Замена комбайнеру: как агропром осваивает искусственный интеллект
Несмотря на санкции и проблемы с импортозамещением комплектующих, отечественные аграрии продолжают внедрять «умные» технологии. В некоторых сегментах, например в промышленном внедрении беспилотной сельхозтехники, российские решения могут даже оказаться в мировых лидерах, считают эксперты
Согласно исследованию аналитиков Research and Markets от октября 2024 года, в 2023-м мировой рынок автономной сельскохозяйственной техники составил $101,5 млрд, а к 2030 году он вырастет более чем вдвое, до $268,8 млрд. Чуть больше половины рынка составят частично автономные машины, остальное — полностью беспилотная техника.
Еще в 2022 году во всем мире было 15,4 тыс. «умных» сельскохозяйственных машин, и больше трети этого объема — 5,4 тыс. единиц — приходилось на лидера в применении этого вида техники — США, указывали аналитики Global Industry Analysts Inc. Они ожидали, что к 2026 году на полях по всему миру будут работать почти 40 тыс. единиц полностью автоматизированной сельскохозяйственной техники.
По данным на 2023 год доля российских предприятий агропромышленного комплекса (АПК), применяющих технологии на основе нейросетей, составляла 12–15%. Еще 37% агрокомпаний планируют внедрение современных технологий, следует из данных отраслевого клуба «Альянс в сфере искусственного интеллекта», объединяющего ведущие технологические компании.
Какие задачи решает ИИ в агросекторе
Наибольшим спросом у российских сельхозпроизводителей пользуются технологии точного земледелия — контроль засоренности полей и густоты растений по снимкам с дронов, спутниковый мониторинг сельскохозяйственных угодий, оптимизация удобрений и прогнозирования урожайности на основе анализа информации, собранной «умными» датчиками и так далее, отмечает директор национальной ассоциации сельхозтоваропроизводителей и промышленников «ИнтерАгроТех» Наталья Филиппова. На них, по оценкам ассоциации, приходится около 37% рынка. На втором месте по популярности — автоматизированные системы управления предприятиями (21% рынка), далее идут технологии сбора данных и аналитики (12%), точного животноводства (12%).
Все эти технологии позволяют значительно повысить эффективность управления хозяйством, отмечает технический директор «Яков и Партнеры Digital» Федор Чемашкин. И во всех этих сегментах есть перспективные отечественные разработки, указывают авторы исследования «Применение искусственного интеллекта в приоритетных отраслях экономики» (2023) университета «Иннополис». В качестве примера аналитики приводят сервис «СкайСкаут» по мониторингу полей с выведением аналитики, информации о рисках и прогнозов на переносные гаджеты, комплексную систему управления сельхозпредприятием «АгроСигнал» на основе агроскаутинга, а также систему Animal Care, которая отслеживает начало отела у коров и контролирует действия персонала.
В официальный реестр российского софта также включены программа агроскаутинга от пензенской компании «Геосаэро», анализирующая всхожесть растений и наличие сорняков на поле при помощи дронов, система мониторинга почв от «Агро софта» на основе «умных» датчиков, а также программа «АгроМон», помогающая на основе анализа больших данных и построения моделей управлять полевыми работами, осматривать посевы, анализировать итоги года. Также включенное в реестр мобильное приложение «REGAGRO 3 — Ветеринарный врач» позволяет ускорить регистрацию поголовья скота — на одну особь потребуется затратить не более 30 секунд. Компании, внедряющие российские технологии из реестра, могут претендовать на госсубсидии.
Как автопилоты помогают в поле
Среди пока не самых широко распространенных, но наиболее динамично развивающихся секторов AgTech — системы автопилотирования агротехники, считает Наталья Филиппова: «По нашим оценкам, которые во многом совпадают с данными мировых аналитиков, динамика развития этого сектора превышает 20% в год как в России, так и в мире».
Сельхозтехника, снаряженная ИИ, позволяет роботизировать наиболее трудоемкие и критичные в производстве агропродукции процедуры, такие как вождение техники при проведении посевных работ, уборке урожая, внесении удобрений, обработке почвы. Это позволит существенно — до 30–40% — повысить общую эффективность сельхозработ за счет точности выполнения операций, и как следствие — экономить топливо, посевной материал, удобрения, минимизировать человеческий фактор, объясняет Наталья Филиппова.
«Рулить комбайном физически сложно, у него жатка — 12 м, плюс смена в 12 часов. Уборочный сезон в России короткий, поэтому работать приходится практически круглые сутки, в таких условиях комбайнер сильно устает от монотонной работы, необработанными остаются целые полосы. А это потери урожая, семян, горючего», — объясняется польза автопилота в блоге Cognitive Pilot.
