Автоматизация фермы является важным направлением развития сельскохозяйственной отрасли, от которого в определенной степени зависит будущее человечества. С увеличением населения планеты и дальнейшим прогнозируемым ростом в ближайшие 30 лет вопрос питания становится особенно актуальным. Для обеспечения комфортного проживания необходимо значительно увеличить производство продуктов питания.
Сельское хозяйство, которое вносит значительный вклад в производство пищевых продуктов, постоянно модернизируется. Эффективным решением последних лет стала роботизация для фермерских хозяйств — одного из источников производства пищевых продуктов. Пока остаётся задействован физический труд, однако он уже в значительной степени заменен различным оборудованием.
Автоматизация для ферм позволяет нарастить выпуск продукции и минимизировать долю дорогостоящего человеческого труда.
Актуальные задачи фермеров, которые решают сервисы ИИ
В сельское хозяйство внедряется искусственный интеллект для ферм, анализируются и автоматизируются различные процессы, используются другие новейшие технологии подобного рода.
Техника не подвержена усталости и потере концентрации. Это особенно актуально при выполнении монотонной работы. В итоге труд, к которому раньше привлекали много рабочих, теперь зачастую контролируется лишь одним человеком. Специалист находится в кресле оператора, дистанционно управляя технологическими процессами с помощью датчиков, видеокамер и компьютера.
Роботы для ферм
Роботы для ферм позволяют значительно упростить труд и привлекать к нему меньшее число специалистов с большей отдачей. Типовые задачи решаются быстрее и точнее, чем если бы это делал человек.
Хорошо зарекомендовала себя автоматика и в сфере получения урожая сельскохозяйственных растений. Специальные датчики и детекторы предельно точно отслеживают необходимость полива и могут подать именно столько жидкости, сколько необходимо тому или иному типу сельскохозяйственных культур.
В условиях теплиц роботы для фермеров становятся еще более полезны. Они отслеживают не только необходимость полива, но и температурный режим, зрелость плодов и многие другие факторы.
Подобные комплексы способны осуществлять сбор овощей, фруктов — причем делая это максимально бережно, оперативно и сразу сортируя урожай. Из числа сотрудников требуются лишь операторы и техники, проводящие обслуживание и ремонт роботов.
Беспилотные тракторы
Автоматизация коснулась и разных видов сельскохозяйственной техники. Например, теперь на полях можно встретить полностью автономный трактор, который работает самостоятельно.
Конечно, нельзя полностью отказаться от труда человека. Техника пока не столь совершенна и требует адаптации, настройки на конкретные условия, определенного контроля. Привлечение сотрудников необходимо только на этапе запуска — впоследствии за технопарком может следить минимальный штат.
Решения в области ИИ и автоматизации фермерских хозяйств есть и у российских разработчиков. Так, компания Cognitive Pilot совместно с Петербургским тракторным заводом начала серийный выпуск «Кировцев» с автопилотом. Система не только обеспечивает точность движения до 1-2 см, но также благодаря машинному зрению и искусственному интеллекту уберегает технику от аварий: нейросеть глубокого обучения распознает людей и другую технику на пути следования, автоматически тормозит трактор перед препятствиями и самостоятельно продолжает движение после устранения помехи.
Кроме того, в ближайшие годы Cognitive Pilot и ПТЗ выпустят полностью автономный трактор, а также технологию, которая позволит одному механизатору управлять сразу несколькими машинами.
Роботы для ухода и прополки
Машины берут на себя эту долгую, скучную и утомительную работу, справляясь с ней намного быстрее людей со специальным инструментарием. Высокотехнологичные роботы используются для прореживания всходов, микрораспыления гербицидов, точного удаления сорняков, в том числе при помощи лазера. К примеру, прицепной робот Weedbot от Lumina без вреда для окружающей среды пропалывает 1500 метров в час, обрабатывая от 3 до 15 рядов за 1 проход с точностью до 2 мм от полезных культур. ИИ мгновенно обнаруживают сорняки, а лазерные установки нагревают их, доводя до кипения содержащуюся в них воду.
Дроны
Высокую эффективность роботизация продемонстрировала и в отслеживании состояния полей и урожая — здесь оказались незаменимы дроны. Подобный робот оснащен аккумуляторами достаточной емкости для облета больших площадей, а камеры высокой четкости дают возможность качественной оценки состояния почвы и урожая.
Такие роботы для ферм обходятся значительно дешевле найма фермеров, специалистов малой авиации для облета и съемки. Дальнейшее развитие подобных беспилотников именно в привязке к использованию в аграрном хозяйстве в перспективе дает возможность удешевления процессов опрыскивания, полива и внесения удобрений.
Датчики
Достаточно широко применяются для автоматизации хозяйств всевозможные датчики и специальное ПО. Если использование автономных роботов, искусственного интеллекта для ферм и беспилотных систем носит пока ограниченный характер, то эти технологии применяются активно. В любом современном хозяйстве программное обеспечение занимает одну из центральных позиций, позволяя эффективнее собирать и структурировать информацию, что облегчает ведение бизнеса.
Какие выгоды дает автоматизация на практике
Ранее настоящий скачок производительности сельскому хозяйству обеспечило появление соответствующей техники и химикатов. Следующим этапом определённо станет автоматических систем управления фермами.
