝูงเข้าไปในโรงรีดนม รีดนม แล้วนำวัวออกและเติมใหม่ เมื่อขนาดของฝูงวัวเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ระบบนี้ก็พัฒนาไปสู่โรงรีดนมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

นวัตกรรมในการรีดนมมุ่งเน้นไปที่การใช้เครื่องจักรในโรงรีดนม (ซึ่งในออสเตรเลียและนิวซีแลนด์เรียกว่า 'โรงเรือน') เพื่อเพิ่มจำนวนวัวต่อผู้ปฏิบัติงานให้มากที่สุด ซึ่งทำให้กระบวนการรีดนมมีประสิทธิภาพมากขึ้น สามารถรีดนมวัวได้ราวกับสายการผลิต และลดความเมื่อยล้าทางกายภาพของเกษตรกรโดยการวางวัวไว้บนแท่นที่สูงกว่าคนรีดนมเล็กน้อย เพื่อไม่ต้องก้มตัวลงตลอดเวลา ฟาร์มเก่าและขนาดเล็กหลายแห่งยังคงมีคอกผูกหรือโรงเรือนแบบมีเสา แต่ทั่วโลกฟาร์มเชิงพาณิชย์ ส่วนใหญ่ มีโรงรีดนมแล้ว

ในโรงรีดนมแบบก้างปลาและแบบขนาน โดยทั่วไปแล้วคนรีดนมจะรีดนมทีละแถว คนรีดนมจะเคลื่อนย้ายแถวของวัวจากคอกพักเข้าไปในโรงรีดนม และรีดนมวัวแต่ละตัวในแถวนั้น เมื่อนำเครื่องรีดนมทั้งหมดออกจากแถวที่รีดนมเสร็จแล้ว คนรีดนมจะปล่อยวัวไปกินอาหาร จากนั้นจะนำวัวกลุ่มใหม่เข้าไปในด้านที่ว่างอยู่ และทำซ้ำกระบวนการจนกว่าจะรีดนมวัวทั้งหมดเสร็จ ขึ้นอยู่กับขนาดของโรงรีดนม ซึ่งโดยปกติจะเป็นคอขวด แถวของวัวเหล่านี้อาจมีตั้งแต่สี่ถึงหกสิบตัวในแต่ละครั้ง ข้อดีของโรงรีดนมแบบก้างปลาคือการบำรุงรักษาง่าย ความทนทาน ความมั่นคง และความปลอดภัยที่ดีขึ้นสำหรับสัตว์และมนุษย์เมื่อเทียบกับคอกผูก^{[ 5 ]}เชื่อกันว่าโรงรีดนมแบบก้างปลาแห่งแรกสร้างขึ้นในปี 1952 โดยเกษตรกร ในเมือง กอร์ดอนตัน^{[ 6 ]}

ในโรงรีดนมแบบหมุนวัวจะถูกนำเข้าไปทีละตัวในโรงรีดนมขณะที่มันหมุนเป็นวงกลม พนักงานรีดนมคนหนึ่งจะยืนอยู่ใกล้ทางเข้าโรงรีดนมและจุ่มหัวนมก่อนเพื่อช่วยป้องกันแบคทีเรียเข้าสู่เต้านม พนักงานรีดนมคนถัดไปจะนำเครื่องรีดนมไปวางบนตัววัวเพื่อเริ่มรีดนม เมื่อแท่นหมุนเกือบครบหนึ่งรอบ วัวก็จะรีดนมเสร็จและเครื่องจะหลุดออกโดยอัตโนมัติ พนักงานรีดนมคนสุดท้ายจะจุ่มหัวนมอีกครั้งเพื่อป้องกันก่อนกลับเข้าไปในคอก เมื่อกระบวนการนี้เสร็จสิ้น วัวจะถอยออกจากโรงรีดนมและกลับไปยังโรงนา โรงรีดนมแบบหมุน หรือที่เรียกว่า Rotary cowsheds ในนิวซีแลนด์ เริ่มต้นในทศวรรษ 1980 ^{[ 7 ] [ 8 ]}แต่มีราคาแพงกว่าโรงรีดนมแบบก้างปลา ซึ่งเป็นมาตรฐานเก่าของนิวซีแลนด์^{[ 9 ]}

การรีดนมมากเกินไปจนเต้านมหยุดผลิตน้ำนมอาจเป็นอันตรายต่อสัตว์ได้ ดังนั้น กระบวนการรีดนมจึงไม่ได้เกี่ยวข้องแค่เพียงการใช้เครื่องรีดนมเท่านั้น แต่ยังต้องมีการเฝ้าสังเกตกระบวนการอย่างใกล้ชิดเพื่อตรวจสอบว่าสัตว์รีดนมเสร็จแล้วและควรนำเครื่องรีดนมออกเมื่อใด แม้ว่าการใช้โรงรีดนมจะช่วยให้เกษตรกรสามารถรีดนมสัตว์ได้มากขึ้นและเร็วขึ้น แต่ก็ทำให้เกษตรกรต้องเฝ้าสังเกตสัตว์จำนวนมากพร้อมกันด้วย ระบบถอดเครื่องรีดนมอัตโนมัติจึงถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อถอดเครื่องรีดนมออกจากวัวเมื่อปริมาณน้ำนมถึงระดับที่กำหนดไว้ ช่วยลดภาระของเกษตรกรในการเฝ้าดูสัตว์มากกว่า 20 ตัวที่กำลังรีดนมอยู่พร้อมกันอย่างระมัดระวัง

ในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 ระบบรีดนมด้วยหุ่นยนต์ได้รับการพัฒนาและนำมาใช้ (โดยส่วนใหญ่ในสหภาพยุโรป) ปัจจุบันมีระบบเหล่านี้ใช้งานเป็นประจำอยู่หลายพันระบบ ในระบบเหล่านี้ วัวจะมีอิสระในการเลือกเวลารีดนมได้เองตลอดทั้งวัน (อาจมีทางเลือกอื่น ขึ้นอยู่กับวิธีการจัดการวัวในฟาร์ม) โดยทั่วไปแล้ว ระบบเหล่านี้จำกัดอยู่เฉพาะระบบการเลี้ยงแบบเข้มข้น แม้ว่าการวิจัยจะยังคงดำเนินต่อไปเพื่อให้ระบบเหล่านี้เหมาะสมกับความต้องการของวัวที่เลี้ยงแบบปล่อยทุ่ง และเพื่อพัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจจับสุขภาพและความอุดมสมบูรณ์ของสัตว์โดยอัตโนมัติ ทุกครั้งที่วัวเข้าสู่หน่วยรีดนม มันจะได้รับอาหารเสริม และปลอกคอของมันจะถูกสแกนเพื่อบันทึกข้อมูลการผลิต

อุณหภูมิที่เย็นเป็นวิธีการหลักในการยืดอายุความสดของนม เมื่อ มีการประดิษฐ์ กังหันลมและปั๊มน้ำบาดาลขึ้นมา การใช้งานแรกๆ ในฟาร์ม นอกเหนือจากการจัดหาน้ำให้แก่สัตว์แล้ว ก็คือการทำความเย็นนม เพื่อยืดอายุการเก็บรักษาจนกว่าจะขนส่งไปยังตลาด ใน เมือง

น้ำบาดาลเย็นตามธรรมชาติจะถูกสูบอย่างต่อเนื่องเข้าไปในอ่างหรือถังทำความเย็น จากนั้นจะนำภาชนะโลหะทรงสูงขนาดสิบแกลลอนที่บรรจุด้วยนมสดซึ่งมีอุณหภูมิอุ่นตามธรรมชาติ มาวางในอ่างทำความเย็นนี้ วิธีการทำความเย็นนมแบบนี้เป็นที่นิยมก่อนการมาถึงของไฟฟ้าและตู้เย็น

เดิมที การทำความเย็นถูกใช้เพื่อทำความเย็นให้กับนมที่บรรจุในกระป๋อง ซึ่งได้มาจากการรีดนมด้วยมือ กระป๋องเหล่านี้จะถูกวางลงในอ่างน้ำเย็นเพื่อระบายความร้อนและรักษาอุณหภูมิให้เย็นจนกว่าจะสามารถขนส่งไปยังสถานที่เก็บรวบรวมได้ เมื่อมีการพัฒนาระบบการรีดนมแบบอัตโนมัติมากขึ้น การรีดนมด้วยมือก็ถูกแทนที่ และส่งผลให้กระป๋องนมถูกแทนที่ด้วยเครื่องทำความเย็นนมแบบถังขนาดใหญ่ เครื่องทำความเย็นนมแบบถังขนาดใหญ่ชนิดแรกคือถังน้ำแข็ง ซึ่งเป็นภาชนะสองชั้นที่มีขดลวดระเหยและน้ำอยู่ระหว่างผนังที่ด้านล่างและด้านข้างของถัง คอมเพรสเซอร์ทำความเย็นขนาดเล็กถูกใช้เพื่อระบายความร้อนออกจากขดลวดระเหย น้ำแข็งจะค่อยๆ ก่อตัวขึ้นรอบๆ ขดลวดจนกระทั่งมีความหนาประมาณสามนิ้วรอบๆ ท่อแต่ละท่อ และระบบทำความเย็นจะหยุดทำงาน เมื่อเริ่มการรีดนมแล้ว จะต้องใช้เพียงเครื่องกวนนมและปั๊มหมุนเวียนน้ำ ซึ่งจะส่งน้ำผ่านน้ำแข็งและผนังเหล็กของถัง เพื่อลดอุณหภูมิของนมที่ไหลเข้ามาให้ต่ำกว่า 5°C (41°F)

