АПК уходит в «цифру»
Развитие технологий точного земледелия и «умных» ферм уже сейчас позволяет существенно повысить эффективность сельхозпредприятий. Без дальнейшего масштабирования ИТ-решений российский агропром не выдержит мировой конкуренции
Цифровое сельское хозяйство уже лет пять назад стало активно растущим мировым трендом — именно с ним аграрии связывают дальнейшие перспективы повышения прибыльности, а государства — возможность получения международного лидерства в АПК. Оно появилось благодаря удешевлению интернет-технологий и сотовой связи, использование которых позволяет сегодня применять точечный мониторинг локального климата, почвы, растений, животных, передвижения техники и многое другое. Одно это уже помогло многим сельхозпредприятиям на треть, а то и более, сократить затраты на горючее, семена, воду, удобрения и средства защиты растений, корма и т. д. Затем, с появлением суперкомпьютеров и созданием специальных ИТ-алгоритмов, стало возможно анализировать накопившиеся за годы большие данные, что привело к еще большему эффекту в агропроме за счет составления карт урожайности и ведения более гибкого севооборота, персонифицированного подхода к животным и т. п.
Для России, которая после бурного роста в АПК оказалась на грани кризиса перепроизводства зерна, свинины и курятины, переход на цифровые технологии сельского хозяйства может оказаться чуть ли не единственной возможностью закрепиться на внешних рынках сбыта (и нарастить производство в отстающих подотраслях). К примеру, мы второй год подряд лидируем в мире по производству зерна и год — по его экспорту, но наша конкурентоспособность уже исчерпывает свои возможности, а появления новых существенных точек роста ожидать не приходится. Как подсчитали в Минсельхозе, урожайность у основного нашего конкурента — США — втрое-вчетверо выше, чем в России, а в целом стоимость сельхозпродукции на одного работника и вовсе в 22 раза больше (примерно такая же картина в животноводстве и птицеводстве). Помимо отставания в селекции и генетике наш агрокомплекс занимает 15-е место в мире по цифровизации, в том числе по причине низкого проникновения интернета и сотовой связи на селе. Между тем ИТ-технологии позволят всего за три-четыре года повысить эффективность агропрома в три-пять раз, увеличив прибыльность сельхозпредприятий на 20–50%, а затем еще больше. К тому же заделы для этого в России есть, равно как и невспаханные сельхозугодья. Крупнейшие агрохолдинги уже накопили позитивный опыт мониторинга полей и техники и вскоре начнут получать эффект от анализа больших данных, а разработки российских стартаперов порой опережают продукты западных инновационных компаний по многим технологическим показателям. К тому же, увидев новые горизонты, операторы «большой тройки» уже подумывают расширить зону приема, охватив дальние поля (это нужно для сбора информации с многочисленных датчиков).
Вторая зеленая революция
Началом первой зеленой революции принято считать 1943 год, когда Фонд Рокфеллера развернул в Мексике масштабную программу селекции растений. С тех пор начали регулярно появляться все более устойчивые и продуктивные сорта пшеницы, а вслед за этим и более упитанный скот. Далее драйвером роста в мировом АПК служили новые средства защиты растений, генно-модифицированные организмы и автоматизация производства. Эти технологии развиваются и сейчас, но уже достигли такого уровня, что не могут обеспечить рост на десятки процентов даже в пределах пяти лет. И тем не менее все мы являемся свидетелями зарождения второй зеленой революции, которая благодаря появлению новых цифровых технологий способна привести к увеличению производительности труда в мировом сельском хозяйстве на 70% (это с учетом крайне отсталых стран третьего мира) к 2050 году, а то и раньше. Это выводы экспертов Goldman Sachs, констатировавших, что «аналоговый период в сельском хозяйстве закончился, отрасль вошла в цифровую эру». С этим согласны исследователи компании J’Son & Partners, утверждающие, что технологии точного земледелия, интернета вещей и многие другие методы цифровой экономики «способны привести к всплеску урожайности такого масштаба, какого человечество не видело даже во времена появления тракторов, изобретения гербицидов и генетически измененных семян». По данным J’Son & Partners, сейчас мировые инвесторы вкладывают в новый сегмент AgTech (агротех) больше средств, чем в еще вчера модные FinTech и CleanTech (финансовые и экологически чистые технологии). Лидируют в этой сфере стартапы из США, Канады, Индии, Китая и Израиля, оставляя Россию на 15-м месте по числу ИТ-компаний, работающих в АПК. При этом на США приходится до 40% всего рынка «умного» фермерского хозяйства. Средний уровень проникновения технологий точного земледелия здесь оценивают в 30–50%, причем половина из них приходится на средних и мелких фермеров. В России же пока свыше 90% мелких и средних фермеров не могут позволить себе даже приобрести новую технику. И если в США и Германии проникновение интернета в сельской местности достигает 70–80%, то в России — в семь-восемь раз меньше, что, впрочем, отчасти объясняется нашими обширными территориями.
