Журнал «Агротехника и технологии»
Очередной прорыв в сельском хозяйстве будет связан с переходом на интеллектуальные системы управления и анализа
Сельское хозяйство воспринимается многими как отсталая отрасль, где в эру электроники все еще продолжают развивать механизацию. Между тем крупные агрохолдинги уже вовсю проводят интернет прямо в поля и занимаются автоматизацией производства с помощью специального программного обеспечения. Для чего это нужно хозяйствам, разбирался корреспондент «Агротехники и технологий».
Для многих американских фермеров менять трактор и комбайн каждые пару-тройку лет на новые модели, в которых представлены передовые интеллектуальные системы управления — нормальное явление. В США никто не пользуется старой техникой годами только по причине ее работоспособности: это снижает конкурентоспособность. Сеялки с автоматическим определением глубины посева, машины для внесения удобрений с функцией установления нормы для разных почв и культур, комбайны, не требующие управления, — все это давно перестало быть мечтой из будущего.
Распространению передовых технологий способствуют различные госпрограммы, направленные на проведение интернета в сельскую местность. И, надо сказать, работают эти программы весьма успешно. По данным статистического бюро США, еще в 2012 году более чем на 70% американских ферм был интернет с широкополосным (то есть быстрым) доступом (более свежих данных американское статистическое бюро пока не публиковало). Благодаря хорошей зоне покрытия сегодня фермеры имеют возможность выходить в сеть прямо из комбайна, который самостоятельно пользуется интернетом для получения и отправки информации о ходе уборки. Ну а поскольку системы управления постоянно совершенствуются, замена техники происходит не по причине ее износа, а из-за желания не отстать от прогресса. Так, по данным опроса, проведенного журналом Hoard’s Dairyman, в 2014-м году новый трактор купили около 40% американских фермеров. То есть в погоне за более совершенной электроникой и программным обеспечением сельхозтехнику стали менять так же часто, как мобильные телефоны.
В России из-за плохой зоны покрытия интернета в сельской местности и, как следствие этого, технологической безграмотности аграриев специализированное программное обеспечение до сих пор редкость. Зачастую в полях не то что интернета — даже сигнала мобильной связи нет, поэтому об автоматизации многие не задумываются. Между тем в сельском хозяйстве существует множество проблем, которые можно относительно дешево и быстро решить с помощью IT, и отсутствие интернета этому не помеха.
Непопулярный прогресс
Справедливости ради надо заметить, что в последние годы российские аграрии стали устанавливать программное обеспечение чаще. Однако делают это преимущественно крупные хозяйства и агрохолдинги, которые уже давно знают о возможности автоматизации. Мелкие же производители до сих пор с недоверием относятся к возможности сэкономить благодаря ПО. Основная причина этого — плохое образование большинства работников АПК. «Сложность реализации IT-продуктов связана с отсутствием профильных специалистов, на которых руководство предприятия сможет возложить обязанности по работе с той или иной программой. С похожей ситуацией мы сталкиваемся, когда поставляем сложную и дорогую технику в хозяйство. Несмотря на острую необходимость задействовать новую купленную машину в работе, ее не эксплуатируют по причине отсутствия подходящего оператора», — говорит бизнес-менеджер по сельскохозяйственной технике JCB в России Семен Костин.
Кроме того, сельхозпредприятия по своей природе больше ориентированы на работу над эффективностью производственных и технологических процессов, считает директор по развитию бизнеса сервис-провайдера Stack Group Владимир Лебедев. IT в этих процессах может играть хоть и значительную, но далеко не главную роль, уверен он.
С другой стороны, в сложившейся ситуации виноваты и сами разработчики IT: большинство производителей программного обеспечения никогда не работали с аграриями и не знают, что необходимо отрасли. Например, многие сельхозпроизводители жалуются, что IT-компании просят их оплачивать услуги круглый год, в то время как период реального использования программы и техники составляет всего несколько месяцев в году. Такой подход особенно неприятен растениеводам, у которых весь период от посева до сбора урожая не превышает трех-четырех месяцев. Все остальное время техника и программное обеспечение в растениеводческих хозяйствах не используется.
«Сезонный характер производства снимает с повестки дня планирование ремонтов и борьбу за каждый лишний день и час внепланового простоя. Основная масса работ проводится в межсезонье, когда простой считается естественным состоянием. А сезонные работы, такие как замена масла, не требуют продвинутых инструментов планирования», — знает из своего опыта работы с АПК начальник отдела маркетинга НПП «СпецТек» (программное обеспечение) Игорь Антоненко.
Проблемы в чистом поле
И все же, несмотря на вышеописанные трудности, уже накопилось множество успешных примеров применения специального программного обеспечения в хозяйствах. В основном, конечно, ими могут похвастаться крупные сельскохозяйственные компании, у которых есть возможность экспериментировать. Один из таких примеров — компания «Русагро», внедрившая интересное IT-решение.
