УДК

in process

DOI

10.53988/24136573-2019-04-09

Используйте это описание для цитирования: 

Cite this article as:

О внедрении современных информационно-технологических решений в сельское хозяйство / О. А. Моторин, М. И. Горбачев, А. П. Петренко, Г. А. Суворов // Управление рисками в АПК. – 2019. – № 4. – С. 105-122. – DOI 10.53988/24136573-2019-04-09.

MOTORIN O.A., GORBACHEV M.I., PETRENKO A.P., SUVOROV G.A.

ON THE INTRODUCTION OF MODERN INFORMATION TECHNOLOGY SOLUTIONS IN AGRICULTURE

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ | ECONOMICAL SCIENCES
МОТОРИН О.А., ГОРБАЧЕВ М.И., ПЕТРЕНКО А.П., СУВОРОВ Г.А.

О ВНЕДРЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

Моторин Олег Алексеевич – кандидат политических наук, доцент, Экономический факультет имени А.В. Чаянова, РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева, Москва, Россия.
E-mail: ol.motorin@gmail.com
SPIN-код РИНЦ: 4096-8796

Горбачев Михаил Иванович – начальник отдела, ФГБУ «Центр Агроаналитики», Москва, Россия
E-mail: mgorbachev@spcu.ru
SPIN-код: 1747-9529

Петренко Александр Петрович – заместитель начальника отдела, ФГБУ «Центр Агроаналитики», Москва, Россия
E-mail: apetrenko@spcu.ru
SPIN-код: 6526-5686

Суворов Глеб Александрович – ведущий специалист, ФГБУ «Центр Агроаналитики», Москва, Россия
E-mail: gsuvorov@spcu.ru
SPIN-код РИНЦ: 1117-3869

Аннотация

В статье рассмотрены вопросы внедрения современных информационно-технологических решений в сельское хозяйство, приведены примеры практического использования сервисов и компоненты IoT и перечислены наиболее популярные, внедряемые цифровые решения в настоящее время в России. В статье ссылка на сформированный паспорт информатизации регионов России и проект программы по цифровой трансформации отрасли.

Ключевые слова

Применение современных цифровых технологий, производительность труда, себестоимость продукции, урожайность, качество продукции, патентование, цифровизация.

MOTORIN O.A., GORBACHEV M.I., PETRENKO A.P., SUVOROV G.A.

ON THE INTRODUCTION OF MODERN INFORMATION TECHNOLOGY SOLUTIONS IN AGRICULTURE

Oleg A. Motorin – Editor in Chief, Candidate in Political Sciences, Associate Professor, Faculty of Economics named after A.V. Chayanov, RSAU – MAA named after K.A. Timiryazev, Moscow, Russia.
E-mail: ol.motorin@gmail.com

Mikhail I. Gorbachev – Head of Branch, Agroanalytics Center, Moscow, Russia
E-mail: mgorbachev@spcu.ru

Alexander P. Petrenko – Deputy Head of Branch, Agroanalytics Center, Moscow, Russia
E-mail: apetrenko@spcu.ru
Gleb A. Suvorov – Specialist, Agroanalytics Center, Moscow, Russia
E-mail: gsuvorov@spcu.ru

Annotation

The article discusses the implementation of modern information technology solutions in agriculture, provides examples of the practical use of services and IoT components, and lists the most popular, implemented digital solutions currently in Russia. The article refers to the generated passport for informatization of Russian regions and the draft program for digital transformation of the industry.

Keywords

The use of modern digital technologies, labor productivity, production costs, productivity, product quality, patenting, digitalization.

Текст статьи

В настоящее время для России развитие цифрового сельского хозяйства является стратегическим приоритетом государственной аграрной политики.
Изучив международный опыт и успешные примеры применения умных решений российскими фермерами и сельхозорганизациями, мы видим, что применение современных цифровых технологий на всем жизненном цикле сельскохозяйственной продукции позволяет существенно повысить урожайность, выход продукции на 1 работника, снизить материальные затраты на ГСМ, электроэнергию, средства защиты растений, оплату труда и др. виды расходов.
Однако отечественные производители сельскохозяйственной продукции и продовольствия, в силу разных причин, в том числе и по причине низкого уровня обеспеченности современными цифровыми технологиями и техническим оснащением, отстают от производителей ведущих стран с развитым АПК в таких значимых показателях как производительность труда, себестоимость продукции на одного работника, урожайность с 1 га и др., не всегда могут себе позволить применение умных решений.

Чтобы нивелировать это отставание от ведущих стран с развитым АПК в приемлемые сроки, отечественным аграриям уже сейчас необходимо как можно шире использовать мировой опыт в реализации высокоэффективных технологий на основе их трансфера. Так значительным событием в направлении трансфера технологий можно считать закрытие сделки Bayer – Monsanto, в результате которой российские аграрные кампании получат доступ к технологиям в области селекции, необходимых для создания новых сортов и гибридов, применимых в агроклиматических условиях нашей страны, а также высокоэффективным средствам защиты растений и самое главное к базам данных в области цифрового земледелия. Учитывая это отечественные аграрии в ближайшие годы смогут значительно нарастить количественные и качественные показатели производства.

Внедрение современных информационно-технологических решений позволяет значительно сократить издержки, повысить производительность труда и качество продукции. Вместе с тем, проникновение цифровых технологий в российское сельское хозяйство остается низкое: Россия занимает 15-е место по цифровизации и 8-е место по темпам цифровизации. Наиболее популярными, внедряемыми цифровыми решениями в настоящее время в России являются:
• системы параллельного вождения;
• системы автоматизированного вождения с подруливающим устройством;
• системы автопилот с «врезкой» в гидравлическую систему;
• системы дифференцированного внесения, ими пользовалось не более 1% из них:
• опрыскиванием - 85%
• внесением удобрений - 58%
• посев/посадка — 45%.
• системы мониторинга урожайности пользуется не более 1%.

Лидерами по цифровизации среди регионов являются Липецкая, Орловская, Курганская, Воронежская и Тюменская области. К примеру, внедрение цифровых технологий в «УК «Группа компаний «Зеленая Долина» в Белгородской области позволила выявить 800 га, которые не задействованы в севообороте, но стоят на кадастровом учете. Это позволило оптимизировать налоговые и арендные платежи на сумму около 2,2 млн. рублей. Оптимизация транспортных затрат дала значительную экономию по статьям ГСМ, заработной платы и амортизации в размере 7,5 млн. рублей на весь урожай. Среднерыночная стоимость всех проведенных мероприятий составила 8,2 млн. руб. По результатам проведения всех мероприятий прибыль предприятия увеличилась на 34,3 млн. рублей.

1/0

На федеральном уровне для решения задач цифровизации управления АПК в опытную эксплуатацию сданы ФГИС «Единая федеральная информационная система о землях сельскохозяйственного назначения и землях, используемых или предоставленных для ведения сельского хозяйства в составе земель иных категорий», а также ФГИС «Семеноводство» (проект цифровой прослеживаемости семян сельхозкультур).
В то же время, Россия отстает по темпам создания информационных технологий в области патентования. К примеру, по разделу «Точное земледелие, автоматизация и роботизация» лидируют ФРГ, Япония, США и Китай. Основной блок патентов по направлению «Системы для наведения и контроля движения с.-х. машин» принадлежит Японии, второе место удерживает – ФРГ.
На российском рынке товаров и услуг для сельхозтоваропроизводителей распространены следующие глобальные игроки. В числе создателей специализированных IoT-платформ для сельского хозяйства (интернет вещей) – Farmmobile, OnFarm и Farmers Business Network, Monsanto Company, Libelium,CLAAS, John Deere, Horsch. Некоторые из них, например, OnFarm базируются на универсальных IoT- платформах.

Вместе с тем, активно разрабатываются, внедряются и отечественные разработки таких компаний как ООО «АНТ», ООО «Форватер», ООО «Агросила», ООО Научно-производственное предприятие «Автономные аэрокосмические системы – ГеоСервис», Группа компаний «Геоскан», Группа компаний «ZALA AERO», ГлоНАШ, НПК «АгроДронГрупп», ПАО «МТС», АО Ростсельмаш. В той или иной степени, они могут конкурировать с интернетом вещей иностранного производства в сельском хозяйстве. В подавляющем большинстве случаев такие проекты носят характер экспериментальных, пилотных, и т.п.
Ядром современных представлений о современных информационно-коммуникационных технологиях в сельском хозяйстве можно считать концепцию «Умное сельское хозяйство». Эта концепция основана на использовании в сельскохозяйственной технологии различных инновационных технических решений, позволяющих максимально автоматизировать сельскохозяйственную деятельность, с целью повышения урожайности и улучшения финансовых показателей. Информационно- коммуникационные технологии (ИКТ) играют ключевую роль в «умном» управлении производством, сбережении ресурсов, повышении урожайности сельскохозяйственных культур и максимизации реализации генетического потенциала животных, минимизации вложений капитала в расчете на единицу получаемой продукции.
Сегодня активное внедрение цифровизации и интернета вещей в сельское хозяйство России позволяет превратить отрасль, менее других подверженную влиянию ИКТ, в высокотехнологичный и доходный бизнес за счет взрывного роста производительности и снижения непроизводительных расходов, которые являются атрибутами «умного сельского хозяйства» или «Сельского хозяйства 4.0».

Вместе с тем Россия отстает по внедрению и созданию информационных технологий, динамика патентования по разделу «Точное земледелие, автоматизация и роботизация» активно разрабатываются в Германии, Японии, США, России и Китае. Основной блок патентов по направлению «системы для наведения и контроля движения с.-х. машин» принадлежит Японии, второй по количеству – Германии (рис. ниже).
Стоит подчеркнуть все необходимые для практического использования сервисов IoT, технологии и компоненты (платформы IoT, устройства для подключения объектов телеметрии и телеуправления к этим платформам) начали развиваться на российском рынке. Однако на практике многие международные платформы пока не локализованы, а российские решения находятся на ранней стадии развития.

Рисунок 1. Распространение патентов на развитие IoT

В России известны единичные проекты (к примеру ООО «АНТ»), которые в той или иной степени можно связать с интернетом вещей в сельском хозяйстве. В подавляющем большинстве случаев такие проекты носят характер экспериментальных, пилотных, и т.п.
При этом важно отметить, что новые технологии, включая как минимум отдельные элементы AIoT, уже используются в крупных проектах в области тепличного овощеводства. Крупный бизнес проявляет в последние годы этому направлению повышенный интерес в связи с ограничением поставок из-за рубежа, государственными субсидиями и налоговыми льготами. В качестве примеров можно привести следующие:
• 2 комплекса в Тюмени и Луховицах Московской обл. (в планах - открытие еще двух) реализуются проекты с суммарными инвестициями по состоянию на 1 кв. 2016 года около 5 млрд руб. (компания «Технологии тепличного роста», ТТР). Общие планируемые инвестиции: 12 млрд руб.
• Сеть «Магнит» (компания «Зеленая линия», Краснодарский край). Общие планируемые инвестиции: 12 млрд руб.
• В январе 2016 года АФК «Система» купила тепличный комплекс «Южный» в Карачаево-Черкесии. Инвестиции: 3-6 млрд руб. (оценка).
• Строится тепличный комплекс в Каширском районе Московской обл. (компания «Агрокультура Групп»). Общие планируемые инвестиции: 6,4 млрд руб.

В частности, в Луховицах (Московская обл.) при выращивании огурцов используются следующие технологические решения:
• метод гидропоники (без почвы, при помощи питательного раствора);
• состав и объем питательной смеси, досветку, температуру, влажность и проветривание контролирует система HoogenDoorn;
Существует возможность удаленного мониторинга технологических процессов на мобильных устройствах (смартфон, планшетный ПК, ноутбук) — от подачи питательных растворов для огурцов до их отгрузки, а также внесения определенных изменений (у администратора).
В том числе многие решения в области «умного сельского хозяйства» не работают в России из-за отсутствия покрытия интернета земель сельскохозяйственного назначения.

Для повышения проникновения Интернет-доступа в настоящее время реализуется (и планируются) специальные программа по ликвидации цифрового неравенства, по данным Ростелекома на 30 июня 2016 года, представлены ниже:
• 946 точек доступа (фактически сел) фактически построено
• 1 846 точек доступа находится в процессе строительства
• 2 900 точек доступа проектируются
• 18,6 тыс. км ВОЛС построено• 6,3 тыс. км ВОЛС строится
• 49 тыс. км ВОЛС проектируется
• в 70-ти субъектах РФ идут работы
• По итогам завершения программы 13 958 населенных пунктов от 250 до 500 человек будут обеспечены точками ШПД до конца 2018 года
• Скорость передачи данных не менее 10 Мбит/с для каждого пользователя
• 2 000 интернет-ресурсов бесплатно, включая портал госуслуг
По данным на конец 2016 года сроки программы перенеслись на 2021 год (планировалось закончить в 2018)[1].

По имеющимся в распоряжении данным, проникновение навигационного оборудования в сельском хозяйстве в среднем составляет не более 60%, однако его использование в большинстве случаев носит несистемный характер, внедряется на небольшом количестве техники. Одним из основных категорий пользователей навигационного оборудования являются представители АПК-холдингов. Основными пользователя являются успешные рентабельные хозяйства (79% из них имеют навигационное оборудование) и хозяйства, имеющие в распоряжении новую технику (70%).
В большинстве случаев российские фермеры пользуются лишь одной системой, а не комплексно, не имея возможности оценить преимущества комплексного использования.
Наиболее популярными системами навигационного оборудования являются:
Системы параллельного вождения вручную (75 % пользователей)
• Системы автоматизированного вождения с подруливающим устройством (23%)
 Система автопилот с «врезкой» в гидравлическую систему (12%).
Как правило, навигационное оборудование использовалось на ограниченном количестве работ, задействующих использование дорогостоящих расходных материалов – удобрений, химикатов, собственно самого семенного фонда.
Системами дифференцированного внесения пользовалось не более 1% фермеров, из них:
 Опрыскиванием - 85% опрошенных
 Внесением удобрений - 58%
 Посев/Посадка - 45%.
Системами мониторинга урожайности пользовалось не более 1% фермеров.

Наиболее часто оснащаются навигационным оборудованием тракторы (практически 54%), далее комбайны (около 17%), на самоходные опрыскиватели – лишь 1%, на различные типы техники, в т.ч. и автотранспорт (28%).При этом, в большинстве случаев (85%) контролировался именно расход топлива. Электронные карты полей использовали 14%. На картах чаще всего контролировались данные по проводимым операциям: обработанная площадь (65%), число обработок (49%), кратность (49%), дозы вносимых материалов (49%), урожайность (23%). Большинство опрошенных пользователей электронными картами считывали информацию о проведенных работах с устройств в режиме оффлайн.
Крупнейшие компании из самых разных областей деятельности проявляют в России интерес к интернет вещам в сельском хозяйстве: от поставщиков семян и гербицидов до крупнейших авиационных компаний.
Примеры наиболее заметных глобальных игроков:
• Создатели специализированных IoT платформ для сельского хозяйства – новый, быстро растущий бизнес, пока представленный ограниченным количеством компаний таких как Farmmobile, OnFarm и Farmers Business Network, Monsanto Company, Libelium. Некоторые из них, например, OnFarm базируются на универсальных IoT-платформах (в данном случае – на платформе ThingWorx от компании PTC).
• Производители измерительной аппаратуры – уже устоявшийся зрелый бизнес, представленный десятками разнообразных компаний.
• Софтверные компании, разрабатывающие ПО, представлены как крупными и известными компаниями, так и молодыми компаниями.
• Производители сельскохозяйственной техники. По мнению John Deere и CLAAS их безоператорские тракторы и комбайны стали не только машинами для выполнения сельскохозяйственных действий, но и источником сбора информации.
• Поставщики решений для животноводства, так как эта сфера находится в ранней стадии развития.
Несмотря на это в России разрабатываются и внедряются отечественные разработки.

Таблица 1. Сравнение мировых и отечественных разработок решений для сельского хозяйства

Переход в цифровое земледелие путем применения современных управленческих технологий, построенных на перспективных моделях организации сельхозпредприятий, ориентированных на экономический и экологический эффекты, а также внедрение подключенных производственных систем с интегрированными базами знаний по всем рабочим процессам жизненного цикла является неотъемлемой частью современного аграрного бизнеса России. Уже сейчас развитие сельского хозяйства России идет по пути скорейшей интеграции мировых и отечественных достижений в области аграрной науки и практики. Меняется нормативная база, внедряется биологизация сельскохозяйственного производства России и перевода его на органическую основу, принят в первом чтении законопроекта «О производстве органической продукции».

В Минсельхозе создан Аналитический центр Минсельхоза России, который разрабатывает подходы к развитию современных информационных систем и платформ, Аналитический центр и аналогичные структуры стран «двадцатки» могли бы выстроить взаимоотношения по взаимному изучению и внедрению передового опыта наших стран в российское «умное хозяйство».
Одним из основных направлений Аналитического центра является формирование портфеля цифровых технологий и решений для сельского хозяйства, что позволит информировать хозяйства о возможностях эффективного и оперативного использования имеющихся ресурсов для внедрения экономически обоснованных наилучших доступных технологий и практик, обеспечивающих возможность производства сельскохозяйственной продукции в единой цифровой линейке «от поля до прилавка».

Очень важная работа проводится в рамках создания Единой федеральной информационной системы о землях сельскохозяйственного назначения и землях, используемых или предоставленных для ведения сельского хозяйства в составе земель иных категорий (ЕФИС ЗСН) в целях инвентаризации и паспортизации земельных ресурсов, на базе информационного взаимодействия с региональными органами исполнительной власти и межведомственного взаимодействия с другими ФОИВ, на данный момент система уже отражает сведения более чем о 2 млн. полей общей площадью 90 млн. га.

1/0

В основе принятия управленческих решений в области прогнозирования и планирования деятельности аграрного сектора страны лежит информация, полученная из аналитической системы Минсельхоза России, в которую были интегрированы отдельные информационные системы по различным направлениям деятельности. Аналитическая система позволяет решать ряд задач, прежде всего оперативного мониторинга состояния и развития объектов агропроизводства, представляя полученные данные в различных разрезах, как в натуральном и стоимостном выражении, а именно: данные о внешней торговле России с другими странами; данные по инвестициям и субсидиям; количественно-суммовые показатели по отраслям (растениеводство, животноводство, переработка); информация о наличии сельскохозяйственной технике по регионам;

Сформирован паспорт регионов России, в рамках агрегирования информации из разных источников создана аналитическая панель «Паспорт региона», в котором отражены основные показатели сферы АПК по каждому из субъектов. Это позволяет получить общее представление о положении дел в АПК в разрезе регионов. На текущем этапе система наблюдает 1 млн 200 тысяч полей из 748 муниципальных районов страны. Кроме того, по каждому из полей может быть представлен дополнительный набор количественных и качественных показателей.
Аналитическая панель «импорт и экспорт» сельскохозяйственной продукции: позволяет ежедневно отслеживать ввоз и вывоз сельскохозяйственной продукции в разрезе стран мира, субъектов РФ, видов продукции и взаимоотношений с нашими партнерами.

Автоматизированная информационная система реестров, регистров и нормативно-справочной информации представляет собой информационное обеспечение процессов ведения отраслевых реестров, регистров, нормативно-справочной информации.
Введённые в использование информационные системы Минсельхоза России позволили в 2,5 раза ускорить доведение субсидий и снизить процент подачи нескольких заявок одним и тем же производителем, в режиме онлайн проводить мониторинг и управлять исполнением государственных программ развития сельского хозяйства.
Большая часть данных сейчас собирается, анализируется в автоматизированном режиме – это касается данных в сфере механизации, семеноводства, ценового мониторинга, и продовольственной безопасности.

1/1

В России, в настоящее время есть положительный опыт внедрения «умного сельского хозяйства», однако его становление требует системных подходом и опыт наших коллег может пригодится, это очень лакомый пирог, оборот в отрасли интернет вещей составляет порядка 360 млрд рублей, и является перспективным сегментом для технологических компаний дружественных стран.
Отдельные успехи в области роботизации сельского хозяйства на основе искусственного интеллекта и беспилотного транспорта демонстрирует компания «Cognitive Technologies». Их совместная программа с Уральским федеральным университетом рассчитана до 2022 года, и имеет объем финансирования более 3 млрд руб. Цель проекта – существенное повышение эффективности ключевых показателей отечественных сельхозпредприятий за счет использования роботизированных систем. В результате ожидается увеличение эффективности бизнес-процессов на 50- 70%, повысить урожайность в 1,5–2 раза, и до 80% сократить стоимость посадки культур. Рост обеспечивается благодаря снижению расхода ГСМ, сокращению потерь воды, электроэнергии, увеличению качества уборки урожая за счет снижения потерь сельхозпродукции (до 60-80%) и оптимизации основных рабочих процессов.

В области мониторинга сельскохозяйственных земель наиболее распространена система GPS/ГЛОНАСС трекинга – Агросигнал (аналогичные продукты: TrackingM, FortMonitor, Exactfarming,). Инновационная технология обеспечивает онлайн-контроль техники, полей, персонала, весовых, складов. Рост рентабельности от внедрения системы оценивается в 20% (в настоящее время система используется аграриями Татарстана, Иркутской области, Краснодарского края, Белоруссии, Казахстана).
Основными отечественными компаниями, занимающимися разработкой беспилотных авиационных систем для сельского хозяйства, являются: ООО Научно-производственное предприятие «Автономные аэрокосмические системы – ГеоСервис», Группа компаний «Геоскан», Группа компаний «ZALA AERO», НПК «АгроДронГрупп».

1/0

Однако уровень развития отечественных технологических компаний недостаточен для удовлетворения потребностей агропроизводителей.
Учитывая богатый опыт наших зарубежных партнеров в области цифровизации сельского хозяйства, необходимо отметить те трудности, с которыми наша страна столкнулась, в частности уже сейчас.
Одним из серьезных препятствий на пути развития ИКТ в сельском хозяйстве России следует считать отсутствие стандартизации форматов и протоколов обмена данными, dashboard систем управления производством для обеспечения совместимости и роста конкуренции поставщиков цифровых решений, и в этом направлении мы можем активно поработать.

Необходимо отметить перспективность сотрудничества России и стран «двадцатки» по направлению «умного сельского хозяйства» в следующих аспектах:
технологические решения для ведения точного земледелия и животноводства (включая универсальные и отраслевые решения в области растениеводства, животноводства, и др.);
технологические решения в области систем автоматизированной идентификации заболеваний растений и животных;
эффективные системы учета анализа производства и переработки; эффективные системы управления в агрологистике;
системы безопасной передачи данных и шифрования в системах цифрового сельского хозяйства;
модели обработки данных и прогнозные модели.