Механизатор меньше устает, потому что ему не нужно рулить, он только следит за тем, как все работает», — подтверждает директор фирмы «Агрорезерв» из Псковской области Александр Громов. ИИ поможет решить и проблемы с дефицитом механизаторов, в том числе за счет привлечения в профессию молодежи, уверена Наталья Филиппова.
Задачи и проблемы автоматизации АПК
Автоматизированной техники пока мало, отмечает Филиппова: в стране насчитывается 120 тыс. комбайнов, 420 тыс. тракторов и 15 тыс. самоходных опрыскивателей, а уровень проникновения автопилотов в этом сегменте пока варьируется по регионам от 5 до 22%. И это если считать системы предыдущих поколений на основе GPS, которые только корректируют действия механизатора, но не заменяют его. А автопилотов именно на основе ИИ — менее 1%.
Пока Россия существенно отстает по уровню внедрения автономной сельхозтехники, говорит руководитель проектов практики «АПК и потребительский сектор» консалтинговой компании Strategy Partners Роман Самойлов. Но у наших разработчиков, по его словам, серьезный потенциал: «Отечественное ПО для автопилотирования разрабатывают такие технологические гиганты, как «Сбер», и «Яндекс» (правда, последний — пока не для сельхозтехники)». Несмотря на санкции, ограничивающие импорт в Россию современных технологий, необходимое аппаратное оборудование продолжает импортироваться и обеспечиваться поставщиками из Китая, продолжает Самойлов.
«Сегодня именно ИИ — основной инструмент для повышения эффективности агрохозяйств. Это ключевые инновации, которые превращают трактор или комбайн в думающее существо», — говорит Наталья Филиппова. Поэтому стране нужны агропилоты последнего поколения на основе нейросетей, использование которых не требует присутствия в кабине механизатора, в отличие от распространенных сейчас систем пилотирования техники на основе GPS или даже систем с ИИ первого поколения, объясняет она. Их появление в России — дело ближайшего будущего.
Беспилотники с нейросетями первого поколения тоже все еще нуждаются в человеке. Они действуют по следующему принципу: сначала механизатор сам ведет машину, создавая границы поля, в пределах которых будет работать агрегат, а затем передает управление системе.
Чьи «умные» тракторы ездят по России
До 2022 года в России были распространены иностранные системы агропилотирования, самой популярной из них была американская Trimble, но после введения санкций производитель остановил новые поставки на российский рынок, и к весне 2024 года 57% хозяйств, использующих агропилоты, работали с отечественными системами Cognitive Agropilot от российской компании Cognitive Pilot (ООО «Когнитив Роботикс»), конечными владельцами которой являются топ-менеджмент и Сбербанк. Лишь 15% аграриев работали с Trimble, а оставшиеся 28% рынка делили все остальные разработки, в первую очередь азиатские, показал опрос «ИнтерАгроТеха».
По данным Cognitive Pilot, компания продала в общей сложности 2 тыс. единиц сельскохозяйственных беспилотной техники в 30 регионов России. Стоимость одной системы — от 1 млн руб. Системами, которые компания выпускает на собственном заводе в Томске, серийно комплектуются тракторы «Кировец» на Петербургском тракторном заводе. Они устанавливаются и на другую технику — от Минского тракторного завода, Claas и John Deere.
Агропилоты также продаются в странах Латинской Америки, Ближнего Востока, Африки, рассказал ведущий разработчик Cognitive Pilot Геннадий Савицкий. Разработки компании конкурентоспособны на мировом рынке: одно из преимуществ их систем навигации — возможность работы в отсутствие сигнала GPS, отмечают эксперты. Это важно в зонах слабого сигнала, в областях работы систем радиоэлектронной безопасности, а также при погодных условиях, влияющих на уровень сигнала, например вспышек на солнце, отмечает Наталья Филиппова.
Cognitive Agropilot пока остается единственной широко применяемой российской промышленной системой ИИ-автопилотирования, отмечает Наталья Филиппова. И пока это единственная из систем пилотирования сельхозтехники, которая включена в реестр отечественного софта.
Свой агропилот на основе ИИ под названием «Агротроник» готов продавать завод «Ростсельмаш» из Ростова-на-Дону, но пока предприятие, по данным «ИнтерАгроТеха» и нескольких участников рынка, не вышло на промышленные объемы производства.