Между тем руководитель департамента развития и управления государственных и информационных ресурсов Минсельхоза Игорь Козубенко заявил на прошедшей недавно в Иннополисе (Республика Татарстан) конференции «Цифровая индустрия промышленной России» (ЦИПР), что рынок информационно-компьютерных технологий в сельском хозяйстве нашей страны уже сейчас оценивается примерно в 360 млрд рублей. А к 2026 году он может вырасти как минимум в пять раз. За счет активных внедрений цифровых технологий при участии государства бизнес уже к 2024 году может увеличить ежегодную прибыль на 20–50%, эффективность всего сельского хозяйства увеличится в три—пять раз, а ВВП страны можно повысить на шесть процентов. Эффект будет достигнут прежде всего за счет снижения потерь в пищепроме, которые в российском АПК сейчас оцениваются в 30–40%, и экономии ресурсов (отрасль потребляет значительную часть доступной пресной воды и 15% всей электроэнергии в стране).
Но для этого нам придется пройти путь в три этапа, первый из которых — интенсивное увеличение охвата сельхозугодий интернетом и сотовой связью, чтобы как можно больше хозяйств могли применять средства мониторинга полей и контроля за животными. На втором этапе аграриям совместно с ИТ-компаниями предстоит научиться анализировать накопленные большие данные для еще более эффективного прогнозирования и планирования посевов и состава стад, выбора средств и методов управления ими. Наконец, на третьем этапе при помощи государства предстоит объединить результаты этого анализа от каждого хозяйства и региона (а также системы управления логистикой и сбытом) в единую аграрную цифровую платформу, которая позволит в режиме онлайн максимально эффективно вести сельское хозяйство уже в масштабах всей страны. Все эти шаги заложены в обсуждаемой сейчас в правительстве подпрограмме «Цифровое сельское хозяйство», разработанной Минсельхозом совместно с ведущими аграриями, экспертами и учеными. На стимулирование хозяйств и развитие инфраструктуры для «оцифровки» сельского хозяйства предполагается выделить минимум 174 млрд рублей до 2024 года. Эксперты уверены, что в случае реализации этой программы мы уже через несколько лет увидим колоссальные подвижки в агропроме.
Пшеница из компьютера
Простейшие методы точного земледелия начинались с датчиков контроля за расходом топлива и датчиков GPS, которые позволяли исключать воровство ГСМ и следить, чтобы сотрудники не подрабатывали на чужих полях, — в этом и была первая экономия от «цифры». Следующий этап точного земледелия был связан с развитием и удешевлением мобильной связи и появлением в полях вышек сотовых операторов. Связь сделала возможным распространение в России опробованных на Западе технологий мониторинга полей посредством относительно простых датчиков (способные связываться со спутником регистраторы слишком дороги). Установленные по периметру полей и на грядках радиоустройства и видеокамеры передают в диспетчерский центр в режиме реального времени сведения о состоянии почвы (азотистый баланс, влажность и т. д.), позволяя организовать «умную» систему полива и внесения удобрений. Это сэкономило до 30% расходуемой воды и до 10–15% и более — химикатов. Наконец, в конце 2000-х в России (а на Западе еще раньше) появились разработчики ПО, которые придумали объединить все средства мониторинга и контроля с целью их синхронизации и выстраивания новых алгоритмов управления всеми передовыми автоматизированными системами управления в растениеводстве. Одной из первых крупных аграрных компаний такую комплексную информационную систему управления многими процессами внедрила в 2008 году ГК «Агробелогорье» в своей Борисовской зерновой компании. Она объединила функции «1С: Управление производственным предприятием» и геоинформационную систему (ГИС, фотографии со спутника в реальном времени) компании «Панорама-Агро». Это была одна из первых в стране промышленных интеграций в единую компьютерную систему средств GPS-навигации, датчиков расхода топлива, воды, почвы, внесения удобрений и средств защиты растений, а также данных от ГИС, позволяющих видеть точную структуру полей для составления карт урожайности. Специальная программа обрабатывала все эти данные, анализируя полученную информацию и выдавая рекомендации о начале сбора урожая, необходимости дополнительной протравки поля или, напротив, для ее сокращения. Она же позволяла делать прогнозы будущего урожая, что обеспечивало планирование объемов сельхозработ и затрат на них. Сейчас уже с десяток крупнейших растениеводческих холдингов применяют или намерены внедрить такие системы, поскольку они дают увеличение маржинальности в среднем от пяти до десяти процентов и выше в зависимости от успешности ИТ-технологии. Именно за эти проценты сейчас идет упорная борьба между аграриями в развитых странах, по той же причине вырос спрос на услуги российских ИТ-компаний, которые активно включились в гонку цифровых агродостижений.
