Технологии и сельское хозяйство

Агропромышленный комплекс — одна из наиболее динамичных и перспективных точек приложения инфокоммуникационных технологий. И Россия здесь не является исключением. Скорее наоборот: огромные просторы страны, колоссальные площади сельскохозяйственных угодий, исторически сложившаяся низкая эффективность использования сельскохозяйственных земель и в целом масса нерешенных вопросов в сельском хозяйстве создают предпосылки для его цифровизации.

Олег Привалов

Как говорят эксперты, в настоящее время цифровизации сельского хозяйства уделяется повышенное внимание, в том числе и на государственном уровне. Разработана Федеральная научно-техническая программа развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы. В рамках Национальной технологической инициативы (НТИ) вопросам IT в сельском хозяйстве также уделено много внимания, о чем говорится в "дорожных картах" FoodNet и AeroNet. В рамках НТИ на приоритетные проекты, которые связаны с реализацией концепции "умного" сельского хозяйства планируется привлечь 3,3 млрд рублей — как в виде грантов и возвратных инвестиций из государственного бюджета, так и в виде частных инвестиций.

Перспективный сегмент

По прогнозам аналитиков Министерства сельского хозяйства РФ, за ближайшие восемь лет доля российского рынка информационно-компьютерных технологий в сельском хозяйстве вырастет примерно в пять раз. Дмитрий Керимов, генеральный директор компании "FOSS Россия", подсчитал, что в настоящий момент в России тратится 0,9% ВВП на поддержку сельского хозяйства, при этом в стране появилось достаточно много передовых агрохолдингов, которые внедряют прогрессивные технологии. Он указывает, что в этом году была запущена государственная программа "Цифровое сельское хозяйство", которая подразумевает плотное сотрудничество Минсельхоза РФ с такими структурами, как Роскосмос и Росгидрометцентр, различные научно-технические центры и компании, занимающиеся внедрениями высокотехнологических инноваций в сельское хозяйство. "А в высших аграрных учебных заведениях России с прошлого года были открыты кафедры цифровизации сельского хозяйства для подготовки специалистов, готовых к работе в новых условиях. В целом сельское хозяйство является емкой, перспективной сферой для внедрения инноваций и высоких технологий",--- уверен господин Керимов.

Инвесторы в последнее время все активнее вкладываются в IT для АПК. Сергей Мышляков, руководитель отдела тематической обработки данных дистанционного зондирования Земли компании "Совзонд", полагает, что к таковым можно отнести Российскую венчурную компанию (РВК), "Сколково-Агротех", инвестирующие в передовые разработки для сельского хозяйства, в том числе на венчурной основе. В соответствии с "дорожной картой" FoodNet среднегодовой рост рынка IT-решений в сельском хозяйстве может составить 12%, при этом объем рынка прогнозируется на отметке $480 млрд в 2035 году по сравнению с $46 млрд в 2015 году. В разработки сельского хозяйства инвестируют также крупные IT-компании (1C, SAP), производители сельскохозяйственной техники ("Ростсельмаш"), удобрений и СЗР (Avgust, "Уралхим"). На передовых позициях внедрения инфокоммуникационных технологий в России стоят крупные агрохолдинги ("Русагро", "Продимекс", "Кубань", "Зеленая долина", "АгроТерра").

С 2014 года пивоваренная компания AB InBev Efes реализует в России глобальную инновационную программу Smart Barley ("умный ячмень"), целью которой является повышение эффективности производства ячменя, оптимизация затрат и сбережение ресурсов. Smart Barley — это пакет из более чем 15 технологических инструментов, позволяющих оптимизировать и повышать эффективность процесса выращивания ячменя. Как рассказали в компании, в России применяются три из них: спутниковый мониторинг посевов E-Leaf, аналитический сервис Grower Benchmark и селекционный исследовательский проект Global Barley Research.