วิธีการทำความเย็นแบบนี้ใช้ได้ผลดีสำหรับฟาร์มโคนมขนาดเล็ก แต่ค่อนข้างไม่มีประสิทธิภาพและไม่สามารถตอบสนองความต้องการการทำความเย็นที่สูงขึ้นเรื่อยๆ ของโรงรีดนมขนาดใหญ่ได้ ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 การทำความเย็นแบบขยายตัวโดยตรงถูกนำมาใช้กับตู้แช่นมขนาดใหญ่เป็นครั้งแรก การทำความเย็นประเภทนี้ใช้เครื่องระเหยที่ติดตั้งอยู่ภายในผนังด้านในของถังเก็บเพื่อดึงความร้อนออกจากนม การทำความเย็นแบบขยายตัวโดยตรงสามารถทำความเย็นนมได้เร็วกว่าตู้แช่แบบใช้ก้อนน้ำแข็งในยุคแรกๆ มาก และยังคงเป็นวิธีการหลักในการทำความเย็นถังนมขนาดใหญ่ในปัจจุบันสำหรับฟาร์มขนาดเล็กถึงขนาดกลาง

อุปกรณ์อีกชนิดหนึ่งที่ช่วยปรับปรุงคุณภาพน้ำนมได้อย่างมากคือ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น (Plate Heat Exchanger หรือ PHE) อุปกรณ์นี้ใช้แผ่นสแตนเลสที่ออกแบบมาเป็นพิเศษหลายแผ่น โดยมีช่องว่างเล็กๆ ระหว่างแผ่น น้ำนมจะไหลผ่านระหว่างแผ่นสลับกัน ในขณะที่น้ำจะไหลผ่านระหว่างแผ่นที่เหลือเพื่อระบายความร้อนออกจากน้ำนม วิธีการทำความเย็นนี้สามารถระบายความร้อนออกจากน้ำนมได้ในปริมาณมากในเวลาอันสั้น จึงช่วยชะลอการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและปรับปรุงคุณภาพน้ำนมได้อย่างมาก น้ำบาดาลเป็นแหล่งน้ำหล่อเย็นที่ใช้กันทั่วไปสำหรับอุปกรณ์นี้ โคนมบริโภคน้ำประมาณ 3 แกลลอนต่อการผลิตน้ำนม 1 แกลลอน และชอบดื่มน้ำอุ่นมากกว่าน้ำบาดาลเย็น ด้วยเหตุนี้ เครื่อง PHE จึงสามารถช่วยปรับปรุงคุณภาพน้ำนมได้อย่างมาก ลดต้นทุนการดำเนินงานสำหรับเกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมโดยลดภาระการทำความเย็นในตู้แช่น้ำนม และเพิ่มผลผลิตน้ำนมโดยการจัดหาน้ำอุ่นสดใหม่ให้กับโคนม

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น (Plate heat exchanger หรือ PHE) ได้พัฒนาขึ้นตามไปด้วยเนื่องจากการเพิ่มขนาดฝูงโคนมในฟาร์มโคนมในสหรัฐอเมริกา เมื่อเกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมเพิ่มขนาดฝูงโคนม พวกเขาก็ต้องเพิ่มกำลังการผลิตของโรงรีดนมเพื่อเก็บเกี่ยวปริมาณน้ำนมที่เพิ่มขึ้น การเพิ่มขนาดโรงรีดนมส่งผลให้ปริมาณน้ำนมที่ผลิตได้และความต้องการในการทำความเย็นเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล ฟาร์มขนาดใหญ่ในปัจจุบันผลิตน้ำนมในอัตราที่ระบบทำความเย็นแบบขยายตัวโดยตรง (Direct expansion refrigeration systems) ในถังเก็บน้ำนมขนาดใหญ่ไม่สามารถทำความเย็นได้ทันท่วงที ในกรณีนี้จึงมักใช้ PHE เพื่อทำความเย็นน้ำนมอย่างรวดเร็วให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการ (หรือใกล้เคียง) ก่อนที่จะถึงถังเก็บน้ำนม โดยทั่วไปแล้วยังคงใช้น้ำบาดาลในการทำความเย็นเบื้องต้นเพื่อให้น้ำนมมีอุณหภูมิระหว่าง 55 ถึง 70 องศาฟาเรนไฮต์ (13 ถึง 21 องศาเซลเซียส) จากนั้นจะเพิ่มส่วนที่สอง (และบางครั้งส่วนที่สาม) ของ PHE เพื่อกำจัดความร้อนที่เหลืออยู่ด้วยส่วนผสมของน้ำบริสุทธิ์ที่เย็นจัดและโพรพิลีนไกลคอลระบบทำความเย็นเหล่านี้สามารถออกแบบให้มีพื้นที่ผิวระเหยขนาดใหญ่และอัตราการไหลของน้ำเย็นสูงเพื่อทำความเย็นน้ำนมที่มีอัตราการไหลสูงได้

เครื่องรีดนมจะถูกยึดไว้โดยอัตโนมัติด้วยระบบสุญญากาศที่ลดความดันอากาศโดยรอบลงจาก 15 ถึง 21 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (100 ถึง 140 กิโลปาสคาล) สุญญากาศนี้ยังใช้ในการยกน้ำนมขึ้นในแนวดิ่งผ่านท่อขนาดเล็กไปยังถังรับน้ำนม ปั๊มยกน้ำนมจะดูดน้ำนมจากถังรับน้ำนมผ่านท่อสแตนเลสขนาดใหญ่ ผ่านตัวทำความเย็นแบบแผ่น แล้วไปยังถังเก็บน้ำนมแช่เย็น

น้ำนมถูกรีดออกจากเต้านมของวัวโดยใช้ปลอกยางยืดหยุ่นที่เรียกว่าไลเนอร์หรือบอลลูน ซึ่งล้อมรอบด้วยห้องอากาศแข็ง ในระหว่างกระบวนการรีดนม จะมีการใช้กระแสลมจากภายนอกและสุญญากาศแบบเป็นจังหวะเข้าไปในห้องอากาศของบอลลูน เมื่ออากาศจากภายนอกเข้าไปในห้อง สุญญากาศภายในบอลลูนจะทำให้บอลลูนยุบตัวลงรอบๆ หัวนมของวัว บีบน้ำนมออกมาจากหัวนมในลักษณะเดียวกับที่ลูกวัวใช้ปากนวดหัวนม เมื่อมีการใช้สุญญากาศอีกครั้งในห้อง บอลลูนยางยืดหยุ่นจะคลายตัวและเปิดออก เตรียมพร้อมสำหรับรอบการบีบครั้งต่อไป

โดยเฉลี่ยแล้ววัวใช้เวลาประมาณสามถึงห้านาทีในการให้นม บางตัวอาจเร็วหรือช้ากว่านั้น วัวที่ให้นมช้าอาจใช้เวลานานถึงสิบห้านาทีจึงจะให้นมหมด แม้ว่าความเร็วในการรีดนมจะไม่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของน้ำนมที่ผลิตได้ แต่ก็ส่งผลต่อการจัดการกระบวนการรีดนม เนื่องจากผู้รีดนมส่วนใหญ่จะรีดนมวัวเป็นกลุ่ม ผู้รีดนมจึงสามารถรีดนมวัวเป็นกลุ่มได้ตามความเร็วของวัวที่ให้นมช้าที่สุด ด้วยเหตุนี้ เกษตรกรหลายรายจึงรวมวัวที่ให้นมช้าไว้ด้วยกันเพื่อไม่ให้วัวที่ให้นมเร็วกว่าเกิดความเครียด

น้ำนมที่คั้นแล้วจะผ่านตะแกรงและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แบบแผ่น ก่อนที่จะเข้าสู่ถัง ซึ่งสามารถเก็บรักษาได้อย่างปลอดภัยเป็นเวลาหลายวันในอุณหภูมิประมาณ 4 องศาเซลเซียส (40 องศาฟาเรนไฮต์) ตามเวลาที่กำหนดไว้ รถบรรทุกน้ำนมจะมาถึงและสูบน้ำนมจากถังเพื่อขนส่งไปยังโรงงานผลิตนม ซึ่งจะนำไปพาสเจอร์ไรส์ และแปรรูปเป็น ผลิตภัณฑ์ต่างๆความถี่ในการรับน้ำนมขึ้นอยู่กับกำลังการผลิตและความจุในการจัดเก็บของโรงงานผลิตนม โรงงานผลิตนมขนาดใหญ่จะมีการรับน้ำนมวันละครั้ง