Одним из первых организаторов масштабных проектов комплексного внедрения в России современных ресурсосберегающих технологий производства картофеля и зерновых культур было НП «Национальное движение сберегающего земледелия» под руководством кандидата экономических наук Людмилы Орловой. Она еще в первом десятилетии нового века создала первое российское предприятие по производству современных комплексов машин для АПК — АО «Евротехника», а также «Евротехника MPS» — для внедрения в сельхозпроизводство технологий точного земледелия. С тех пор таких компаний появились десятки, и сейчас они жесткого конкурируют за растущий рынок, что позволяет внедрять методы точного земледелия не только крупным (они их сейчас совершенствуют, покупая все более сложные программы анализа данных), но и средним хозяйствам. Например, один из наиболее заметных разработчиков компания «ИнфоБиС» предлагает онлайн-мониторинг полей для управления посевами и сбором урожая. «Хотя эта компания всего несколько лет на рынке, сейчас ее системы внедрены в 150 хозяйствах России и стран СНГ, — говорит президент Фонда развития интернет-инициатив Ирина Скрытникова. — Достигнутый эффект — в среднем до 50 процентов снижения расходов топлива только за счет контроля скорости. Сокращение затрат на сельхозработы — до 20 процентов. Система позволяет почти вдвое сократить сроки посевных работ и уборки урожая. Клиентам “ИнфоБиС” удается сократить потребности в топливе за два года на 47 процентов при том что площадь обрабатываемых ими площадей возрастает».
Большинство стартапов в сфере ИТ-разработок для агропрома поддержаны фондом «Сколково», технопарком Иннополиса и частными венчурными компаниями, такими как AVG Capital Partners. Например, резидент «Сколково» компания «Агросигнал» разработала собственную оригинальную систему эффективного земледелия, позволяющую повысить рентабельность всего сельхозпроизводства сразу на 20% (при средней норме по рынку 5–15%), так что их технологию применяют уже в 150 хозяйствах с общей площадью посевов 2 млн гектаров. Есть и те, кто уверенно выходит на экспорт: облачный (удаленный, без необходимости установки на предприятии) сервис управления эффективным растениеводством ExactFarming другого резидента «Сколково» — компании «Проагротех» уже используют более четырех тысяч сельхозпредприятий в десяти странах мира.
Руководитель венчурного направления AgTech Ventures фонда AVG Capital Partners Роман Трофимов много лет занимался реструктуризацией различных аграрных компаний, затем увлекся цифровыми технологиями — и недавно реализовал беспрецедентный в стране проект для агрохолдинга Gilan Agriculture Group, занимающегося в том числе выращиванием хлопка. Речь идет о визуализации и инвентаризации полей и сельхозтехники, дистанционном контроле за ними и координации работы с учетом территориальных ограничений при перевозке урожая. Система также ведет дистанционный видеоконтроль строительных работ и операционной деятельности животноводческих ферм, садов, заводов и хлопковых полей. Она позволяет повысить урожайность зерновых и плодовых культур на 15%, а выход хлопковолокна — до 36%.
Российским ИТ-стартапам в растениеводстве, безусловно, есть куда расширяться. Например, если операционные системы управления садом уже есть, то эффективных комплексов цифрового управления хранением плодов для интенсивного садоводства, которое развивается в России в последние годы, у нас пока не создано. Здесь мы, видимо, еще долго будем проигрывать в конкуренции. Например, занявшийся в 2015 году интенсивным садоводством агрохолдинг «АФГ Националь», один из крупнейших в стране, использует «умные» системы хранения яблок европейского производства, позволяющие достигать стопроцентной сохранности продукции в течение длительного времени. Система задает и поддерживает в камере хранилища необходимые температуру, влажность, уровень содержания кислорода и углекислого газа. «Это оборудование позволяет устанавливать настройки с точностью до десятых и сотых долей, а для каждого сорта яблок разработан оптимальный температурный режим. При отклонениях от него либо сахар в яблоках превратится в спирт, либо срок хранения сократится на несколько месяцев, что приведет к потере стоимости, — говорит руководитель дивизиона «Сады» агрохолдинга «АФГ Националь» Олег Рьянов. — Мы купили не просто “железо”, а результат исследований в части технологии хранения яблок, которые в течение десятилетий ведутся европейскими частными компаниями и специализированными институтами. За рубежом это целая индустрия, которая поставлена на поток, в России такого опыта пока нет. У российских аналогов не столь длительная история, и могут быть ошибки, так называемые детские болезни, которые выявляются в процессе эксплуатации. У зарубежных производителей в связи с большим опытом ошибки выявлены и исправлены».