При этом сейчас Россия вполне может оказаться в числе мировых лидеров в сегменте аграрных беспилотников благодаря тому, что серийное производство полностью автономных тракторов может начаться у нас уже в 2025 году, на год раньше, чем у ведущих мировых разработчиков, рассказали в «ИнтерАгроТехе».
У такой машины вообще нет кабины для механизатора, она управляется по заданной программе и может сеять, боронить, пахать, опрыскивать — только лишь замену навесного оборудования придется производить человеку, объясняет Геннадий Савицкий. «Умные» датчики при этом постоянно проверяют качество обработки поля, говорит разработчик: «ИИ анализирует поступающие со стереокамеры изображения, а при помощи нейронной сети глубокого обучения определяет типы и положения объектов по ходу движения, строит траектории движения техники, прогнозирует развитие ситуаций и передает необходимые команды для выполнения маневров».
К 2026 году Cognitive Pilot планирует довести объемы производства до 50 тыс. систем автопилотирования, сообщили в компании. Если эти планы будут реализованы, к тому же увеличатся объемы выпуска «Агротроников» от «Ростсельмаша», Россия окажется в числе мировых лидеров по производству автоматизированных систем агронавигации, сходятся во мнении эксперты.
Преграды на пути ИИ
Помешать планам российских производителей беспилотников могла бы технологическая блокада со стороны Запада — для беспилотных систем нужны высокопроизводительные чипы, видеокамеры, 4D-радары, способные обнаруживать объекты на расстоянии 300 м при любой скорости движения и любых погодных условиях. Как раз их ведущие мировые производители сейчас в Россию не поставляют из-за санкций. Но отечественные разработчики находят выход как в параллельном импорте, так и в импортозамещении, говорит Федор Чемашкин из «Яков и Партнеры Digital».
«Ростсельмаш» переходит на санкционно стойкую продукцию. На сегодняшний день в электронных блоках и модулях используются компоненты отечественного производства или дружественных стран», — сообщила пресс-служба компании, не раскрывая деталей. По тому же пути идет и Cognitive Pilot, говорит Геннадий Савицкий.
Шансы импортозаместиться есть, уверены в «Яков и Партнеры Digital». В 2024 году правительство выделит более 210 млрд руб. на поддержку микроэлектроники, в стране реализуются проекты по выпуску высокопроизводительных чипов. Беспилотникам нужен чип на 16 нанометров, сейчас проходит тестирование первый российский литограф, обеспечивающий выпуск чипов размером до 350 нм, к 2028 году должно появиться производство чипов в 7 нм, полностью закрывающее потребности производителей беспилотников, напоминает Федор Чемашкин.
Чтобы ускорить развитие беспилотной сельхозтехники, нужны изменения в законодательстве, отмечают в «Ростсельмаше». Производитель, как следует из сообщения компании, в частности, отложил выпуск собственной модели полностью беспилотного трактора, которую изначально планировал выпустить к 2024 году, из-за пробелов в законодательстве.
В Госдуме на рассмотрении находится законопроект, разрешающий применение автотехники без присутствия пилота в кабине. В случае его принятия в конце 2024-го или начале 2025 года документ может вступить в действие с 1 марта 2025 года.
Как государство стимулирует инновации в агропроме
Регуляторы намерены ускорить распространение беспилотной самоходной техники. Так, согласно указу президента от февраля 2024 года, предприятия агропромышленного комплекса, рассчитывающие на субсидии из федерального бюджета, в обязательном порядке должны внедрять в работу отечественные технологии искусственного интеллекта.
Напомним, что аграрии традиционно входят в число крупнейших получателей госсубсидий — в 2023 году им было перечислено 170 млрд руб. из федерального бюджета, сообщал Минсельхоз. Общий объем предоставленной АПК господдержки по всем программам за прошлый год составил 540 млрд руб.
Постановление правительства в исполнение данного указа сейчас проходит согласование в профильных ведомствах. Согласно проекту документа, на первом этапе внедрять технологии ИИ должны будут крупные компании с оборотом от 800 млн руб. Вопросами внедрения передовых технологий в АПК заведует Минпромторг России — «РБК Отрасли» направили запрос в ведомство с просьбой прокомментировать текущий статус документа.
Требование внедрять технологии ИИ на начальном этапе коснется получателей кредитов с субсидированной ставкой, а также производителей сельхозтехники и компаний, расширяющих производство масличных культур, говорит Наталья Филиппова: «Для этих предприятий основной интерес будут представлять именно системы автопилотирования агротехники».