อุตสาหกรรมนมเป็นธุรกิจที่มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา แนวทางการจัดการเปลี่ยนแปลงไปตามเทคโนโลยีและกฎระเบียบใหม่ๆ ที่ผลักดันอุตสาหกรรมไปสู่ความยั่งยืนทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม ที่เพิ่มมากขึ้น กลยุทธ์การจัดการยังสามารถแบ่งออกได้คร่าวๆ เป็นระบบแบบเข้มข้นและระบบแบบกว้างขวาง ระบบแบบกว้างขวางดำเนินการบนพื้นฐานของปรัชญาการใช้ปัจจัยการผลิตต่ำและผลผลิตต่ำ ในขณะที่ระบบแบบเข้มข้นใช้ปรัชญาการใช้ปัจจัยการผลิตสูงและผลผลิตสูง ปรัชญาเหล่านี้ ตลอดจนเทคโนโลยีที่มีอยู่ กฎระเบียบในท้องถิ่น และสภาพแวดล้อม ส่งผลให้เกิดการจัดการที่แตกต่างกันในด้านโภชนาการ ที่อยู่อาศัย สุขภาพ การสืบพันธุ์ และของเสีย

ฟาร์มโคนมสมัยใหม่ส่วนใหญ่จะแบ่งสัตว์ออกเป็นหน่วยการจัดการที่แตกต่างกันไปตามอายุ ความต้องการทางโภชนาการ สถานะการสืบพันธุ์ และสถานะการผลิตน้ำนม^{[ 10 ]}กลุ่มโคนมที่กำลังให้นมอยู่ ซึ่งก็คือฝูงโคนม มักจะได้รับการจัดการอย่างเข้มข้นที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าอาหารและสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวยต่อการผลิตน้ำนมคุณภาพสูงให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในบางฟาร์ม ฝูงโคนมจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยๆ ซึ่งเป็นกลุ่มสัตว์ที่มีความต้องการทางโภชนาการแตกต่างกัน^{[ 10 ]}ส่วนของฝูงโคนมที่โตเต็มวัยที่อยู่ในช่วงพักก่อนคลอดลูกตัวต่อไปเรียกว่าโคนมแห้ง เพราะพวกมันไม่ได้ถูกรีดนม^{[ 10 ]}สัตว์เพศเมียทั้งหมดที่ยังไม่เคยคลอดลูกตัวแรกเรียกว่าโคนมสาว บางตัวจะเติบโตขึ้นมาเพื่อแทนที่สัตว์ที่แก่กว่าในฝูงโคนม ดังนั้นบางครั้งจึงเรียกโดยทั่วไปว่าฝูงโคนมทดแทน^{[ 10 ]}ลูกวัวตัวผู้ตัวอื่นๆ รวมถึงลูกวัวตัวผู้ส่วนใหญ่ ถือเป็นลูกวัวนมส่วนเกินและถูกฆ่าเพื่อเอาเนื้อ เช่น เนื้อลูกวัวนม หรือถูกฆ่าในฟาร์ม^{[ 11 ]}

ระบบการเลี้ยงโคนมมีความแตกต่างกันอย่างมากทั่วโลก ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศ ขนาดของฟาร์มโคนม และกลยุทธ์การให้อาหาร การเลี้ยงโคนมต้องมีอาหาร น้ำ และการป้องกันจากสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง ปัญหาหนึ่งของการเลี้ยงโคนมคืออุณหภูมิที่สูงหรือต่ำเกินไป ความเครียดจากความร้อนสามารถลดความสามารถในการสืบพันธุ์และการผลิตน้ำนมของโคนมได้^{[ 12 ]}การให้ร่มเงาเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการลดความเครียดจากความร้อน โรงนาอาจมีการติดตั้งพัดลมหรือระบบระบายอากาศแบบอุโมงค์ไว้ในโครงสร้างของโรงนาด้วย^{[ 13 ]}สภาพอากาศที่หนาวจัด แม้ว่าจะไม่ค่อยเป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับโคนม แต่ก็ทำให้ความต้องการพลังงานในการบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ปริมาณการกินอาหารเพิ่มขึ้นและการผลิตน้ำนมลดลง^{[ 14 ]}ในช่วงฤดูหนาวที่อุณหภูมิต่ำพอ โคนมมักจะถูกเลี้ยงไว้ในโรงนาซึ่งจะได้รับความอบอุ่นจากความร้อนในร่างกายของพวกมันเอง

การจัดหาอาหารก็เป็นสิ่งสำคัญอีกอย่างหนึ่งของการเลี้ยงโคนม โคนมที่เลี้ยงในทุ่งหญ้าเป็นทางเลือกที่กว้างขวางกว่า โดยจะปล่อยโคนมออกไปกินหญ้าในทุ่งเมื่อสภาพอากาศเอื้ออำนวย บ่อยครั้งที่ต้องเสริมอาหารเมื่อสภาพทุ่งหญ้าไม่ดี โรงเรือนแบบคอกเปิดและคอกกลางแจ้งเป็นทางเลือกในการเลี้ยงแบบเข้มข้น โดยจะนำอาหารมาให้โคนมตลอดทั้งปี โรงเรือนแบบคอกเปิดออกแบบมาเพื่อให้โคนมมีอิสระในการเลือกเวลาที่จะกิน พัก ดื่ม หรือยืน อาจเป็นโรงเรือนแบบปิดหรือแบบเปิดโล่งก็ได้ ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ พื้นที่พักผ่อนที่เรียกว่าคอกเปิดนั้นเป็นเตียงที่แบ่งเป็นส่วนๆ ปูด้วยวัสดุต่างๆ ตั้งแต่ที่นอนไปจนถึงทราย ในทางเดินระหว่างแถวคอก พื้นมักทำจากคอนกรีตที่มีร่อง โรงเรือนส่วนใหญ่เปิดออกสู่คอกกลางแจ้ง ซึ่งโคนมสามารถออกไปเดินเล่นได้อย่างอิสระเมื่อสภาพอากาศเอื้ออำนวย คอกกลางแจ้งเป็นพื้นที่ดินที่มีโครงสร้างบังแดดและแผ่นคอนกรีตสำหรับนำอาหารมาส่ง

ชีวิตในฟาร์มโคนมนั้นหมุนเวียนอยู่รอบโรงรีดนม โคนมที่กำลังให้นมแต่ละตัวจะเข้าโรงรีดนมอย่างน้อยวันละสองครั้งเพื่อรีดนม วิศวกรรมจำนวนมากถูกนำมาใช้ในการออกแบบโรงรีดนมและเครื่องรีดนม ประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ทุกวินาทีที่ประหยัดได้ในการรีดนมโคนมตัวเดียว จะสะสมเป็นเวลาหลายชั่วโมงสำหรับโคนมทั้งฝูง

ปัจจุบันการรีดนมส่วนใหญ่ทำโดยเครื่องจักร แม้ว่าช่างเทคนิคที่เป็นมนุษย์ยังคงจำเป็นในโรงงานส่วนใหญ่ เครื่องรีดนมที่ใช้กันทั่วไปเรียกว่าเครื่องรีดนมแบบคลัสเตอร์ เครื่องรีดนมนี้ประกอบด้วยถ้วยโลหะสี่ใบ— ใบละหนึ่งเต้า— แต่ละใบบุด้วยยางหรือซิลิโคน คลัสเตอร์จะเชื่อมต่อกับทั้งระบบเก็บน้ำนมและระบบสุญญากาศแบบเป็นจังหวะ เมื่อเปิดระบบสุญญากาศ มันจะดูดอากาศจากระหว่างถ้วยโลหะด้านนอกกับซับใน ทำให้น้ำนมไหลออกจากเต้า เมื่อปิดระบบสุญญากาศ มันจะทำให้เต้ามีโอกาสเติมน้ำนมใหม่ ในระบบรีดนมส่วนใหญ่ ช่างเทคนิคต้องติดคลัสเตอร์เข้ากับวัวแต่ละตัว แต่เครื่องจะตรวจจับเมื่อวัวรีดนมเสร็จแล้วและจะหลุดออกเองโดยอัตโนมัติ^{[ 10 ]}

ทุกครั้งที่วัวเข้าโรงรีดนม จะต้องมีการดำเนินการหลายอย่างเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพน้ำนมและสุขภาพของวัว ขั้นแรก ต้องทำความสะอาดและฆ่าเชื้อ เต้านม ของวัว เพื่อป้องกันทั้งการปนเปื้อนของน้ำนมและการติดเชื้อที่เต้านม จากนั้น ช่างรีดนมจะต้องตรวจสอบหัวนมแต่ละหัวนมเพื่อหาสัญญาณของการติดเชื้อโดยการสังเกตน้ำนมที่ไหลออกมาครั้งแรก ในระหว่างกระบวนการนี้ ซึ่งเรียกว่าการรีดนมจากหัวนม ช่างรีดนมจะมองหาการเปลี่ยนสีหรือก้อนใดๆ ที่อาจบ่งชี้ถึงโรคเต้านมอักเสบซึ่งเป็นการติดเชื้อในต่อมน้ำนมของวัว น้ำนมจากวัวที่เป็นโรคเต้านมอักเสบไม่สามารถเข้าสู่ระบบการผลิตน้ำนมสำหรับมนุษย์ได้ ดังนั้นเกษตรกรต้องระมัดระวังไม่ให้น้ำนมที่ติดเชื้อปะปนกับน้ำนมจากวัวที่มีสุขภาพดี และต้องแน่ใจว่าวัวได้รับการรักษาที่จำเป็น หากวัวผ่านการตรวจสอบโรคเต้านมอักเสบแล้ว ช่างรีดนมจะติดตั้งหัวรีดนม หัวรีดนมจะทำงานจนกว่าวัวจะถูกรีดนมจนหมดแล้วจึงถอดออก น้ำนมจะไหลผ่านระบบทำความเย็นทันทีแล้วไปยังถังเก็บน้ำนมขนาดใหญ่ที่มีการทำความเย็น ซึ่งจะเก็บไว้จนกว่ารถบรรทุกขนส่งน้ำนมแช่เย็นจะมารับ ก่อนปล่อยวัวออกจากคอกรีดนม จะต้องทำการฆ่าเชื้อหัวนมของวัวเป็นครั้งสุดท้ายเพื่อป้องกันการติดเชื้อ^{[ 10 ]}