Сергей Романов, директор по работе с агросектором SAS в России и СНГ, говорит: "Интернет-технологии — один из главных драйверов в цифровизации агрокомплекса. Датчики и устройства, упомянутые выше,— основа для построения интернета вещей в отрасли и база для внедрения искусственного интеллекта. В частности, аналитика данных и системы распознавания образов могут работать в сочетании с интернет-технологиями в животноводстве. Мы просчитывали экономический эффект от внедрения такой системы компьютерного зрения в свиноводстве, и по нашим расчетам получилось, что на один откормочный комплекс на 2500 голов увеличение прибыли составит 4-6 млн рублей в год. Соответственно, для свинокомплекса на 100 откормочных корпусов ежегодный прирост составит 400-600 млн рублей".

Консерваторы

Средние и мелкие товаропроизводители в данном направлении пока не так активны. "Причинами являются недостаточная осведомленность мелких и средних фермеров о возможностях IT-решений, инертность и консерватизм фермеров, недостаток финансирования (хотя имеются недорогие, условно бесплатные и бесплатные IT-решения для фермеров). Для устранения последней причины представляется целесообразным развитие программ целевого субсидирования фермеров (по аналогии с Евросоюзом и США)",— рассуждает господин Мышляков.

Илья Строкин, директор агропромышленной практики KPMG в России и СНГ, добавляет: "Фермеры очень традиционны, они подчинены циклу сельхозпроизводства, который не позволяет быстро внедрять и масштабировать использование технологий. Поэтому малые и средние производители предпочитают не рисковать и делают ставку только на те инновации, по которым уже есть кейсы возврата инвестиций. Крупные игроки экспериментируют охотнее — они активно пробуют различные инновации на малых объемах, но в итоге приживается лишь малая часть технологий, которые в полной мере смогли доказать свою эффективность".

Однако пока цифровизация АПК России серьезно отстает от развитых стран. Для сравнения, в США, Германии и Великобритании доля IT-специалистов от общего количества работников в АПК, по данным AB InBev Efes, превышает 4% (4,3; 4,5 и 4,1% соответственно). В то время как в России этот показатель составляет только 2,4%.

По данным Минсельхоза России, внедрение IT в АПК приведет к снижению себестоимости производства зерновых на 1513,3 рубля за тонну. Эта экономия будет достигнута в основном за счет снижения издержек на содержание основных средств, оплату труда, использование нефтепродуктов, минеральных удобрений и химических средств. Общий прирост продукции сельского хозяйства может составить 361,4 млрд рублей, ожидаемый прирост продукции растениеводства — 193,9 млрд рублей.

По информации портала Tadviser, наиболее распространенными классами IT-решений в сельском хозяйстве являются: системы управления предприятием (ERP), учетные системы, системы электронного документооборота, решения в области спутниковой связи и навигации, системы безопасности и контроля автотранспорта, системы управления персоналом, активами и бизнес-процессами, решения в области бизнес-аналитики, системы CRM. Причем ERP-системы интегрируют в себя и другие классы IT-решений.

Основным технологическим трендом сельского хозяйства является точное земледелие, которое заключается в наиболее эффективном с экономической и экологической точек зрения использовании каждого гектара земель, а также семян, удобрений, горюче-смазочных материалов (ГСМ), средств защиты растений (СЗР). Как результат — сокращение затрат на производство одного центнера продукции и повышение урожайности.

Для внедрения технологий точного земледелия необходимы сенсоры и информационные системы обработки и анализа данных. В последних все чаще применяются технологии интеллектуального анализа данных (data mining), основанные на машинном обучении. Cергей Мышляков полагает, что развитие технологий точного земледелия стимулирует развитие сразу нескольких технологических направлений.

Во-первых, это геоинформационные системы. "Эти системы — основа для использования и пространственного анализа всех данных, имеющих пространственную составляющую (а в сельском хозяйстве объем таких данных достигает 90%). Имеется тенденция разработки веб-решений с клиент-серверной архитектурой, доступных через интернет",— говорит господин Мышляков.

