Интеллект идет на поле

На прошедшем в октябре в рамках выставки «Агросалон-2018» Российском агротехническом форуме одна из сессий была посвящена вопросам интеллектуализации технологий в АПК. Здесь выступили представители отечественных компаний, занятых цифровизацией различных процессов в земледелии. Приведем интересные моменты из выступлений на этой сессии.

В последние годы сельское хозяйство России набрало неплохие темпы развития, стало одним из главных драйверов экономики. И тем не менее его отставание от агросектора западных стран остается высоким. По производительности труда россияне уступают своим коллегам в США и Западной Европе в среднем в три - пять раз, что объясняется прежде всего слабым проникновением в отрасль интеллектуальных решений, цифровизации. «Умные» технологии применяют только на 3 - 5 % пашни. Но положение довольно быстро меняется.

Как рассказал руководитель проекта ГК «Ростсельмаш» О. Ю. Александров, сейчас даже на недорогих тракторах устанавливают системы автопилотирования, параллельного вождения, GPS-трекинг, что позволяет сделать процесс полевых работ более экономически выгодным, в среднем примерно на 20 %. Конкретная цифра эффективности зависит от мощности трактора, условий его эксплуатации и т. д. Применение одного только датчика уровня топлива дает экономию в 30 % хотя бы потому что перекрываются все каналы его воровства. При работе системы автопилота жатка комбайна не делает лишних движений, мы не «комбайнируем» воздух впустую, это тоже дает ощутимый эффект. Что делать дальше? Оснащать все машины датчиками, позволяющими следить за прицепными или навесными орудиями. И результативность процессов IOT (Internet of Things – Интернет вещей) станет намного выше.

Системы агроменеджмента на «Ростсельмаше» совершенствуют по трем направлениям – «Агротроник», «Фармтроник» и предиктивная аналитика для всех процессов в поле. Например, «Агротроник» – это платформа для того, чтобы телематически видеть свои машины в поле и контролировать их технические характеристики. А что делать, если нет Интернета? Тогда запись всех процессов ведется на SD-карту. Как упростить процесс передачи данных, если у вас, скажем, в управлении 100 комбайнов? Выручит технология LoRaWan (энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия), за ней будущее, и ее сейчас дорабатывают многие компании. На ней уже работают системы «умного дома», мониторинга и трекинга всех видов техники в море, на автодорогах и т. д. «Интернет вещей» постепенно движется и в сторону АПК.

Насколько реален (и нужен производству) беспилотный комбайн? Пока нет серийного продукта, идет тестирование различных платформ. Цена оборудования для автопилотирования за комплект – 300 - 400 тыс. руб., его могут позволить себе немногие…

Директор по развитию ООО «НПО «Сварог» А. С. Титов рассказал о «тракторе будущего», каким его видят в его компании. Нужда в таком тракторе велика. Дело в том, что хозяйства наращивают свои банки земель, и это только усиливает постоянный дефицит техники. Нужно ежегодно поставлять на село 60 тыс. единиц только для того чтобы восполнить выбытие машин 20-летнего возраста. Старая техника больше стоИт, чем работает, по сути сжирает сама себя, снижая эффективность всех других работ, а также «количество мозгов» на единицу площади. Хороших механизаторов мало, а часто и вовсе нет, это огромная проблема. Так что никуда не уйти от роботизации. Надо просто посадить роботов на решение рутинных, стандартных ситуаций на полях, а людям оставить творческие задачи. Такие могучие трактора-роботы сейчас создают на многих фирмах. Роботизация, автопилотирование становятся ведущим трендом в разработке новой техники.

В НПО «Сварог» создают трактор с электронной трансмиссией, которая позволяет повысить ресурс до 15 тыс. моточасов, обеспечивает надежность эксплуатации мощного дизеля, позволяет правильно распределять крутящий момент на колеса и т. д. Каждый узел и агрегат трактора снабжен датчиками, они сообщают на «командный пункт» о своем пробеге и режимах работы, а автоматика принимает решение, скажем, о замене подшипников в редукторе, когда он отработал 4 тыс. ч. Человеку остается только вовремя менять масло и заменять узлы. Такая автоматика позволяет машине работать не то что 15, а все 20 - 25 тыс. моточасов. Недешевая техника используется намного бережнее.

Новый трактор в «Свароге» разработали на классической раме, обе оси поворотные, диаметр разворота – 7 м по внешнему радиусу. Электронно-управляемое шасси работает с точностью, не достижимой человеком, каким бы виртуозом он ни был… Такой трактор-робот полностью интегрируется в систему ERP (Enterprise Resource Planning – планирование ресурсов предприятия), в производственную экосистему, с которой ведет обмен данными.

Но если производство этого чудо-трактора с космическими формами еще не налажено, то компания «Аврора Роботикс» представила трактор «Агробот», который уже испытывают с набором прицепных орудий на опытном поле в 50 га с полным циклом выращивания урожая. Как рассказал генеральный директор этой компании В. Ю. Савельев, они разрабатывают системы автоматизации для спецтехники и мобильных объектов. В основе таких систем – программный комплекс, который получает информацию об окружающем пространстве через разнородные сенсоры (лазерное сканирование и данные с видеокамеры) и на ее основе строит карту местности и управляет движением агрегатов.

Кстати, в «Авроре» научились устанавливать свою систему автоматизации не только на спецробот, но и на вполне механический трактор Т-150, а сейчас испытывают ее на популярных моделях тракторов «Ростсельмаша» и Петербургского завода, а также на всем известных «Владимирцах». При работе нескольких таких беспилотных тракторов команды им подаются с мобильного диспетчерского центра, удаленного до нескольких десятков километров. Один диспетчер может контролировать работу 8 - 10 единиц техники с той же функциональностью, как если бы на каждой машине был «свой» механизатор.

Одной из самых известных у нас программ беспилотного управления является знаменитая «C-pilot», созданная российской компанией «Cognitive Technologies», правда, для автомашин. Но, как сообщил генеральный директор компании А. А. Черногоров, недавно они испытали модель программы для беспилотного управления комбайном, причем на основе данных только с одной видеокамеры. Это позволяет сократить количество датчиков, удешевить стоимость корзины сенсоров и главное – работать автономно, с минимальной электроникой и без затрат на глобальное позиционирование (GPS/ГЛОНАСС). В этой программе очень важно точное картирование полей с обозначением всех пней, деревьев, железок, столбов электропередач и других препятствий и т. д., чтобы техника могла их объезжать. За один первый проход программа создает реальную 3D-карту поля – без подписки на спутниковый сервис.

Человек на такой технике становится не механизатором, а оператором, наладчиком. А нужен ли он вообще? «Нужен, – считает А. А. Черногоров. – Это лучше, чем в самый неподходящий момент посылать к беспилотнику бригаду. Мы тестировали «C-pilot» на посевах пяти культур, днем и ночью (комплекс может работать 24 часа в сутки). И поняли, в чем главная ценность этой программы – человек в кабине теперь может не сосредотачиваться на вождении, может убрать руки с рычагов и заняться… экономикой. То есть следить за поступающей от датчиков информацией и вносить коррективы в режиме реального времени. Например, это контроль качества зерна. Датчик по вороху определяет дробление, примеси, влажность и температуру. И оператор по этим показателям может настраивать технологический процесс (а может и доверить это машине)». «Си-пайлот» также может точно контролировать выгрузку зерна и весь его путь до попадания в хранилище, причем визуально, по данным с видеокамеры.

По заявлению А. А. Черногорова, «C-pilot» максимально готов к тиражированию, его можно устанавливать на любой комбайн старших моделей фирм «Джон Дир», «Ростсельмаш» и «Клаас». Не займет много времени настроить его и на другой бренд. И для этого нужны всего-то один процессор и одна видеокамера.

Интересное сообщение сделал заместитель гендиректора ООО «Совтест АТЕ» (г. Курск) Д. М. Урманов. Его предприятие выпускает, в частности, системы датчиков различного назначения, для связной работы которых на месте применяется протокол LoRaWAN. Его преимущество в том, что он обеспечивает хорошую дальность связи между цифровыми устройствами – до 10 км (если нет препятствий), а также в невысоком энергопотреблении. В течение сезона эти датчики способны передавать информацию, например о температуре и влажности почвы, в облако сервера, и агрономы могут более четко и правильно рассчитывать дозы удобрений, нормы полива, назначать химобработки и т. д.

При подключении датчиков к различным орудиям и машинам можно вести мониторинг глубины обработки почвы, заделки семян, заполнения бункера и т. д. Передаваемая датчиками информация открывает глаза на многое. И, например, помогает бороться с воровством. Д. М. Урманов рассказал о курьезном случае, когда в одном из хозяйств Курской области хотели украсть на уборке 32 т свежеубранного зерна. Но злоумышленники забыли, что на комбайнах установлены датчики, и все движение зерна находится под неусыпным контролем неподкупной техники…

С помощью подобных датчиков можно разрабатывать цифровые системы управления предприятия в целом (С-системы), отслеживать работу всех его подразделений, перемещение сырья и продукции и др. А ежедневные отчеты об этом будут поступать руководителю на компьютер, планшет или другое устройство в цифровом виде.

Директор НПО автоматики имени академика Н. А. Семихатова Е. В. Шароварин в своем выступлении пофантазировал о сельхозмашинах будущего. Впрочем, многие из этих фантазий уже близки к реализации, а то и реализованы. На сельхозпредприятиях возникнут роботизированные экосистемы машин, которые будут, получив задание человека, по сути, работать сами по себе, контактируя между собой. Что интересно в машине без привычного водителя – она удобнее, более универсальна, работает быстрее, точнее, без ошибок и усталости. И к тому же такая машина еще и дешевле – ведь в ней не нужно кабины, органов управления, приборных панелей, кондиционера и многого другого.

Правда, для развития точного земледелия нам остро не хватает собственной элементной базы. Практически все применяемые российские системы точного земледелия получают навигационные поправки через американские спутниковые системы.

Руководитель подразделения «Развитие практик ERP» фирмы «1С» А. С. Кислов попытался взглянуть на проблему интеллектуализации технологий в АПК как бы сверху. В последнее время работники его фирмы, внедряя в хозяйствах автоматизацию учета и управления, стали получать все больше запросов на интеграцию учетного и управленческого контуров с операционными системами управления «от поля». Цифровое поле, 3D-карта, телематика – как это все интегрировать в общий управленческий контур? А ведь это различные платформы, от разных производителей, у них нет общего знаменателя. То есть в будущем нам предстоит решать вопросы стандартизации и интеграции различных систем. Это касается и чисто агрономических вопросов.

В целом, выступления участников сессии показали, что наша страна имеет огромный потенциал в развитии точного земледелия и быстро сокращает отставание от ведущих аграрных держав мира.

Виктор ПИНЕГИН

Фото: «Аврора Роботикс»

Подпись к фото 

На поле – «Агробот»

Опубликовано в номере 12 за 2018 год

Перепечатка и копирование материалов на электронные ресурсы только с письменного разрешения редакции и с указанием первоисточника.