อาหารสัตว์สำหรับวัวของพวกเขาถือเป็นหนึ่งในค่าใช้จ่ายที่ใหญ่ที่สุดสำหรับผู้ผลิตนม ไม่ว่าจะเป็นอาหารที่ได้จากที่ดินที่พวกเขาเลี้ยงสัตว์หรือพืชที่ปลูกหรือซื้อมา^{[ 15 ]}ผู้ผลิตนมที่เลี้ยงในทุ่งหญ้าลงทุนเวลาและความพยายามอย่างมากในการบำรุงรักษาทุ่งหญ้าและอาหารสำหรับวัวของพวกเขา เทคนิคการจัดการทุ่งหญ้า เช่นการเลี้ยงสัตว์แบบหมุนเวียนเป็นเรื่องปกติในการผลิตนม ฟาร์มโคนมขนาดใหญ่หลายแห่งที่ส่งอาหารให้วัวของพวกเขามีผู้เชี่ยวชาญด้านโภชนาการโดยเฉพาะ ซึ่งรับผิดชอบในการกำหนดสูตรอาหารโดยคำนึงถึงสุขภาพสัตว์ การผลิตน้ำนม และประสิทธิภาพด้านต้นทุน เพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุด สูตรอาหารจะต้องได้รับการกำหนดแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอัตราการเจริญเติบโต การผลิตน้ำนม และสถานะการสืบพันธุ์ของสัตว์แต่ละตัว

วัวถูกจัดอยู่ในกลุ่มสัตว์เคี้ยวเอื้อง (อันดับย่อยruminantiaซึ่งอยู่ในอันดับartiodactyl ) เนื่องจากพวกมันสามารถดูดซึมสารอาหารจากอาหารพืชคุณภาพต่ำได้ โดยส่วนใหญ่เป็นผลมาจากความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันกับจุลินทรีย์ที่หมักอาหารในกระเพาะส่วนหนึ่งที่เรียกว่า กระเพาะรูเมนกระเพาะรูเมนเป็นระบบนิเวศขนาดเล็กภายในตัววัวนมแต่ละตัว เพื่อการย่อยอาหารที่ดีที่สุด สภาพแวดล้อมในกระเพาะรูเมนต้องเหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์ ดังนั้น หน้าที่ของนักโภชนาการสัตว์เคี้ยวเอื้องคือการให้อาหารแก่จุลินทรีย์ ไม่ใช่ให้อาหารแก่วัว

ความต้องการทางโภชนาการของโคโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นความต้องการเพื่อการดำรงชีวิต ซึ่งขึ้นอยู่กับน้ำหนักของโค และความต้องการเพื่อการผลิตน้ำนม ซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำนมที่โคผลิตได้ สารอาหารในอาหารสัตว์แต่ละชนิดจะถูกนำมาใช้ในการกำหนดสูตรอาหารที่ตอบสนองความต้องการทางโภชนาการทั้งหมดได้อย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่าที่สุด ที่สำคัญ โคต้องได้รับอาหารที่มีใยอาหารสูงเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์ในกระเพาะรูเมน โดยทั่วไปเกษตรกรจะปลูกพืชอาหารสัตว์เองสำหรับโคของตน พืชที่ปลูกอาจรวมถึงข้าวโพดอัลฟัลฟาทิโมธี ข้าวสาลี ข้าวโอ๊ต ข้าวฟ่างและโคลเวอร์พืชเหล่านี้มักจะถูกแปรรูปหลังการเก็บเกี่ยวเพื่อรักษาสารอาหารหรือปรับปรุงคุณค่าทางโภชนาการและป้องกันการเน่าเสีย ข้าวโพด อัลฟัลฟา ข้าวสาลี ข้าวโอ๊ต และข้าวฟ่าง มักจะถูกหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อทำเป็นไซเลจพืชหลายชนิด เช่น อัลฟัลฟา ทิโมธี ข้าวโอ๊ต และโคลเวอร์ จะถูกปล่อยให้แห้งในทุ่งหลังจากตัดก่อนที่จะอัดเป็นหญ้าแห้ง

เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานในอาหาร วัวมักจะได้รับอาหารเป็นธัญพืช ในหลายพื้นที่ของโลก อาหารสำหรับวัวนมมักจะรวมถึงผลพลอยได้จากภาคเกษตรกรรมอื่นๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น ในแคลิฟอร์เนีย วัวมักจะได้รับอาหารเป็นเปลือกอัลมอนด์และเมล็ดฝ้าย^{[ 16 ]}การให้อาหารด้วยผลพลอยได้สามารถลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของภาคเกษตรกรรมอื่นๆ ได้โดยการป้องกันไม่ให้วัสดุเหล่านี้ไปอยู่ในหลุมฝังกลบ^{[ 16 ]}

เพื่อให้ได้รับสารอาหารครบถ้วน วัวต้องกินอาหารทั้งหมดที่ได้รับ น่าเสียดายที่เช่นเดียวกับมนุษย์ วัวก็มีอาหารโปรดเช่นกัน เพื่อป้องกันไม่ให้วัวเลือกกินเฉพาะส่วนที่ชอบที่สุดในอาหาร ผู้ผลิตส่วนใหญ่จึงให้อาหารผสมสำเร็จรูป (TMR) ในระบบนี้ ส่วนประกอบทั้งหมดของอาหารจะถูกผสมให้เข้ากันอย่างดีในรถผสมอาหารก่อนที่จะส่งไปยังวัว มักมีการเตรียม TMR ที่แตกต่างกันสำหรับกลุ่มวัวที่มีความต้องการสารอาหารแตกต่างกัน^{[ 17 ]}

โดยทั่วไปแล้วลูกวัวเพศเมียที่เกิดในฟาร์มโคนมจะถูกเลี้ยงไว้เป็นสัตว์ทดแทนเพื่อมาแทนที่แม่วัวแก่ที่ไม่สามารถผลิตน้ำนมได้เพียงพออีกต่อไป วงจรชีวิตของแม่วัวนมเป็นวัฏจักรของการตั้งครรภ์และการให้นมบุตรซึ่งเริ่มต้นเมื่อเข้าสู่วัยเจริญพันธุ์ จังหวะเวลาของเหตุการณ์เหล่านี้มีความสำคัญมากต่อกำลังการผลิตของฟาร์มโคนม แม่วัวจะไม่ผลิตน้ำนมจนกว่าจะคลอดลูกวัว ดังนั้นจังหวะเวลาของการผสมพันธุ์ครั้งแรกและการผสมพันธุ์ครั้งต่อๆ ไปจึงมีความสำคัญต่อการรักษาระดับการผลิตน้ำนม^{[ 10 ]}

ผู้ผลิตนมส่วนใหญ่มุ่งหวังให้ลูกวัวตัวเมียที่พร้อมผสมพันธุ์คลอดลูกตัวแรกและเข้าร่วมฝูงรีดนมในวันเกิดปีที่สองของเธอ เนื่องจากระยะเวลาตั้งครรภ์ของวัวอยู่ที่ประมาณ 9 เดือนกว่าๆ นั่นหมายความว่าวัวจะต้องได้รับการผสมเทียมเมื่ออายุ 15 เดือน เนื่องจากกระบวนการผสมพันธุ์ไม่มีประสิทธิภาพ ผู้ผลิตส่วนใหญ่จึงมุ่งหวังที่จะผสมพันธุ์ลูกวัวตัวเมียครั้งแรกเมื่ออายุระหว่าง 12 ถึง 14 เดือน ก่อนที่ลูกวัวตัวเมียจะได้รับการผสมพันธุ์ เธอต้องถึงวัยเจริญพันธุ์และมีสภาพร่างกายที่เหมาะสมเพื่อที่จะตั้งท้องลูกวัวได้สำเร็จ วัยเจริญพันธุ์ในวัวขึ้นอยู่กับน้ำหนักเป็นส่วนใหญ่ รวมถึงปัจจัยอื่นๆ ด้วย^{[ 18 ]}ลูกวัวตัวเมียพันธุ์โฮลสไตน์จะถึงวัยเจริญพันธุ์เมื่อมีน้ำหนักตัวเฉลี่ยระหว่าง 550 ถึง 650 ปอนด์^{[ 18 ]}วัวพันธุ์เล็ก เช่น เจอร์ซีย์ มักจะถึงวัยเจริญพันธุ์เร็วกว่าเมื่อมีน้ำหนักตัวน้อยกว่า^{[ 19 ]}ภายใต้สภาวะโภชนาการปกติ ลูกวัวตัวเมียพันธุ์โฮลสไตน์จะถึงวัยเจริญพันธุ์เมื่ออายุ 9-10 เดือน สภาพร่างกายที่เหมาะสมสำหรับการผสมพันธุ์ส่วนใหญ่ตัดสินจากน้ำหนัก โดยปกติแล้วลูกวัวพันธุ์โฮลสไตน์ที่มีน้ำหนักประมาณ 800 ปอนด์จะสามารถตั้งท้องลูกวัวที่แข็งแรงและคลอดลูกได้ค่อนข้างง่าย^{[ 18 ]}ด้วยวิธีนี้ ลูกวัวจะสามารถคลอดลูกและเข้าร่วมฝูงวัวนมได้ก่อนวันเกิดปีที่สอง^{[ 19 ]}

วัยแร้งสาวตรงกับการเริ่มต้นของวงจรการเป็นสัด วงจรการเป็นสัดคือการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนและสรีรวิทยาที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ภายในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพศเมียส่วนใหญ่ ซึ่งนำไปสู่การตกไข่และการพัฒนาสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของตัวอ่อนและทารกในครรภ์ วัวถือเป็นสัตว์ที่มีวงจรการเป็นสัดหลายรอบซึ่งหมายความว่ามันจะยังคงมีวงจรการเป็นสัดอย่างสม่ำเสมอจนกว่าจะตาย เว้นแต่ว่าวงจรนั้นจะถูกขัดจังหวะด้วยการตั้งครรภ์^{[ 19 ]}

ในวัว วงจรการเป็นสัดที่สมบูรณ์จะใช้เวลา 21 วัน โดยทั่วไป ผู้ผลิตนมมักจะกล่าวถึงวงจรการเป็นสัดว่าเริ่มต้นเมื่อวัวพร้อมที่จะผสมพันธุ์ ระยะสั้นๆ นี้ซึ่งกินเวลาเพียงประมาณหนึ่งวันก็เรียกว่าระยะเป็นสัดหรือเรียกกันทั่วไปว่าระยะติดสัด วัวมักจะแสดงการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมหลายอย่างในช่วงนี้ รวมถึงกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นและการส่งเสียงร้อง ที่สำคัญที่สุดคือ ในช่วงเป็นสัด วัวจะยืนนิ่งเมื่อถูกวัวตัวอื่นหรือกระทิงขึ้นคร่อม^{[ 19 ]}

ในสหรัฐอเมริกาการผสมเทียม (AI) เป็นเครื่องมือสืบพันธุ์ที่สำคัญมากที่ใช้ในฟาร์มโคนม AI คือกระบวนการที่ผู้จัดการฟาร์มโคนมหรือสัตวแพทย์จงใจส่งอสุจิเข้าไปในมดลูกของแม่วัว วัวตัวผู้จะ “บริจาค” น้ำเชื้อที่ฟาร์มผสมพันธุ์ แต่จะไม่มีการสัมผัสทางกายภาพระหว่างแม่วัวกับวัวตัวผู้เมื่อใช้วิธีนี้^{[ 20 ]}

วิธีการผสมเทียมนี้ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในหมู่ผู้ผลิตนมด้วยเหตุผลหลายประการ วัวกระทิงพันธุ์นมนั้นขึ้นชื่อว่าอันตรายหากเลี้ยงไว้ในฟาร์มโคนมทั่วไป การผสมเทียมยังทำให้สามารถเร่งการปรับปรุงพันธุกรรมของฝูงโคนมได้ เนื่องจากเกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมทุกคนสามารถเข้าถึงน้ำเชื้อจากพ่อพันธุ์ที่มีพันธุกรรมที่เหนือกว่าได้ นอกจากนี้ การผสมเทียมยังแสดงให้เห็นว่าสามารถลดการแพร่กระจายของโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์ภายในฝูง ซึ่งจะนำไปสู่ปัญหาภาวะเจริญพันธุ์ในที่สุด ผู้ผลิตหลายรายยังพบว่าการผสมเทียมประหยัดกว่าการเลี้ยงวัวกระทิง ในทางกลับกัน การผสมเทียมจำเป็นต้องมีการจัดการการสืบพันธุ์ของฝูงอย่างเข้มข้นมากขึ้น รวมถึงเวลาและความเชี่ยวชาญที่มากขึ้น การตรวจจับการเป็นสัดต้องอาศัยการสังเกตในกรณีที่ไม่มีวัวกระทิง การผสมเทียมโคอย่างถูกต้องต้องใช้ความเชี่ยวชาญอย่างมาก และน้ำเชื้อคุณภาพสูงก็มีค่ามาก ในท้ายที่สุด เนื่องจากการผลิตนมเป็นอุตสาหกรรมที่ต้องใช้การจัดการอย่างเข้มข้นอยู่แล้ว ข้อเสียจึงถูกบดบังด้วยข้อดีของการผสมเทียมสำหรับผู้ผลิตนมหลายราย^{[ 20 ]}

วัวส่วนใหญ่จะตั้งท้องลูกเพียงตัวเดียว ระยะเวลาตั้งครรภ์โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 280 ถึง 285 วัน หรือน้อยกว่า 9 เดือนครึ่งเล็กน้อย^{[ 19 ]}

หลังจากคลอดลูกวัวแล้ว แม่วัวจะเริ่มให้นมการให้นมจะดำเนินต่อไปตราบเท่าที่ยังมีการรีดนมแม่วัวอยู่ แต่ปริมาณน้ำนมจะค่อยๆ ลดลงเรื่อยๆ เกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมคุ้นเคยกับรูปแบบการผลิตน้ำนมเป็นอย่างดี และจะกำหนดเวลาการผสมพันธุ์ครั้งต่อไปของแม่วัวอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ปริมาณน้ำนมสูงสุด รูปแบบการให้นมและการตั้งครรภ์นี้เรียกว่า วงจรการให้นม

ในช่วง 20 วันหลังคลอด โคจะถูกเรียกว่าโคสด การผลิตน้ำนมจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงนี้ แต่ส่วนประกอบของน้ำนมก็แตกต่างจากช่วงที่เหลือของวงจรอย่างมีนัยสำคัญ น้ำนมแรกนี้เรียกว่าน้ำนมเหลือง ซึ่งอุดมไปด้วยไขมัน โปรตีน และเซลล์ภูมิคุ้มกันของแม่^{[ 21 ]}โดยปกติแล้วน้ำนมเหลืองนี้ไม่ได้วางขายในเชิงพาณิชย์ แต่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อโภชนาการของลูกโคในช่วงแรก ที่สำคัญที่สุดคือ มันช่วยถ่ายทอดภูมิคุ้มกันแบบพาสซีฟให้กับลูกโคก่อนที่ระบบภูมิคุ้มกันของมันจะพัฒนาอย่างเต็มที่^{[ 10 ]}

ช่วง 30 ถึง 60 วันถัดไปของวงจรการให้นมจะมีลักษณะเป็นช่วงที่มีปริมาณน้ำนมสูงสุด ปริมาณน้ำนมที่ผลิตได้ต่อวันในช่วงนี้จะแตกต่างกันอย่างมากตามสายพันธุ์และตามตัววัวแต่ละตัว ขึ้นอยู่กับสภาพร่างกาย พันธุกรรม สุขภาพ และโภชนาการของวัว^{[ 10 ]}ในช่วงนี้ สภาพร่างกายของวัวจะแย่ลงเนื่องจากวัวจะดึงเอาสารอาหารที่สะสมไว้ในร่างกายมาใช้เพื่อรักษาระดับการผลิตน้ำนมที่สูงเช่นนี้ ปริมาณอาหารที่วัวกินก็จะเพิ่มขึ้นด้วย หลังจากช่วงที่มีน้ำนมสูงสุด ระดับการผลิตน้ำนมของวัวจะค่อยๆ ลดลงในช่วงที่เหลือของวงจรการให้นม ผู้ผลิตมักจะผสมพันธุ์วัวหลังจากที่ระดับการผลิตน้ำนมผ่านช่วงสูงสุดไปไม่นาน ในช่วงแรก ปริมาณอาหารที่วัวกินจะยังคงสูงอยู่ก่อนที่จะเริ่มลดลงสู่ระดับก่อนการให้นม หลังจากช่วงที่มีน้ำนมสูงสุด สภาพร่างกายของวัวก็จะค่อยๆ ฟื้นตัว^{[ 10 ]}

โดยทั่วไป ผู้ผลิตจะยังคงรีดนมวัวต่อไปจนกว่าจะเหลือเวลาอีกสองเดือนก่อนคลอด จากนั้นจึงจะหยุดรีดนม การให้วัวได้พักในช่วงสุดท้ายของการตั้งครรภ์จะช่วยให้ต่อมน้ำนมของวัวหดตัวและพัฒนาขึ้นใหม่ สภาพร่างกายของวัวจะฟื้นตัว และลูกวัวจะเจริญเติบโตอย่างปกติ หากสภาพร่างกายของวัวแย่ลง หมายความว่าวัวจะไม่สามารถผลิตน้ำนมได้มากเท่าในรอบการให้นมครั้งต่อไป สุขภาพที่แย่ลงของลูกวัวแรกเกิดจะส่งผลเสียต่อคุณภาพของฝูงวัวทดแทน^{[ 10 ]}นอกจากนี้ยังมีหลักฐานว่าอัตราการเพิ่มจำนวนของเซลล์ต่อมน้ำนมเพิ่มขึ้นในช่วงระยะเวลาพัก ซึ่งจำเป็นต่อการรักษาระดับการผลิตที่สูงในรอบการให้นมครั้งต่อไป^{[ 22 ]}

