АПК: спрос на интеллект

Аграрии России могут расширить применение роботов в АПК, что предполагает экономический эффект в 10 триллионов рублей и рост объемов производства на 25 процентов.

Министерство сельского хозяйства России (МСХ) разработало федеральную научно-техническую программу до 2025 года, предусматривающую за счет внедрения в АПК программ цифрового земледелия, роботизации и автоматизации рост объемов производства сельхозпредприятий сразу на четверть. Для этого аграриям необходимо увеличение на 50 процентов количества лицензионных соглашений с научными организациями, а также наращивание доли высокотехнологичных сельхозпроизводителей на 30 процентов. Аналитики утверждают, что на юге России уже есть опыт внедрения роботов в агропромышленном комплексе (АПК) и в сельхозмашиностроении, но пока перспектива решающего прорыва в этой сфере им представляется весьма отдаленной. Отмечает автор портала expert.ru Сергей Кисин.

Федеральный порыв

Новый тренд в развитии АПК – роботизация сельского хозяйства как ответ на вызовы современного мира в лице «санкционной войны» – был задан на Санкт-Петербургском экономическом форуме в июне этого года.

«Современное сельское хозяйство находится на этапе трансформации, это ставит перед нами задачи повышения производительности труда, урожайности, для решения всех этих задач необходимо использовать инновационные технологии, проводить роботизацию», – пояснил министр сельского хозяйства РФ Александр Ткачев.

Показательно, что курс на внедрение инновационных технологий в экономику России был объявлен еще предыдущим составом федерального правительства в прошлом десятилетии. Объявить открытый курс на применение подобных технологий в АПК (достаточно консервативной отрасли) до настоящего момента представители правительства не решались. Начало «санкционной войны» вымыло ряд зарубежных товаров с полок супермаркетов, что позволило отечественному агропрому заработать на импортозамещении. И вот теперь правительство побуждает сельхозпроизводителей вкладывать эти средства в новые технологии.

По данным компании J`son & Partners Consulting, эффективность бизнес-процессов в сельском хозяйстве можно повысить на 50–70 процентов, если использовать роботизированные комплексы, позволяющие контролировать потребление воды, электроэнергии, сбор урожая. При оптимизации основных рабочих процессов с помощью роботизированных систем можно повысить урожайность в два раза, до 80 процентов сократить стоимость посадки культур.

Результаты этих исследований вдохновили Минсельхоз РФ на разработку федеральной научно-технической программы до 2025 года. «В ходе ее реализации мы намерены на 50 процентов увеличить количество лицензионных соглашений сельхозпредприятий с научными организациями. До 30 процентов должна увеличиться доля высокотехнологичных сельхозпроизводителей – это позволит увеличить объем сельхозпроизводства на 25 процентов к 2025 году», – рассказал Александр Ткачев.

«Учитывая, что в России проблема высвобождения трудовых ресурсов в результате роботизации и внедрения инновационных технологий стоит не так остро, как в других странах, у нас есть заметный потенциал по применению новых технологий без существенного воздействия на рынок труда, – пояснил директор представителя АО «ФИНАМ» в Краснодаре Дмитрий Виноградов. – Можно выделить три основных тренда инновационных направлений в сельском хозяйстве: роботизация производства, селекция и генетика, информатизация. Предполагается, что суммарный эффект этих трех трендов к 2030 году достигнет 10 триллионов рублей. Причем до 60 процентов будет приходиться на информатизацию, 30 – на роботизацию, 10 процентов – на селекцию и генетику».

Мультикоптер над полями

Отраслевые эксперты пока скептически относятся к курсу федерального центра на быструю «роботизацию» АПК. Директор исследовательского центра «СовЭкон» Андрей Сизов так прокомментировал инновационный порыв Минсельхоза РФ: «Полностью роботизированных производств в мире сегодня всего несколько десятков. Есть машины по сбору фруктов, есть машины, работающие в полях. В России таких пока нет. Куда более распространены полуавтономные машины, например сельхозтехника, оснащенная механизмом автоматического разворота или подруливания, но в любом случае там нужен оператор.

Для массового внедрения дорогих и рискованных новых технологий требуется другой бизнес-климат. В процессе развития любой новой технологии есть несколько циклов. Сначала энтузиасты готовы рисковать, платить большие деньги за инновации. Когда бизнес увидел полезность и экономическую эффективность той или иной технологии, он начнет ее использовать без призывов со стороны».

О каких технологиях идет речь? Например, в ряде случаев продвинутые производители Южного федерального округа (ЮФО) используют мультикоптеры для наблюдения за своими полями. «Эти машины могут «рисовать» электронные контуры полей и производить мониторинг техники, параллельное и автоматическое вождение техники по полю, мониторинг посевов, проводить дистанционное зондирование земли, дифференцировать внесение агрохимикатов и семян», – пояснил заведующий лабораторией информационного обеспечения точного земледелия Агрофизического НИИ Вячеслав Якушев.

Цифровое управление

Мировой рынок цифрового земледелия оценивается в 3 миллиарда евро, а к 2020 году он может вырасти до 4,5.

В ЮФО широко известен один случай успешного внедрения роботов в сельском хозяйстве: на ферме в Павловском районе Краснодарского края роботы используются для доения коров уже пять лет.

Использование автоматизированного комплекса в кубанском хозяйстве позволило уменьшить потребность в персонале. На ферме за 70 коровами ухаживают всего два человека и один робот. В более крупных хозяйствах производительность труда может быть еще выше. В других российских регионах известны случаи, когда два человека и четыре робота обслуживают 280 коров. Повышает эффективность работы и то, что прямо во время доения производится автоматический учет надоев от каждой коровы и анализ молока на предмет болезней. В 2017 году планируют внедрить роботов два сельхозпредприятия Ростовской области.