Роботам мешают «вкалывать»
«Представь себе: вон там идет трактор, а в нем никого нет» — эта фраза из фильма «Дело было в Пенькове» воспринималась первыми его зрителям как фантастика. Вывод на поля беспилотных тракторов, а точнее, робототехники — это следующий виток второй зеленой революции, при этом на Западе он в той или иной степени реализован, а у нас только зарождается. «Хотя и к нашим аграриям приходит понимание, что фермер будущего не тот, кто лежит под ломающимся трактором, — говорит Инна Скрытникова. — Он умеет работать с данными и с помощью смартфона один управляет большим полем». Именно такую технологию на конференции ЦИПР представил генеральный директор компании «Аврора-роботикс» Виталий Савельев. Компания за несколько лет разработала программу автоматического удаленного управления сельхозтехникой «Агробот», которая сложнее, чем те, что управляют беспилотными автомобилями в городах. Внешне система выглядит как коробочка, установленная в тракторе, и управляется машинистом из диспетчерского центра. Точнее, один диспетчер может одновременно управлять десятью машинами и более через компьютер или смартфон. «В этой коробочке находится “мозг”, который в режиме реального времени выстраивает траекторию движения, обрабатывает информацию о препятствиях, учитывая динамичные и статичные данные, свойства почвы, освещенность и много чего еще, — рассказывает Виталий Савельев. — Машина огибает препятствия, но в целом движется по траектории, заранее заданной оператором. Вычислительный центр и программное обеспечение находятся на борту платформы, которая всегда соединена дистанционно с диспетчерским центром, а диспетчер может управлять группировкой роботов из десяти машин и более». Система ранее проходила испытания в крупных хозяйствах, в частности в ХК «Авангард», но ее коммерческое использование планируется лишь к 2021 году ввиду постоянного выявления новых технических проблем и задач. «Например, сейчас на территории Рязанской области мы запустили тестовый полигон, на котором машины на площади 50 гектаров в автономном режиме выполняют ряд операций по обработке, посадке, выращиванию и возделыванию сельскохозяйственных культур за счет различного навесного оборудования». Стоит такая система в разы меньше западных аналогов, всего полтора миллиона рублей, и окупается за три сезона благодаря ускорению темпов работ (машины могут трудиться круглые сутки), снижению на 40% потерь семян при посеве и сборе урожая, экономии на ГСМ, рабочей силе и т. д.
Помимо «Авроры-роботикс» беспилотными системами сельхозтехники в России также занимается компания Cognitive Technologies, которая совместно с агрохолдингом «Союз-Агро» изначально создает ее на базе машин «Ростсельмаша». «Агробот» может быть установлен на различных машинах. Компания уже проводила испытания своей системы на тракторах Петербургского, Владимирского и Харьковского тракторных заводов, которые вызвались оптимизировать свои машины для автономной работы. «Но у нас развитие этого сегмента и внедрение его в АПК осложнено негибким законодательством в части беспилотных транспортных средств, — сетует Виталий Савельев. — Каждый запуск такого аппарата требует особых разрешений, и пока лишь редкие энтузиасты готовы включать их в свою технологическую цепочку».
То же самое касается беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), применение которых за пределами территории дома или на неогражденной территории незаконно. Притом что БПЛА, в отличие от спутников, позволяют получать данные о территории с точностью до сантиметра, без чего применение тех же мотороботов затруднено, а вместе с ним и дальнейшее развитие точного сельского хозяйства. «Действительно, сейчас каждый взлет БПЛА, по сути, вне закона. Тут надо срочно наводить порядок, поскольку такие аппараты помогают в ключевых отраслях промышленности», — говорит генеральный директор компании «Геоскан» Алексей Абросимов. В России уже более двух сотен компаний — производителей гражданских БПЛА, но из них лишь единицы делают именно роботов, а не управляемые с пульта дроны. «Такие летающие роботы программируются и способны через интернет автономно взаимодействовать с другими системами управления полем, складом, строительством и так далее, — говорит Алексей Абросимов. — Если аграрии и применяют их, то на свой страх и риск — есть опасность попасть на штраф». В частности, такие летающие роботы могли бы, например, круглосуточно отпугивать вредителей на полях или давать более точное представление о наличии болезней и паразитов у растений, что сейчас приходится вычислять лишь по цвету части поля на космических снимках.