Преимущества использования решений по автоматизации:
Беспрерывная работа.
Всевозможные датчики, камеры, искусственный интеллект и автономные роботы могут работать круглосуточно. Типовые задачи выполняются максимально быстро и точно с минимальным привлечением специалистов. Автоматике достаточно всего лишь своевременного технического обслуживания, и функционирование систем будет бесперебойным.
Решение проблемы дефицита кадров.
Автоматизированные решения особенно полезны ввиду того, что крупные агрохолдинги и фермерские хозяйства постоянно отмечают нехватку кадров в этой сфере. Причиной часто является их расположение в сельской местности и нежелание многих людей работать в сельскохозяйственном секторе.
Экономия.
Существенная экономия за счет автоматизации и роботизации достигается путем оптимального использования ресурсов. Ярким примером подобного являются системы на вертикальных фермах. Полив, внесение удобрений, управление микроклиматом и вентиляцией — все это берет на себя автоматика. Ресурсы используются по максимуму и одновременно не допускается перерасхода материалов.
Стоит отметить, что автоматизация для ферм касается буквально всех аспектов их деятельности. Она затрагивает не только рутинный труд, но и аналитику, учет, отчетность, бухгалтерию — системы автоматического управления ферм включают в свой состав соответствующее программное обеспечение.
При необходимости разработчики адаптируют программы или напишут новые для заказчика. За счет этого хозяйства могут отказаться от большей части офисного персонала, выигрывая в качестве такой работы. С учетом постоянно растущей стоимости труда специалистов, системы автоматического управлениями ферм обеспечивают большую экономию в долгосрочной перспективе.
Виды современной автоматизации фермерских хозяйств
Полный переход на автоматическое управление ферм пока не представляется возможным, но на данный момент доступны различные инструменты и программное обеспечение для решения задач автоматизации:
Учет и аналитика. Различные BI-приложения и комплексы обладают достаточной гибкостью, чтобы их можно было адаптировать под запросы фермы. Например, бренд 1С выпускает различные модификации продуктов: Отчетность агропромышленного комплекса, EPR АПК, Бухгалтерия птицефабрики или сельскохозяйственного предприятия и даже комплекс для работы с документацией в сфере животноводства и молочного хозяйства.
Системы полива полей. Орошение может проводиться не только чистой или минерализованной водой, но и с добавками специальных водорастворимых удобрений. Для теплиц возможности автоматизации даже более обширны — они позволяют контролировать почти весь цикл роста растений и ухода за ними.
Решения для рыбных хозяйств. Системы могут самостоятельно контролировать основные параметры воды и следить за тем, чтобы они оставались в рамках установленных границ. Автоматизация касается работы насосов, озонирования, кормления и отслеживания аварийных ситуаций. Системы требуют минимального числа сотрудников для обслуживания.
Роботизация при работе с животными. Например, значительные успехи наблюдаются в рамках автоматизации молочных ферм. За счет использования доильных роботов значительно возрастают показатели надоев одновременно с удобством ведения отчетности по каждой особи. Система собирает данные по состоянию здоровья животного, производству молока и любым изменениям. Вместе с внедрением автопоилок и автоподачи корма достигается существенная экономия на труде и использовании человеческого ресурса. В молочных хозяйствах ИИ может управлять освещением, вентиляцией и даже загонами.
Маркировка. Подобное оборудование дополняет системы учета и аналитики, позволяя совершенствовать бизнес-процессы фермы.
Преимущества автоматизации и ее текущее состоянии в нашей стране
Роботы для ферм способны решить множество проблем современных хозяйств, в числе которых:
Себестоимость продукции. Датчики, системы контроля и распределения дают возможности оптимизировать расход ресурсов. Это касается также воды, электроэнергии, удобрений, кормов.
Качество. Даже самый профессиональный сотрудник устает, его внимание притупляется и качество труда падает. Для автономных роботов такой проблемы нет. Они не пропустят сорняк или испорченный плод, не забудут выполнить поставленную задачу.
Оплата труда. Автоматическое управление ферм несколько повышает стоимость труда отдельных специалистов — от них требуется более высокая квалификация. Однако оно же позволяет значительно сократить фонд оплаты труда, так как дает возможность кратно снизить число сотрудников.
Учет и отчетность. Зачастую плохая информированность мешает бизнесу развиваться, долгое время именно это было одной из ключевых проблем фермерства. Современные цифровые средства упрощают ведение отчетности и иной документации.
В последние годы тенденция на автоматизацию сельскохозяйственной отрасли и внедрению автопилотов для фермеров прослеживается и в России. Сегодня наша страна занимает 15 место в мире по этому показателю. В небольших хозяйствах автоматизация внедряется средними темпами, однако более крупные представители аграрного бизнеса активно пользуются инновационными решениями. Автоматизация ферм принесет массу преимуществ как самим сельскохозяйственным производствам, так и потребителю.
Тверское отделение Сбербанка и Cognitive Pilot приняли участие в мероприятиях Дня льняного поля и представили почетным гостям цифровые решения для сельского хозяйства.
Обозреватель kp.ru Александр Милкус поговорил о новой перестройке, судьбах «умных компаний» и битве за мозги с одной из самых известных фигур в российском IT-бизнесе, президентом группы компаний Cognitive Technologies Ольгой Усковой