Обычно технологию производства не пытаются усовершенствовать, считая, что все мелочи уже учтены. Однако экономия возможна даже в давно отлаженных технологических процессах, таких как производство сахара из свеклы. Традиционно корнеплоды сахарной свеклы после уборки укладывают в кагаты, в которых может находиться несколько тысяч тонн этой культуры. Постепенно урожай забирают из кагатов и отвозят на ближайшие перерабатывающие заводы.
Этот процесс не меняется уже несколько десятилетий, однако нельзя сказать, что он совершенен. Основная проблема такого подхода связана с потерей качества свеклы при хранении в кагатах, что, безусловно, приносит хозяйствам убытки. В компании «Русагро», которая специализируется на производстве сахара, решили проанализировать весь стандартный технологический процесс производства сахара с момента посева до отгрузки готового товара и обнаружили, что самые большие потери качества происходят как раз во время хранения свеклы.
Дело в том, что в течение трех-четырех месяцев хранения свеклы в чистом поле происходит постоянная смена погоды от заморозков до оттепелей, к тому же солнечные дни преимущественно сменяются дождливыми. Соответственно, в кагатах меняются условия хранения, свекла начинает подгнивать и повреждается. Порой она теряет качество из-за слишком низкой или высокой температуры (сахаристость культуры при определенных температурах может уменьшаться).
В «Русагро» решили, что с этой проблемой надо бороться. В лабораторных условиях провели опыты и выяснили, что именно и при каких условиях происходит с урожаем в кагатах. Затем специалисты компании создали алгоритмы, с помощью которых можно просчитать, когда необходимо забирать свеклу с полей на переработку.
Однако для использования алгоритмов надо было как-то отслеживать состояние свеклы во время хранения. Для этого была привлечена российская компания Tibbo Systems, уже имевшая опыт создания IT-решения для производителя сахара в Индии.
«Чтобы отслеживать состояние свеклы, мы расставили сеть датчиков, которые собирали информацию по кагатам. Кроме того, мы объединили эти сведения с прогнозами погоды, а также с фактическими погодными условиями и создали систему, которая сама выдает заключения, из каких кагатов надо забирать урожай на переработку, чтобы сырье не успело испортиться. Собранные данные обрабатывали с помощью алгоритмов, предоставленных компанией „Русагро“», — рассказывает заместитель генерального директора по работе с ключевыми партнерами Tibbo Systems Дмитрий Моисеев.
Благодаря развернутой системе удалось добиться повышения качества, поэтому систему установили еще на шести заводах «Русагро». «Внедрение IT-решения позволило компании добиться примерно 20% экономии на сохранении качества урожая и сокращении потерь при хранении. А это десятки миллионов рублей на одно предприятие», — уверяет Моисеев. Сколько удалось сэкономить в денежном выражении благодаря внедрению новой системы, в самой компании не рассказали.
Другой пример — отслеживание состояния техники и наличия запчастей. Для ведения такого учета необходимо заполнять множество бумаг, а это занимает немало времени. С такой проблемой в том числе столкнулось крестьянское хозяйство «Садовод» в Костанайской области Республики Казахстан.
«Садовод» занимается выращиванием овощей, а также товарного и семенного картофеля. Для производства этих культур используется обширный парк техники, за которым раньше следило множество специалистов, что само по себе уже было нерационально. Но еще более усложняла работу необходимость вести учет сотен единиц запчастей, которые могли теряться или использоваться не по назначению, например не в тех моделях техники.
Эту проблему в хозяйстве решили, установив программное обеспечение TRIM для управления эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом техники. Лицензию на использование программы «Садовод» приобрел в 2013 году, после чего предприятие приступило к самостоятельному внедрению информационной системы управления на основе TRIM, рассказывает начальник отдела маркетинга НПП «СпецТек» Игорь Антоненко.
Хозяйство провело паспортизацию транспортных средств и создало реестр объемом около 4,5 тыс. единиц техники и запчастей. Основную часть реестра составили грузовые автомобили ГАЗ, автобусы ПАЗ, тракторы МТЗ-952, 12221, 1025, 82.1, 1025.2, прицепы тракторные АЗ-8224, 8524, ПТС- 4,6,12,13 и ботвоудалители Grimme. Теперь весь процесс эксплуатации машин автоматизирован: любое использование запчастей и уборочной техники автоматически записывается и синхронизируется с системой бухгалтерского учета 1С.
Наконец, с помощью программного обеспечения можно значительно ускорить работу предприятия. Именно этого добился агрохолдинг «Дамате» (производство мяса птицы). Несколько лет подряд здесь использовали стандартный способ монтажа соединений в шкафу управления для линии разделки индейки. С его помощью регулировали разделку индейки, меняя способы разделки. Сам метод распространен на производстве, и ничего «отсталого» в нем нет. Однако менять настройки можно гораздо быстрее и легче.
На так давно «Дамате» установила коммуникационную систему Eaton SmartWire-DT для автоматизации линии по разделке индейки. «По нашим подсчетам, система позволяет менять настройки примерно на 85% быстрее и легче, чем при классическом методе», — считает директор по маркетингу компании Eaton Алексей Бурочкин. Он отмечает, что система не была разработана специально для переработки мяса и считается универсальной. Однако и такие общие для промышленности решения могут применяться в АПК. О суммах экономии в компаниях также не говорят.
Где найти интернет
Установка необходимого программного обеспечения не всегда возможна по причине отсутствия интернета в сельской местности. По словам разработчиков ПО, это самая большая проблема в полях, где он нужен для работы специальной техники. Даже сотовая связь есть далеко не во всех деревнях. Чтобы управлять сельхозтехникой, некоторые аграрии вынуждены арендовать на время работы в полях переносные базовые станции сотовой связи.
Для решения этой проблемы приходится использовать довольно необычные решения. «Самый экзотичный способ — это подвешивание базовых станций на дирижабль. Не знаю, применял ли кто-то что-то подобное в российском АПК, но такая технология есть. Еще используют карты памяти как замену передаче информации через интернет. Делается это просто: на карту памяти, установленную на сельхозтехнике, собираются данные, и во время дозаправки информация скидывается в офис, где с карты записывается на компьютер», — рассказывает Дмитрий Моисеев из Tibbo Systems.
Во время работы с «Русагро» его компании тоже пришлось столкнуться с отсутствием интернета и поставить специальное оборудование. «Наши датчики, следящие за состоянием свеклы в кагатах, не используют интернет в обычном понимании — они используют низкомощные передатчики, которые несколько лет работают от одной батарейки, при этом обеспечивая дальность передачи до 10-15 км при низкой скорости связи», — поясняет специалист.
Так что основная причина отсталости российского АПК, о которой так любят рассуждать чиновники из высоких кабинетов, связана не столько с недостатком образования у аграриев, сколько с отсутствием инфраструктуры. Впрочем, стоит отметить, что ситуация постепенно меняется к лучшему. Это хорошо заметно владельцам специализированных сайтов: с каждым годом все больше аграриев посещают их сервисы с мобильных устройств, и скорость соединения становится все выше. «Если десять лет назад большинство заходили со стационарных компьютеров, то сейчас уже с планшетов и телефонов. Скорость интернета за это время сильно выросла. Сейчас максимальное время отклика — 31 миллисекунда», — приводит данные координатор торговой площадки IDK Юрий Белоусов. Так что есть шанс, что возможность сэкономить появится и у небольших ферм из глубинок, а не только у агрохолдингов.
Зачем нужна автоматизация
Любое хозяйство может прекрасно работать и без IT-решений. Техника будет выполнять свои базовые задачи, при этом предприятие не ощутит снижения рентабельности. Но это не значит, что ее нельзя значительно повысить благодаря программному обеспечению.
Например, расчеты, связанные с определением прибыльности, наиболее эффективного вида деятельности, подведением финансовых результатови т. д. , сейчас чаще всего делают в Excel, заводя огромное количество разрозненных файлов, замечает директор практики CPM компании AT Consulting Юлия Захарова. В этих таблицах очень сложно разобраться и выделить главное. Тогда как система расчета прибыльности и определения эффективности деятельности могла бы легко избавить от этой проблемы. «Ее можно настроить под конкретные задачи предприятия: например, под распределение сырья по цехам или оптимизацию расходов на разных направлениях», — говорит специалист.
На сегодняшний день в России тренд к автоматизации сельскохозяйственных работ тесно связан с совершенствованием оборудования и появлением так называемых «умных ферм». Но и это довольно редкая практика, хотя она позволяет увеличить производительность в несколько раз. Например, создав роботизированный участок, молочная ферма «Покровское» (Вологодская область) надеется окупить вложения в 96 млн руб. за 8 лет за счет увеличения надоев молока в 3 раза, приводит данные руководитель департамента прогнозной аналитики и оптимизационного планирования Navicon Алексей Талаев.
Еще один пример — использование систем аналитики. В растениеводстве такие системы проводят анализ данных с датчиков, установленных на поле, а также изучают информацию о составе воды и грунта, атмосферных условиях и других показателях. Программы выясняют, на каких полях урожай созреет быстрее, составляют наиболее оптимальные маршруты движения техники и определяют оптимальные условия посева. «Многие считают, что в этой области анализа больших данных может произойти очередная сельхозреволюция. В частности, американская компания Monsanto с 25 млн га принадлежащих ей полей еще в 2013 году приобрела Climate Corporation, разработавшую картирование и анализ данных с сенсоров для оценки климатических условий и географического рельефа сельскохозяйственных площадей», — заключает Алексей Талаев.