Фейсбук (соцсеть признана в РФ экстремистской и запрещена) для буренок
Подотрасль интенсивного животноводства в России уже достаточно роботизирована, и вклад цифровой революции в ее развитие — лишь нанесение отдельных штрихов. «В свиноводстве, например, наши крупные агрохолдинги закупили самое передовое в мире оборудование, оснащенное всеми датчиками контроля окружающей среды, привеса, подвижности животного, веса кормов и так далее, а оцифровывать старые традиционные фермы без предварительной их автоматизации попросту абсурдно, — говорит генеральный директор Национального союза свиноводов Юрий Ковалев. — А поскольку улучшением генетики товарные хозяйства не занимаются (это делают международные компании), то производителям и незачем анализировать данные, покупая дорогое ПО». Но российские компании, выращивающие крупный рогатый скот, в ИТ-технологиях нуждаются, поскольку у них племенное дело не систематизировано на мировом уровне и даже не стандартизировано на региональном, и из-за нарушения правил содержания и кормления породистого скота снижается его продуктивность. Так что сейчас даже крупные, хорошо автоматизированные и роботизированные хозяйства видят в цифровизации задел для будущего роста производительности. «Мы совместно с МТС сейчас реализуем проект, который позволит собрать воедино данные от множества наших датчиков мониторинга внешней среды и состояния животных, — говорит Марат Золин, заместитель генерального директора ХК “Агросила” (входит в топ-15 крупных агрохолдингов РФ). — То есть у нас информация с каждого датчика хранится в отдельных системах, но единой платформы для комплексного анализа всей ситуации с состоянием стада нет, эту проблему мы сейчас и решаем». Если каждый датчик в отдельности позволяет лишь отследить потерю веса, снижение надоев для изменения режима кормления (или вовремя выявить болезнь для оперативного лечения), то комплексный анализ позволит понять, что происходит со стадом одной и той же племенной популяции в целом, и корректировать процесс поддержания продуктивности. Над усовершенствованием технологии персонализации скота для поддержания качества породы сейчас усиленно работает первый в этой сфере российский стартап «Агроинновации», который еще восемь лет назад ввел систему электронной паспортизации стада. Она позволяет хозяйствам избежать ошибок, возникающих, если данные о коровах зоотехники вносят вручную и могут перепутать номер животного или параметры датчиков. «Сейчас зоотехник приходит со смартфоном, считывает информацию с электронной бирки, а на ней уже содержится информация с датчиков обо всем, что с коровой происходило за последнее время, вся ее история, включая данные о родителях, — рассказывает основатель “Агроинноваций” Марат Дусаев. — При этом, чтобы работник не перепутал корову, мы недавно ввели систему идентификации по фотографии: сделал снимок морды — и приложение в смартфоне само отыскивает индивидуальную карточку этой коровы. По сути, фейсбук (соцсеть признана в РФ экстремистской и запрещена) для скота. Теперь мы пошли дальше и за счет специального ПО накопленные о животном сведения можем сравнивать с генетическими стандартами породы и делать выводы об изъянах в производстве». Для контроля за стандартом пород своих клиентов компания сотрудничает с ведущим племзаводом страны «Элита». В это дело Марат Дусаев восемь лет назад вложил собственные пять миллионов рублей, получал инвестиции от венчурных фондов (и даже заинтересовал один европейский фонд), однако окупаемости ожидает лишь через два года. «Наши скотоводы консервативны, новые технологии внедряют неохотно. Да и развитие новых технологий в большинстве регионов сдерживается слабым проникновением интернета в селах», — говорит он.
Притом что в целом по стране охват домохозяйств интернетом приблизился к уровню развитых стран, на селе он составляет лишь 10%. «Это было вызвано тем, что раньше операторам неинтересно было покрывать сетью поля, на которых никого нет, кроме трактористов, и то не весь год, — говорит начальник отдела М2М-продуктов МТС Александр Астахов. — Сейчас же мы видим тенденцию, что интернет вещей и развитие цифровизации в агросекторе могут как раз дать толчок развитию этого покрытия». Операторы «большой тройки» уже сейчас по запросу крупных и средних сельхозкомпаний вкладывают свои средства в установку новых вышек в полях именно по причине появления новых систем, основанных на ежедневной передаче большого количества данных. «Второе, что нас стимулирует, — появление уже через два-три года технологии 5G, которая предназначена именно для сбора данных с множества автономных датчиков на полях и животных и не требует подведения электропитания», — говорит Александр Астахов.
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl