Петербург может стать центром разработки беспилотной техники

Фото: РБК Петербург

В конце октября 2021 года компания Cognitive Pilot (дочернее предприятие Сбера и Cognitive Technologies) начала выпуск пробных промышленных партий беспилотной версии трактора «Кировец» К-7М, оснащаемой системами автопилотирования на базе искусственного интеллекта.

Это первый в России проект серийного выпуска подобной продукции для массового коммерческого использования. Как отмечают эксперты, российские аграрии смогут получить принципиально новое по функционалу и эффективности решение, и произойдет это на несколько лет раньше, чем такая техника появится у зарубежных конкурентов. По предварительным расчетам, беспилотный трактор К-7М позволит увеличить производительность техники на 15 — 20%, достичь экономии на ремонтах в размере 70 — 80%. В итоге он обеспечит прирост операционной прибыли агропредприятий до 20%.

По оценкам экспертов, проект Cognitive Pilot вносит вклад в формирование новой технологической компетенции Петербурга, превращая город в один из центров разработки новейшей техники для сельского хозяйства. Суммарный эффект от этого может проявиться в целом ряде направлений — от развития инженерных школ до появления смежных высокотехнологичных производств и запуска стартапов.

Экономика в процентах

«Все инновации, связанные с сельским хозяйством, сегодня содержат огромный потенциал. С одной стороны, это возможность снизить затраты аграриев, с другой — повысить эффективность производства», — объяснил значимость разработки Cognitive Pilot председатель совета директоров ГК «КОРУС Консалтинг» Александр Семенов.

С этой оценкой согласны и другие эксперты. Перспективность предложенного решения связана с тем, что оно способно обеспечить рост экономических показателей сельхозпредприятия, полагает член совета директоров ГК «ЭкоНива», председатель Smart Farming Club (Клуб умного земледелия) Бьёрне Дрекслер. «Беспилотные технологии имеют большие перспективы в среднем и крупном сельскохозяйственном производстве. Даже самый простой вариант — автопилотирование на основе GPS — позволяет повысить производительность труда на 20-30% за счет снижения утомляемости сотрудников и повышения эффективности их работы», — сказал Дрекслер.

Единственный в России

АО «Петербургский тракторный завод» является 100-процентной дочкой ПАО «Кировский завод». Основной профиль предприятия связан с производством тракторов для сельского хозяйства.

В последние годы, судя по отчетам компании, объемы производства и реализации неуклонно росли. Так, в 2020 году выручка увеличилась на 30,3% к 2019 году и составила 19,1 млрд рублей.

В частности, ПТЗ — единственный отечественный производитель энергонасыщенных тракторов мощностью от 250 л. с. Выпускает около 65% тракторов в этом сегменте (данные по итогам 2019 года). Также завод является крупнейшим российским производителем дорожно-строительной техники. Компания поставляет свою продукцию нефтегазодобывающим компаниям, угледобывающим, металлургическим холдингам и сельскохозяйственным предприятиям, производящим до 70% основных продовольственных товаров России. Мощности завода позволяют ежегодно выпускать более 2 500 машин.

Предприятие производит технику, соответствующую высоким мировым стандартам. Продукция ПТЗ экспортируется в 14 стран мира. Тракторы предприятия широко востребованы на рынке Казахстана, поставляются в ряд западноевропейских стран (Франция, Германия, Чехия, Болгария и т. д.), а также в Австралию, Канаду и США.

Компания активно развивает новые направления. Так, в 2019 году на Петербургском тракторном заводе открылся Центр компетенций по разработке и производству трансмиссий для сельскохозяйственной, дорожно-строительной, коммунальной и железнодорожной техники мощностью 6,5 тыс. коробок перемены передач (КПП) в год. Проект реализован при поддержке Минпромторга России с использованием льготного займа Фонда развития промышленности.

Подготовка к масштабированию

Основная часть разработки «Кировец» К-7М была завершена к октябрю 2021 года, а в начале октября стороны подписали стратегическое соглашение по производству и продвижению на российском и зарубежном рынках обновленной модели трактора.

Проект реализуется в формате классического OEM контракта (original equipment manufacturer — производитель собственного оборудования), который предусматривает продажу пользователям базового устройства (трактора «Кировец» К-7М) в комплекте с дополнительным решением (Cognitive Agro Pilot), которое усиливает его функционал.

Для формирования пока отсутствующего в России рынка беспилотных тракторов сторонами предусмотрены соглашения с рядом хозяйств о пилотном приобретении машин ПТЗ с автопилотом Cognitive Agro Pilot для проведения тестовой эксплуатации и подготовки к масштабированию проекта на всю территорию России и зарубежные рынки.

Серийное оснащение тракторов К-7М системой Cognitive Agro Pilot с возможностью полной автономности (третья версия системы управления трактором) запланировано на январь 2024 года. К этому году предполагается выпустить до 10 тыс. тракторов.

Три уровня беспилотности роботрактора

Соглашение предусматривает три основных этапа реализации проекта и выпуск соответствующих им трех версий системы автономного управления сельхозтехникой Cognitive Agro Piot. Версии предусматривают постепенное повышение уровня беспилотности, а также увеличения возможностей использования получаемой в процессе работы информации о производимых трактором операциях, свойствах почвы, состоянии растений и т.д., для повышения эффективности управления хозяйством. Присутствие человека в кабине на первых двух этапах реализации проекта является обязательным.

Производство первой версии, с уровнем автономности, примерно соответствующему третьему уровню автономности автомобиля (свой классификации у сельхозтехники нет), уже началось в рамках соглашения. Этот уровень позволяет системе управлять основными процессами: движением трактора, сельхозорудиями с функционалом контроля их состояния и т. д. Роботрактор с первой версией Cognitive Agro Pilot способен двигаться по траектории в автономном режиме с автоматическим контролем оптимальной скорости, параметров автоматической коробки передач, пробуксовки и загрузки двигателя, останавливаться перед препятствиями, работать в условиях недостаточной видимости.

Беспилотный «Кировец» К-7М с системой Cognitive Agro Pilot

(Фото: РБК Петербург)

Важной особенностью системы разработчики называют механизм высокоточного позиционирования (GNSS). Он необходим для выполнения операций в зонах, где нет визуальных ориентиров, в местах разграничения полей разных хозяйств и т.п. Система будет автоматически передавать в мессенджеры владельцев тракторов отчеты о ходе работы, а также транслировать в системы управления предприятиями агрохозяйств телематические данные о состоянии машины, ходе работ с подтвержденными фото и видео данными и т.д. На первом этапе этот функционал реализуется частично, полностью его возможности будут реализованы на втором этапе проекта.

Испытания роботракторов с первой версией cognitive agro pilot предполагается завершить уже к концу октября, после чего стороны рассчитывают осуществить первую поставку клиентам опытной партии из 10 — 20 умных тракторов.

Серийное оснащение тракторов «Кировец» К-7М с первой версией системы автопилотирования планируется начать с февраля 2022 года. Поставку клиентам опытной партии из 10 — 20 машин со второй версией автопилота предполагается осуществить уже осенью 2022 года. Серийное производство тракторов с этой системой планируется начать в августе 2023 года.

Полностью беспилотная версия, согласно календарному плану соглашения ПТЗ и Cognitive Pilot, будет реализована на третьем этапе — к 2024 году. Третья версия системы Cognitive Agro Pilot включает возможности групповой автономной работы с «лидером», движение группы беспилотных тракторов по дорогам необщего пользования, автономное движение роботрактора в паре с комбайном, не оснащенным системой автономного управления, а также использование расширенного набора с/х-орудий с автоматизированным управлением и функционалом контроля их состояния в процессе работы.

Раньше мировых конкурентов

Российских производителей беспилотных тракторов нет, нет и их рынка. Как на российском, так и на международном рынках представлены автономные решения зарубежных компаний, как правило, не использующих искусственный интеллект. Эти решения не превышают второго уровня автономности по автомобильной классификации.

Мировой рынок беспилотных тракторов, по оценкам Markets&Markets, насчитывает сегодня порядка 30 тыс. единиц. К 2025 году он должен вырасти до 61 тыс. единиц техники с динамикой около 25%. Объем рынка в 2020 году насчитывает 1,5 млрд долл. и достигнет 7,5 млрд к 2028 году, по оценкам аналитиков Reportlinker (США).

Участники российского проекта рассчитывают довести к 2024 году долю использования отечественной компонентной базы в совместном решении до 75%. Проект получил поддержку в рамках программы развития отечественной компонентной базы Минпромторга России, которую курирует замминистра Василий Шпак.

Российские аграрии смогут получить принципиально новое по функционалу и эффективности решение на несколько лет раньше зарубежных конкурентов, у которых, судя по их производственным графикам, создание серийной, полностью автономной версии тракторов ожидается лишь к 2026 — 2027 годам. Кроме того, как отмечает гендиректор Cognitive Pilot Ольга Ускова, в массовом коммерческом использовании полностью беспилотные тракторы появятся, судя по всему, раньше, чем беспилотные автомобили.