«Роботов используют в широком спектре выполняемых работ: доение и кормление коров, анализ содержания удобрений в почве и их внесение, посев семян, анализ здоровья посевов, их прореживание и борьба с сорняками, уборка урожая, – рассказал генеральный директор компании «ФОК» Виталий Дербеденев. – Все эти задания робот выполняет быстрее и зачастую лучше человека. Исключение составляет лишь сбор урожая, особенно в случае, когда плод визуально сложно отличить от листьев, например при сборе зеленой фасоли. Распознавание образов и координация движений у роботов пока сильно отстают от человеческих. Однако имеются перспективы серьезного улучшения качества выполнения работ и в этой области».

Вне молочных ферм в России в агропромышленном комплексе роботы применяются редко. В Краснодарском крае на одном молочном комбинате используют робота-палетайзера (укладчика продукции).

Широкому внедрению роботов на российских предприятиях препятствует сочетание высокой цены роботов и относительно низкой заработной платы работников АПК. Кроме того, слабое распространение роботов осложняет их обслуживание и ремонт. Однако тенденции последних лет указывают на то, что стоимость роботов в ближайшие годы существенно снизится, при этом их производительность будет расти.

Впрочем, ведущие агрохолдинги сегодня стараются не столько чаще внедрять роботов, сколько автоматизировать саму систему управления, контроля и закупок.

Большие перспективы для роботизации и автоматизации просматриваются и в отечественном сельхозмашиностроении, основные игроки которого уже не первый год занимаются вопросом создания беспилотной техники. Как раз в этой сфере российская наука и производство вполне могут составить конкуренцию ведущим мировым производителям.

По словам директора по техническому маркетингу ростовского комбайнового завода «Ростсельмаш» Дмитрия Иноземцева, развитие роботизированной техники сейчас идет по нескольким ключевым направлениям: контроль скорости передвижения, его траектории, корректирование курса движения комбайна по заданному направлению. Есть различные системы автовождения: по навигационным картам через спутники, по оптическому распознаванию кромки поля, по валкам. На ростовских серийных комбайнах уже внедрена спутниковая навигация (RSM 161, Torum, Acros). В разработке находятся две другие подобные системы.

«В современном сельском хозяйстве на первый план выходит система управления техникой, которая должна быть доступна и понятна всем – от директора предприятия до механизатора, работающего непосредственно в поле на комбайне или тракторе, – говорит заместитель генерального директора Claas в России Дирк Зеелиг. – Такие инновационные цифровые решения доступны уже сейчас. В частности, мы разработали собственный пакет программ – Easy. Он охватывает все сферы работы сельхозпредприятия – от настройки машины и систем рулевого управления до программного обеспечения, в частности в области телеметрии (Telematics)».

В числе разработок, представленных в нынешнем году, – усовершенствованный терминал S10 с новыми функциональными разделами. Кроме того, компания Claas модернизировала систему картирования урожайности. Карты урожайности на зерно‑ и кормоуборочных комбайнах теперь можно строить в автоматическом режиме, без дополнительного вмешательства со стороны механизаторов и инженеров. Все данные с работающих на поле машин сводятся воедино и отображаются в системе Telematics. Специалисты Claas уверены, что именно за программными средствами и электронными системами высокоточного земледелия будущее аграрного бизнеса как индустрии высоких технологий.

Другой вектор развития автоматизации технологических процессов в сельхозмашиностроении связан с управлением скоростным режимом техники. Скорость движения комбайна автоматически выбирается для поддержания оптимального производственного процесса, когда обеспечиваются заданный уровень потерь, качество обмолота, урожайность. Эта система сейчас проходит обкатку на опытной модели Claas.

Еще одно направление инноваций – автоматизация технических процессов комбайна, которые, в зависимости от качества зерна, величины потерь, производят перенастройку оборотов ротора, вентилятора, подстраивают внутренние механизмы. Но Claas эту систему пока не внедрил, John Deere анонсировал ее в 2015 году, но в серию она тоже еще не пошла. «Ростсельмаш» пока только ведет работу в этом направлении.

Основания для оптимизма ростовские комбайностроители черпают из сотрудничества со специалистами холдинга «Росэлектроника» (входит в госкорпорацию «Ростех»), который с 2016 года реализует проект по созданию аппаратно-программных средств управления беспилотной сельхозтехникой в интересах «Ростсельмаша».

Инженеры института уже разработали составные части бортовой навигационно-связной аппаратуры, а также аппаратную часть диспетчерского центра автоматизированного управления сельхозтехникой.

Задача разрабатываемого комплекса – управление и контроль работы сельхозтехники в зоне координатного земледелия. Сдача проекта и проведение приемочных испытаний запланированы на ноябрь 2018 года.

Инноваторы в ожидании

По прогнозу руководителя департамента развития беспилотных транспортных средств группы компаний Cognitive Technologies (российский разработчик систем искусственного интеллекта для беспилотных транспортных средств) Юрия Минкина, в ближайшие 5-10 лет по объемам роботизации российский АПК будет сопоставим с европейским.

Инноваторы надеются, что в ближайшем будущем рыночные игроки обратят на модернизацию более пристальное внимание. Но для этого необходимо, чтобы инициатор научно-технической программы развития АПК – Минсельхоз – гарантировал бы владельцам агрохолдингов доступные кредиты и госгарантии на затраты по внедрению инновационных технологий. Без этого завоевывать позиции на мировых торговых площадках будет сложно.