เมื่อวัดเป็นฟอสฟอรัส ปริมาณของเสียจากวัว 5,000 ตัวเทียบเท่ากับเทศบาลที่มีประชากรประมาณ 70,000 คน^{[ 23 ]}ในสหรัฐอเมริกา ฟาร์มโคนมที่มีวัวมากกว่า 1,000 ตัวเข้าข่ายคำจำกัดความของ EPA ว่าเป็น CAFO (Concentrated Animal Feeding Operation) และอยู่ภายใต้ข้อบังคับของ EPA ^{[ 24 ]}ตัวอย่างเช่น ในหุบเขาซานโฮาคินของแคลิฟอร์เนียมีฟาร์มโคนมจำนวนมากที่จัดตั้งขึ้นในขนาดใหญ่มาก แต่ละฟาร์มประกอบด้วยโรงรีดนมที่ทันสมัยหลายแห่งซึ่งดำเนินการเป็นกิจการเดียว โรงรีดนมแต่ละแห่งล้อมรอบด้วยโรงเรือนพัก 3 หรือ 4 หลัง ซึ่งรองรับวัว 1,500 หรือ 2,000 ตัว ฟาร์มโคนมขนาดใหญ่บางแห่งได้วางแผนโรงเรือนพักและโรงรีดนมมากกว่า 10 ชุดในรูปแบบนี้ ดังนั้นการดำเนินงานทั้งหมดอาจมีวัวมากถึง 15,000 หรือ 20,000 ตัว กระบวนการรีดนมสำหรับฟาร์มโคนมเหล่านี้คล้ายกับฟาร์มโคนมขนาดเล็กที่มีโรงรีดนมเพียงแห่งเดียว แต่ทำซ้ำหลายครั้ง ขนาดและความหนาแน่นของโคนมก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับ การจัดการและการกำจัดมูล สัตว์ซึ่งต้องใช้พื้นที่เพาะปลูกจำนวนมาก (อัตราส่วน 5 หรือ 6 ตัวต่อไร่ หรือหลายพันไร่สำหรับฟาร์มโคนมขนาดนี้) สำหรับการกระจายมูลสัตว์ หรือเครื่องย่อยมีเทนขนาดหลายไร่มลพิษทางอากาศจากก๊าซมีเทนที่เกี่ยวข้องกับการจัดการมูลสัตว์ก็เป็นปัญหาสำคัญเช่นกัน ด้วยเหตุนี้ ข้อเสนอในการพัฒนาฟาร์มโคนมขนาดนี้จึงอาจเป็นที่ถกเถียงและก่อให้เกิดการต่อต้านอย่างมากจากนักสิ่งแวดล้อมรวมถึงSierra Clubและนักเคลื่อนไหวในท้องถิ่น^{[ 25 ] [ 26 ]}

ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากฟาร์มโคนมขนาดใหญ่ได้รับการแสดงให้เห็นเมื่อเกิดการรั่วไหลของมูลสัตว์จำนวนมหาศาลในฟาร์มโคนมขนาด 5,000 ตัวในนิวยอร์กตอนบน ทำให้แม่น้ำแบล็คริ เวอร์ปนเปื้อนเป็นระยะทาง 20 ไมล์ (32 กม.) และทำให้ปลาตาย 375,000 ตัว เมื่อวันที่ 10 สิงหาคม พ.ศ. 2548 บ่อเก็บมูลสัตว์พังทลายลง ทำให้มูลสัตว์ 3,000,000 แกลลอนสหรัฐ (11,000,000 ลิตร; 2,500,000 แกลลอนอังกฤษ) ไหลลงสู่แม่น้ำแบล็คริเวอร์ ต่อมากรมอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมแห่งนิวยอร์กได้กำหนดข้อตกลงชดเชยเป็นเงิน 2.2 ล้านดอลลาร์สหรัฐกับฟาร์มโคนม^{[ 23 ]}

เมื่อได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม มูลสัตว์จากฟาร์มโคนมและปศุสัตว์อื่นๆ เนื่องจากมีสารอาหาร ( N, P, K ) จึงเป็นปุ๋ยชั้นดีที่ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช เพิ่มอินทรียวัตถุในดินและปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์และลักษณะของดินโดยรวมฟาร์มโคนมส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาจำเป็นต้องจัดทำแผนการจัดการสารอาหารสำหรับฟาร์มของตน เพื่อช่วยรักษาสมดุลของสารอาหารและลดความเสี่ยงของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม แผนเหล่านี้ส่งเสริมให้ผู้ผลิตตรวจสอบสารอาหารทั้งหมดที่เข้ามาในฟาร์ม เช่น อาหารสัตว์ พืชอาหารสัตว์ สัตว์ ปุ๋ย ฯลฯ และสารอาหารทั้งหมดที่ออกจากฟาร์ม เช่น ผลิตภัณฑ์ พืช สัตว์ มูลสัตว์ ฯลฯ^{[ 27 ]}ตัวอย่างเช่น แนวทางการให้อาหารสัตว์แบบแม่นยำส่งผลให้มีการให้อาหารที่มีสารอาหารมากเกินไปน้อยลง และส่งผลให้การขับถ่ายสารอาหารสู่สิ่งแวดล้อมลดลง เช่น ฟอสฟอรัส ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักโภชนาการได้ตระหนักว่าความต้องการฟอสฟอรัสนั้นต่ำกว่าที่เคยคิดไว้มาก^{[ 28 ]} การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้ผู้ผลิตนมสามารถลดปริมาณฟอสฟอรัสที่ป้อนให้กับวัวของตนได้ พร้อมกับการลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม^{[ 29 ]}

เป็นไปได้ที่จะรักษาระดับการผลิตน้ำนมให้สูงขึ้นโดยการเสริมฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโตที่เรียกว่า recombinant BSTหรือ rBST ให้แก่แม่วัว แต่เรื่องนี้เป็นที่ถกเถียงกันเนื่องจากมีผลกระทบต่อสุขภาพของสัตว์และอาจรวมถึงมนุษย์ด้วย สหภาพยุโรป ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์ และแคนาดาได้สั่งห้ามการใช้เนื่องจากความกังวลเหล่านี้

อย่างไรก็ตาม ในสหรัฐอเมริกาไม่มีข้อห้ามดังกล่าว แต่ rBST ไม่ได้ถูกนำมาใช้ในฟาร์มโคนม ผู้แปรรูปผลิตภัณฑ์นมส่วนใหญ่ หากไม่ใช่ทั้งหมด จะไม่รับนมที่มี rBST ^{[ 30 ]}สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริการะบุว่าไม่พบ "ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ" ระหว่างนมจากวัวที่ได้รับการรักษาและวัวที่ไม่ได้รับการรักษา^{[ 31 ]}แต่เนื่องจากความกังวลของผู้บริโภค ผู้ซื้อและผู้ขายนมหลายรายจึงเลือกที่จะไม่ซื้อนมที่ผลิตด้วย rBST ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

การปฏิบัติการผลิตนมใน สภาพแวดล้อม ฟาร์มอุตสาหกรรมได้รับการวิพากษ์วิจารณ์จากนักเคลื่อนไหวเพื่อสวัสดิภาพสัตว์^{[ 35 ] [ 36 ]} ข้อร้องเรียนด้านจริยธรรม บางประการเกี่ยวกับการผลิตนมที่กล่าวถึง ได้แก่ ความถี่ที่วัวนมต้องตั้งท้อง การแยกลูกวัวออกจากแม่ (เรียกว่าการแยกแม่วัวกับลูกวัว ) วิธีการเลี้ยงวัวนม และข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับการผลิตนม

การผลิตน้ำนมต้องอาศัยวัวอยู่ในช่วงให้นมซึ่งเป็นผลมาจากการที่วัวคลอดลูก วงจรการผสมเทียม การตั้งครรภ์ การคลอด และการให้นม ตามด้วยช่วง "พัก" ประมาณสองเดือนหรือสี่สิบห้าถึงห้าสิบวันก่อนคลอด ซึ่งช่วยให้เนื้อเยื่อเต้านมสร้างใหม่ได้ ช่วงพักที่อยู่นอกกรอบเวลานี้อาจส่งผลให้การผลิตน้ำนมลดลงในการให้นมครั้งต่อไป^{[ 37 ]}

ส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมนมคือการแยกลูกวัวออกจากนมแม่หลังจากสามวันที่ลูกวัวต้องการน้ำนมเหลือง^{[ 38 ]}เพื่อให้สามารถเก็บน้ำนมที่ผลิตได้ ในฟาร์มโคนมบางแห่ง เพื่อให้สามารถทำเช่นนี้ได้ ลูกวัวจะได้รับนมทดแทน ซึ่งเป็นสิ่งทดแทนน้ำนมทั้งหมดที่แม่วัวผลิต[ ^{38 ] โดยทั่วไปนมทดแทนจะเป็นผง ซึ่งบรรจุในถุงขนาดใหญ่ และจะถูก เติม} ลงในน้ำในปริมาณที่กำหนด แล้วป้อนให้ลูกวัวผ่านทางถัง ขวด ​​หรือเครื่องป้อนอาหารอัตโนมัติ

นมผงทดแทนนมแม่แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ แหล่งโปรตีน ระดับโปรตีน/ไขมัน (พลังงาน) และยาหรือสารเติมแต่ง (เช่น วิตามินและแร่ธาตุ) ^{[ 39 ]} โปรตีนในนมผงทดแทนนมแม่มาจากแหล่งต่างๆ กัน โดยโปรตีนจากนมทั้งหมด (เช่น โปรตีนเวย์ ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมชีส) และโปรตีนทางเลือกอื่นๆ เช่น ถั่วเหลือง พลาสมาสัตว์ และกลูเตนข้าวสาลี^{[ 39 ]ระดับไขมัน} และโปรตีนที่เหมาะสมในนมผงทดแทนนมแม่คือ 10-28% และ 18-30% ตามลำดับ^{[ 39 ] ยิ่งระดับพลังงาน (} ไขมันและโปรตีน) สูงเท่าไร สัตว์ก็จะกินอาหารเริ่มต้น (อาหารที่ให้แก่สัตว์เล็ก) น้อยลงเท่านั้น การหย่านมสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อลูกวัวกินอาหารเริ่มต้นอย่างน้อย 2 ปอนด์ต่อวัน และได้รับอาหารเริ่มต้นมาแล้วอย่างน้อย 3 สัปดาห์^{[ 40 ]} ราคานมผงทดแทนนมแม่เพิ่มสูงขึ้นเป็น 15-20 ดอลลาร์สหรัฐต่อถุงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ดังนั้นการหย่านมเร็วจึงมีความสำคัญทางเศรษฐกิจต่อการจัดการลูกวัวอย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 41 ]}

โรคทั่วไปที่ส่งผลกระทบต่อวัวนม ได้แก่ โรคติดเชื้อ (เช่นโรคเต้านมอักเสบ โรคเยื่อ บุโพรงมดลูกอักเสบและ โรค ผิวหนังอักเสบที่นิ้วเท้า ) โรคเมตาบอลิซึม (เช่นโรคไข้น้ำนมและ โรค คีโตซิส ) และการบาดเจ็บที่เกิดจากสภาพแวดล้อม (เช่น แผลที่กีบและข้อเท้า ) ^{[ 42 ]}

อาการขาเป๋ถือเป็นหนึ่งใน ปัญหา ด้านสวัสดิภาพสัตว์ ที่สำคัญที่สุด สำหรับโคนม [ ^{42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] และนิยามที่ดีที่สุดคือความผิดปกติใด ๆ}ที่ทำให้สัตว์เปลี่ยนท่าเดิน^{[ 46 ]}อาจเกิดจากหลายสาเหตุ รวมถึงการติดเชื้อที่เนื้อเยื่อกีบ (เช่น การติดเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคผิวหนัง) และความเสียหายทางกายภาพที่ทำให้เกิดรอยฟกช้ำหรือแผล (เช่น แผลเปื่อยหรือเลือดออกที่กีบ) ^{[ 45 ]} ลักษณะที่อยู่อาศัยและการจัดการที่พบได้ทั่วไปในฟาร์มโคนมสมัยใหม่ (เช่น พื้นโรงนาคอนกรีต การเข้าถึงทุ่งหญ้าที่จำกัด และการออกแบบคอกที่ไม่เหมาะสม) ได้รับการระบุว่าเป็นปัจจัยเสี่ยงที่ทำให้เกิดการติดเชื้อและการบาดเจ็บ^{[ 47 ]}ระบบการให้คะแนนการเคลื่อนไหวมักใช้เพื่อประเมินอาการขาเป๋ของโคนม ร่วมกับระบบการให้คะแนนเพื่อประเมินปัจจัยเสี่ยงอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง^{[ 46 ]}

คาดว่านมเป็นสาเหตุของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ทางการเกษตรถึงร้อยละ 18 ในปี 2557 ^{[ 48 ]}

รูปแบบการผลิตนมทั่วโลกมีความแตกต่างกันอย่างมาก หลายประเทศที่เป็นผู้ผลิตรายใหญ่บริโภคส่วนใหญ่ภายในประเทศ ในขณะที่บางประเทศ (โดยเฉพาะนิวซีแลนด์) ส่งออกผลผลิตเป็นจำนวนมาก การบริโภคภายในประเทศมักอยู่ในรูปของนมสด ในขณะที่การค้าระหว่างประเทศส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์ นม แปรรูป เช่นนมผง

การรีดนมวัวเป็นงานที่ต้องใช้แรงงานมากมาแต่เดิม และยังคงเป็นเช่นนั้นในประเทศที่กำลังพัฒนา ฟาร์มขนาดเล็กต้องการคนหลายคนในการรีดนมและดูแลวัวเพียงไม่กี่สิบตัว แม้ว่าสำหรับฟาร์มหลายแห่ง พนักงานเหล่านี้มักจะเป็นลูกหลานของครอบครัวเจ้าของฟาร์ม ทำให้เกิดคำว่า " ฟาร์มครอบครัว " ขึ้นมา

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีส่วนใหญ่นำไปสู่การกำหนดนิยามใหม่ของ "ฟาร์มครอบครัว" อย่างสิ้นเชิงในประเทศอุตสาหกรรม เช่น ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์ และสหรัฐอเมริกา ด้วยฟาร์มที่มีวัวหลายร้อยตัวที่ผลิตนมในปริมาณมาก ฟาร์มโคนมขนาดใหญ่และมีประสิทธิภาพมากกว่าจึงสามารถรับมือกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงของราคานมและดำเนินงานได้อย่างมีกำไร ในขณะที่ฟาร์มครอบครัวแบบ "ดั้งเดิม" โดยทั่วไปไม่มีส่วนของผู้ถือหุ้นหรือรายได้เท่ากับฟาร์มขนาดใหญ่กว่า การรับรู้ของสาธารณชนทั่วไปที่ว่าฟาร์มขนาดใหญ่ของบริษัทเข้ามาแทนที่ฟาร์มขนาดเล็กนั้นโดยทั่วไปเป็นความเข้าใจผิด เนื่องจากฟาร์มครอบครัวขนาดเล็กหลายแห่งขยายตัวเพื่อใช้ประโยชน์จากขนาดเศรษฐกิจและรวมกิจการเพื่อจำกัดความรับผิดทางกฎหมายของเจ้าของและทำให้สิ่งต่างๆ เช่น การจัดการภาษีง่ายขึ้น การเปลี่ยนผ่านจากฟาร์มครอบครัวไปเป็นฟาร์มที่มีพนักงานที่ดำเนินการจัดการสัตว์ในฝูงในแต่ละวันได้เปลี่ยนหน้าที่และบทบาทของเกษตรกรในฟาร์ม คำถามใหม่ๆ ได้เกิดขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่การพัฒนาฟาร์มขนาดใหญ่ทำให้เกิดความต้องการมากขึ้นในกลยุทธ์ที่มุ่งเน้นการควบคุมทางการเงิน ความเป็นผู้นำ และปัญหาบุคลากร^{[ 49 ]}

ก่อนที่การใช้เครื่องจักรขนาดใหญ่จะเข้ามาในทศวรรษ 1950 การเลี้ยงโคนมจำนวน 12 ตัวเพื่อขายน้ำนมก็ถือว่าได้กำไรแล้ว แต่ปัจจุบันฟาร์มโคนมส่วนใหญ่ต้องมีโคนมมากกว่าหนึ่งร้อยตัวที่กำลังรีดนมในแต่ละครั้งจึงจะทำกำไรได้ โดยมีโคนมและลูกโคสาวตัวอื่นๆ รอที่จะ "คลอดลูก" เพื่อเข้าร่วมฝูงรีดนม ในนิวซีแลนด์ ขนาดฝูงโดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้นจาก 113 ตัวในฤดูกาล 1975–76 เป็น 435 ตัวในฤดูกาล 2018–19 ^{[ 50 ]}

ทั่วโลก ประเทศที่ผลิตนมวัวมากที่สุดคือสหรัฐอเมริกา [ ^{51 ] ประเทศ}ที่ส่งออกนมวัวมากที่สุดคือนิวซีแลนด์ [ ^{52 ] [ 53 ]}และประเทศที่นำเข้ามากที่สุดคือจีน^{[ 54 ]}สหภาพยุโรปซึ่งปัจจุบันมีประเทศสมาชิก 27 ประเทศ ผลิตนมได้ 158,800,000 เมตริกตัน (156,300,000 ตันยาว; 175,000,000 ตันสั้น) ในปี 2556 ^{[ 55 ]} (นมวัว 96.8%) ซึ่งเป็นปริมาณมากที่สุดใน^{บรรดา}สหภาพทาง การเมืองและเศรษฐกิจ