Цена вопроса

Российских производителей беспилотных тракторов нет, нет и их рынка. Как на российском, так и на международном рынках представлены автономные решения зарубежных компаний, как правило, не использующих искусственный интеллект. Эти решения не превышают второго уровня автономности по автомобильной классификации.

Предполагается, что версии этого роботрактора будут представлены на рынке в ценовых диапазонах от 8 до 12 млн рублей — более, чем в два раза дешевле по сравнению с менее функциональными решениями от зарубежных конкурентов, диапазон стоимости которых рассматривается от 35 до 50 млн рублей.

Продвижение будет осуществляться совместными усилиями Cognitive Pilot и ПТЗ. Это и маркетинговая активность, и взаимодействие с государством по предоставлению льгот российским аграриям, приобретающим инновационную отечественную продукцию, и мероприятия по стимулированию продаж через партнерскую сеть как ПТЗ, так и Cognitive Pilot. Кроме того, на базе проданных систем предполагается реализация подписочной модели, когда необходимое обновление ПО будет поставляться по подписке.

«Мы рассчитываем совместно с Минсельхозом России оперативно разработать и принять комплекс мер по поддержке аграриев, приобретающих инновационные российские решения, что позволит обеспечить надлежащие темпы развития нашего проекта, а также окажет существенное влияние на динамику всей отрасли отечественного сельского хозяйства в целом», — сообщил генеральный директор АО «Петербургский тракторный завод» Сергей Серебряков.

«Не ограничатся российской ареной»

По мнению Александра Семёнова, внутри ПТЗ произошел значительный «технологический прорыв», который открывает перед компанией в том числе экспортные перспективы. «Сегодня в мире не так много подобных инициатив. Кроме того, ПТЗ может предложить совместную разработку по цене в два раза ниже зарубежных аналогов, и это позволит компании не ограничиваться российской ареной», — сказал он РБК Петербург.

Как пояснил эксперт, разработка «Петербургского тракторного завода» и Cognitive Pilot способна сократить стоимость эксплуатации и владения (обслуживания и оплаты труда специалистов для управления транспортом) сельхозоборудованием. «Работу такой автоматизированной машины можно максимально оптимизировать, вплоть до маршрутов: задать путь точно так, чтобы минимально вредить почве — этот подход позволяет повысить урожайность на 10-20%. Перспективна разработка и с точки зрения роста производительности труда и собираемости урожая в сельском хозяйстве», — отметил эксперт.

«В мире сейчас наиболее распространены системы автопилотирования на основе GPS. Они хорошо, стабильно работают, но имеют массу недостатков. Например, они видят только кромку поля, не могут определять препятствия. Мы на практике сталкивались со случаями, когда сидящий рядом в кабине оператор вечером засыпал, машина выезжала с поля и двигалась дальше не останавливаясь, создавая угрозу аварии.

Наиболее перспективными мне представляются, например, системы автопилотирования AutoTrac от John Deere и особенно уникальная технология Cognitive Agro Pilot, которая для контроля за движением машины использует не GPS, а компьютерное зрение, при этом получаемая информация обрабатывается с помощью искусственного интеллекта. Похожие системы начинают разрабатывать в США, но они вряд ли начнут применяться раньше 2025 года.

Правда, система Cognitive Agro Pilot еще нуждается в доработке — используемую системой нейронную сеть нужно обучить большим объемом информации. Но именно за такими системами будущее (возможно в комбинации с GPS) — они имеют несомненные преимущества перед довольно простыми GPS-системами. В сущности, система Cognitive Agro Pilot работает как человек — это робот, который можно запрограммировать на получение любой необходимой информации с поля и использовать ее для управления техникой. Это технология следующего поколения после GPS-систем. На основе компьютерного зрения действительно можно создать полностью беспилотную сельхозтехнику (пятого уровня, по автомобильной классификации), а технологии на основе GPS на это не способны. Если компания Cognitive Pilot будет усердно работать, она действительно, как и обещает, сможет создать 100-процентный беспилотник в сельском хозяйстве к 2024 году. Это сделать гораздо проще, чем в сегменте автомобилей».

Кейс ПТЗ включен в специальный цикл публикаций — «Герои года РБК Петербург. Капитаны свободного рынка». Цикл представлен на ресурсах РБК Петербург; новые истории «героев года» читайте на сайте проекта в январе 2022 гг.