Во-вторых, космическая съемка. Уже сегодня имеются возможности ежедневно получать актуальные космические снимки высокого разрешения на любую точку поверхности Земли и наблюдать по ним за всеми процессами, происходящими на полях. В-третьих, беспилотные технологии. "Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) становятся все более доступными. Совершенствуются сенсоры на базе БПЛА (мультиспектральные, гиперспектральные, микроволновые) и другая полезная нагрузка",— отмечает господин Мышляков.

В-четвертых, аппаратура онлайн-анализа почвы, предназначенная для совместного использования с сельскохозяйственными агрегатами (при предпосевной обработке почвы, непосредственно при посеве и других агротехнологических операциях). Развиваются и агроскаутинг (процесс сбора информации непосредственно в поле), системы мониторинга и контроля машинно-тракторного парка, основанные на использовании систем спутниковой навигации и бортовой телеметрии, системы учета расходных материалов, системы интеллектуального управления высевом, внесением удобрений.

Ежечасный контроль

"Среди новых направлений, безусловно, стоит отметить интернет вещей. Примерами решений на основе интернета вещей являются: контроль собранного урожая от бункера до элеватора, мониторинг качества продукции и условий ее хранения, отслеживание мест происхождения продуктов питания, "умные" ресурсосберегающие фермы и теплицы. Все эти решения дают существенную экономию материально-технических ресурсов, энергозатрат, обеспечивают прозрачность бизнес-процессов и безопасность получаемой продукции",— рассуждает господин Мышляков.

По утверждению аналитического агентства PWC, "общий минимальный экономический эффект от внедрения интернета вещей в сельском хозяйстве может составлять около 469 млрд рублей за период до 2025 года". Ожидается, что основными драйверами данного эффекта будут оптимизация затрат на персонал, сокращение потерь продукции, понесенных в результате нарушений режимов хранения и хищений, сокращение потерь ГСМ. "За подтверждением справедливости этих утверждений достаточно зайти в интернет, где уже сейчас можно найти большое количество успешных кейсов применения современных технологий. Одно из первых эффективных решений этой сферы — система контроля режимов хранения сахарной свеклы компании "Русагро". Система позволяет контролировать состояние кагатов (насыпей), в которых свекла хранится при поступлении на завод до переработки. Из-за протяженности кагатов (сотни метров) и обширных территорий их расположения ранее контроль температурно-влажностного режима был практически невыполнимой задачей. Сейчас, благодаря применению автономных IoT-устройств, снабженных GPS-трекерами, акселерометрами, датчиками температуры и влажности появилась реальная возможность знать о состоянии кагата в конкретной точке, в привязке к ГИС. Несколько десятков тысяч автономных (до пяти лет работы) установленных устройств объединены в сеть LoRaWAN, что обеспечивает покрытие всей площади хранения. Это дало возможность на 20% снизить уровень потери сырья",— рассказал Константин Болтрукевич, директор департамента по работе с промышленными предприятиями компании "Техносерв".

"Россия — наиболее подходящая страна для использования больших данных: в этом достаточно убедиться, оценив размеры наших сельскохозяйственных угодий и масштабы агропромышленного производства. Так, например, в России находится 10% всех пахотных земель мира, из них 4/5 приходится на Центральное Поволжье, Северный Кавказ, Урал и Западную Сибирь. Между тем, как известно, в российском сельском хозяйстве многое зависит от климата. Более трех четвертей сельскохозяйственных земель нашей страны находится в зоне рискованного земледелия. Для них требуются специализированные агротехнологии и подходы, иначе любой год с неустойчивой погодой прямиком ведет к неурожаю. Минимизировать эти риски можно как раз за счет грамотного планирования, использования методов бережливого производства и точного земледелия — все они сегодня доступны в России",— говорит Алексей Петунин, заместитель генерального директора, директор по работе с партнерами, средним и малым бизнесом SAP CIS. Однако он признает, что новизна цифровых технологий и отсутствие инфраструктуры для них тормозят их внедрение в России. Еще одна трудность — человеческий фактор, на региональном уровне заметно сопротивление внедрению IT. "При этом именно в областях с традиционно сильным сельским хозяйством — Краснодарский край, Ростовская, Белгородская области, Татарстан, Ставропольский край, Воронежская область — технологии цифрового земледелия могут быть востребованы, чтобы повысить эффективность производства, повысить качество продукта и сделать прозрачными все процессы, снизив риски мошенничества",— считает господин Петунин.

Окупиться за один сезон

Сергей Мышляков полагает, что окупаемость инвестиций в цифровизацию АПК зависит от множества факторов, в первую очередь от того, какая именно технология внедряется. "Сельское хозяйство традиционно относится к отраслям с не очень высокими горизонтами планирования и существенной волатильностью рынков. В таких условиях аграриям нужны короткие сроки окупаемости инвестиций. Для большинства новых направлений науки и техники экономический эффект от их внедрения ощущается уже через год-два, а в ряде случаев (например, при точечном дифференцированном внесении удобрений) эффект может ощущаться уже в текущем сезоне",— отмечает он.

Господин Петунин говорит, что сроки окупаемости технологий в АПК составляют от трех до 15 месяцев, то есть в рамках одного сельхозсезона. Внедрение систем мониторинга, основанных на технологиях больших данных и интернета вещей, позволяет аграриям контролировать движение урожая от каждого бункера комбайна до места хранения на элеваторе и снизить потери урожая, в том числе и его хищения на 15-20%.

В России наибольшим спросом пользуются информационные системы управления растениеводством и животноводством, нацеленные на планирование, учет и прогнозирование. Обычно это облачные или кастомизированные решения, которые создаются крупными мировыми вендорами. Также популярны системы контроллинга над расходом ГСМ, датчики на комбайны и технику, которые предотвращают хищения, позволяют следить за эффективностью использования. Такие технологии окупаются за один сезон. А вот инновации, связанные с моделированием или прогнозированием урожайности, показывают свою эффективность только с течением времени, поэтому не так популярны. "Что касается инвестиций в технологические инновации в области АПК, на Западе они активно развиваются. На смену модному ранее FinTech приходит AgTech. В России же сама система вывода и капитализации стартапов не очень развита, поэтому и о массовом появлении стартапов в области сельхозтехнологий говорить не приходится",— говорит господин Строкин.

Владимир Зюков, генеральный директор компании "Нева Милк", рассказал: "У нашей компании есть несколько производственных площадок в форме партнерства, с нашим непосредственным участием. Одна из них, молочная ферма, расположена в Калининграде. На ней оптимизация количества обслуживающего персонала и повышение эффективности "работы" каждой отдельной коровы достигаются с помощью технологии удаленного мониторинга и обработки больших массивов данных. В систему было вложено около 4 млн рублей, и эти затраты удалось окупить за год. На каждое животное помещается комплекс датчиков, отслеживающих текущее физическое состояние, уровень надоя, количество съеденного корма, отелы, график осмотров и многое другое. Параметры контролируются оператором, который может делать выгрузку данных, строить графики, анализировать зависимость показателей. Можно оперировать как с данными по всему стаду, так и по отдельным животным, или же делать выборку по годам рождения, контрольным группам. По итогам анализа условия содержания коровы могут быть скорректированы и оптимизированы. Конечно, при условии, что коровники также достаточно автоматизированы. В результате столь точное отслеживание параметров позволяет увеличить надои и объемы отгрузки молока на 20-30%".

Сергей Романов уверен, что у цифровых технологий в сельском хозяйстве огромный потенциал. "Большая часть территории РФ считается зоной рискованного земледелия, и часто можно слышать, что все зависит от погоды на 70%. Однако неэффективность производства и нерациональное использование ресурсов наносят едва ли не больший урон, чем плохие погодные условия. Например, при неправильном хранении и неэффективном производстве зерна теряется около 30% урожая, и цифровизация помогла бы избежать этих потерь. Мониторинг земель, мониторинг цен при экспорте и импорте, работа с данными в селекции — все это также повышает результаты",— говорит эксперт. Он резюмирует: за счет цифровизации сегодня можно контролировать две трети самых важных факторов, влияющих на урожайность, и даже небольшой прирост на гектар при тех же погодных условиях дает серьезный плюс в валовом рублевом выражении.