อุตสาหกรรมนมของแคนาดาเป็นหนึ่งในสี่ภาคส่วนที่อยู่ภายใต้ ระบบ การจัดการอุปทานซึ่งเป็นกรอบนโยบายการเกษตรระดับชาติที่ประสานอุปทานและอุปสงค์ผ่านการควบคุมการผลิตและการนำเข้า และกลไกการกำหนดราคาที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันการขาดแคลนและส่วนเกิน เพื่อให้มั่นใจว่าเกษตรกรจะได้รับผลตอบแทนที่เป็นธรรม และผู้บริโภคชาวแคนาดาสามารถเข้าถึงผลิตภัณฑ์ที่มีความอ่อนไหวเหล่านี้ที่มีคุณภาพสูง มีเสถียรภาพ และปลอดภัย^{[ 56 ]}ระบบการจัดการอุปทานนมเป็น "นโยบายระดับจังหวัดแบบสหพันธรัฐ" โดยมีหน่วยงาน องค์กร และคณะกรรมการกำกับดูแลสี่แห่ง ได้แก่ คณะกรรมการนมแห่งแคนาดา คณะกรรมการจัดการอุปทานนมแห่งแคนาดา (CMSMC) กลุ่มนมระดับภูมิภาค และคณะกรรมการการตลาดนมระดับจังหวัด^{[ 57 ] : 8} ระบบการจัดการอุปทานนมได้รับการบริหารจัดการโดยรัฐบาลกลางผ่านคณะกรรมการนมแห่งแคนาดา (CDC) ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1966 และประกอบด้วยเกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมเป็นส่วนใหญ่ ทำหน้าที่บริหารจัดการระบบการจัดการอุปทานนมสำหรับฟาร์มโคนม 12,000 แห่งในแคนาดา^{[ 58 ]}รัฐบาลกลางมีส่วนร่วมในการจัดการอุปทานผ่าน CDC ในการบริหารจัดการการนำเข้าและส่งออก^{[ 59 ]}คณะกรรมการบริหารจัดการอุปทานนมของแคนาดา (CMSMC) ก่อตั้งขึ้นในปี 1970 ในฐานะหน่วยงานที่รับผิดชอบในการตรวจสอบอัตราการผลิตนมและกำหนดโควตาส่วนแบ่งตลาด ระดับชาติ (MSQ) สำหรับนมดิบอุตสาหกรรม^{[ 60 ] : 31 [ 61 ]}ระบบการจัดการอุปทานได้รับการอนุมัติในปี 1972 ผ่านพระราชบัญญัติหน่วยงานผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร^{[ 56 ]}การบริหารจัดการอุปทานทำให้มั่นใจได้ว่าราคานมสำหรับเกษตรกรมีความสม่ำเสมอโดยไม่มีความผันผวนในตลาด^{[ 62 ]}ราคาจะขึ้นอยู่กับความต้องการนมทั่วประเทศและปริมาณการผลิต ในการเริ่มต้นฟาร์มใหม่หรือเพิ่มการผลิต จำเป็นต้องซื้อส่วนแบ่งใน SMS เพิ่มเติม ซึ่งเรียกว่า "โควตา" ในกรณีนี้ เกษตรกรต้องรักษาสัดส่วน "โควตา" ที่พวกเขาซื้อไว้ให้เท่ากับหรือต่ำกว่าจำนวนนั้น แต่ละจังหวัดในแคนาดามีข้อจำกัดโควตาของตนเองโดยขึ้นอยู่กับความต้องการในตลาด^{[ 61 ] [ 63 ]}มีข้อจำกัดโควตาของประเทศที่เรียกว่าโควตารวมต่อเดือน ในปี 2559 ปริมาณไขมันเนยทั้งหมดที่ผลิตได้ต่อเดือนคือ 28,395,848 กิโลกรัม^{[ 64 ]}

สถิติการผลิตนมทั่วโลกในปี 2017 ของ FAO ^{[ 65 ]} (รวมถึงนมวัว/ควาย/แพะ/แกะ/อูฐ)

อันดับ	ประเทศ	ปริมาณการผลิต (1,000 ตัน/ปี)	ส่วนแบ่งในการผลิตระดับโลก
	โลก	827,884	100%
1	อินเดีย	176,272	21.29%
2	สหรัฐอเมริกา	97,760	11.81%
3	ปากีสถาน	44,293	5.35%
4	จีน	34,869	4.21%
5	บราซิล	33,742	4.08%
6	เยอรมนี	32,695	3.95%
7	รัสเซีย	31,177	3.77%
8	ฝรั่งเศส	25,260	3.05%
9	นิวซีแลนด์	21,372	2.58%
10	ไก่งวง	20,700	2.50%
11	สหราชอาณาจักร	15,256	1.84%
12	เนเธอร์แลนด์	14,544	1.76%
13	โปแลนด์	13,702	1.66%
14	อิตาลี	12,027	1.45%
15	เม็กซิโก	11,988	1.45%
16	ยูเครน	10,520	1.27%
17	อุซเบกิสถาน	10,167	1.23%
18	อาร์เจนตินา	10,097	1.22%
19	ออสเตรเลีย	8,800	1.06%
20	แคนาดา	8,100	0.98%

ในสหรัฐอเมริกา รัฐที่มีการผลิตนมมากที่สุด 5 อันดับแรก เรียงตามลำดับปริมาณการผลิตนมทั้งหมด ได้แก่ แคลิฟอร์เนีย^{[ 66 ]}วิสคอนซินนิวยอร์ก ไอดาโฮ และเท็กซัส^{[ 67 ]}การเลี้ยงโคนมยังเป็นอุตสาหกรรมที่สำคัญในฟลอริดามินนิโซตาโอไฮโอและเวอร์มอนต์ [ 68 ] มี ^{ฟาร์ม โคนม 40,000 แห่ง}ในสหรัฐอเมริกา^{[ 69 ]}

รัฐเพนซิลเวเนียมีฟาร์ม 8,500 แห่งที่มีวัวนม 555,000 ตัว นมที่ผลิตในรัฐเพนซิลเวเนียสร้างรายได้ประมาณ 1.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปี^{[ 70 ]}

ราคานมตกต่ำในปี 2552 วุฒิสมาชิกเบอร์นี แซนเดอร์สกล่าวหาว่าบริษัท Dean Foodsควบคุมตลาดนมของประเทศถึง 40% เขาได้ขอให้กระทรวงยุติธรรมของสหรัฐอเมริกาดำเนินการสอบสวนการผูกขาดทางการค้า^{[ 71 ]} Dean Foods กล่าวว่าบริษัทซื้อนมดิบของประเทศ 15% ^{[ 72 ]}ในปี 2554 ผู้พิพากษาของรัฐบาลกลางอนุมัติการประนีประนอมเป็นเงิน 30 ล้านดอลลาร์ให้กับเกษตรกร 9,000 รายในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ^{[ 73 ]}

ขนาดฝูงในสหรัฐอเมริกาแตกต่างกันไปตั้งแต่ 1,200 ตัวในชายฝั่งตะวันตกและตะวันตกเฉียงใต้ซึ่งฟาร์มขนาดใหญ่เป็นเรื่องปกติ ไปจนถึงประมาณ 50 ตัวในภาคกลางและภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ซึ่งพื้นที่ดินเป็นปัจจัยจำกัดที่สำคัญต่อขนาดฝูง ขนาดฝูงโดยเฉลี่ยในสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ประมาณหนึ่งร้อยตัวต่อฟาร์ม แต่ขนาดเฉลี่ยอยู่ที่ 900 ตัว โดย 49% ของวัวทั้งหมดอาศัยอยู่ในฟาร์มที่มีวัว 1,000 ตัวขึ้นไป^{[ 74 ]}

สถิติการผลิตนมรวมของยุโรปในปี 2552 ของ FAO ^{[ 65 ]} (รวมถึงนมวัว/แพะ/แกะ/ควาย)

อันดับ	ประเทศ	ผลผลิต (10 6กก./ปี)
	สหภาพยุโรป (ทั้ง 27 ประเทศ)	153,033
1	เยอรมนี	28,691
2	ฝรั่งเศส	24,218
3	สหราชอาณาจักร	13,237
4	อิตาลี	12,836
5	โปแลนด์	12,467
6	เนเธอร์แลนด์	11,469
7	สเปน	7,252
8	โรมาเนีย	5,809
9	ไอร์แลนด์	5.373
10	เดนมาร์ก	4,814

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ การผลิต ผลิตภัณฑ์นม

• Fream, William (1911). "ผลิตภัณฑ์นมและการทำฟาร์มโคนม"  . สารานุกรมบริแทนนิกา . เล่ม 7 (ฉบับที่ 11). หน้า  737–761 .
• Doug Reinemann (18 กรกฎาคม 2018). "เครื่องรีดนม: 100 ปีแรก" . pbswisconsin.org . สืบค้นเมื่อ10 มิถุนายน 2021 .
• ปริมาณการผลิตนมทั่วโลก ปี 1980–2003 (แผนภาพโดย FAO)
• อันตรายต่อระบบทางเดินหายใจในการทำฟาร์มโคนมและโคเนื้อโดย ดี. เซเวลล์ และคณะ รายงานการวิจัยของสถาบันเวชศาสตร์อาชีวอนามัย TM/95/06
• การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ความเครียดจากความร้อน และการผลิตนมในสหรัฐอเมริกา กระทรวงเกษตร แห่งสหรัฐอเมริกาหน่วยงานวิจัยเศรษฐกิจ