Сельское хозяйство все увереннее набирает обороты на пути технического прогресса. На молочных фермах ручной труд заменяют доильные залы современного образца, роботизированные комплексы, используются системы отслеживания здоровья и поведения животных, их кормления, учета продуктивности, воспроизводства. Как отмечает технический специалист по цифровым инструментам Cargill Ильгиз Харисов, цифровое оснащение молочных ферм в России движется быстрыми шагами.
Наталья Слюсаренко
Подготовлено по материалам РИА Новости, «Сколково», miet.ru, ГлобалМСК.ру
Лечат, взвешивают, подсказывают…
Умные фермы на основе цифровых технологий продолжают внедряться в Российской Федерации, их количество последовательно растет. ООО «Племенное хозяйство «Лазаревское», крупнейшее в Тульской области, разработало и уже использует технологию, которая с помощью видеокамер может взвешивать животных, проверять их здоровье. На предприятии содержится около 60 тыс. голов свиней, имеется мясоперерабатывающий комбинат, выпускающий до 10 тыс. тонн мяса в год, цех растениеводства, занимающий 25 тыс. га, комбикормовый завод. Ежегодная экономия компании благодаря ИИ составляет порядка 50 млн руб.
Животных, как и людей, легче лечить на ранней стадии болезни. ООО «ГК Агро-Белогорье» в содружестве с ведущими экспертами Института проблем управления РАН разрабатывает систему видеонаблюдения за скотом на основе ИИ и машинного зрения. Это инновационное внедрение позволит заблаговременно определять заболевания подопечных. Освобождать руки аграриям помогают программы управления стадом DairyComp 305 и Pocket CowCard, RFID-идентификация животных, программно-аппаратная разработка EkoFeed, которая отлично организовывает процесс кормления животных. Группа «Черкизово» использует методы Big Data, которые контролируют и анализируют климатические показатели в птицеводстве.
Свою уникальную систему для умных ферм создают ученые ТюмГУ. Она, по словам разработчиков, может перевернуть городское фермерство, поскольку соединила в себе все необходимые навыки и знания. Результаты их исследования опубликовал журнал Informatics and Automation. Эта система, как утверждают авторы, сможет помогать даже тем производителям, которые не совсем сведущи в фермерстве и растениеводстве. С ней любой современный агропром станет проще и эффективнее. Подобные разработки подтверждают, что благодаря ИИ умные фермы становятся более интеллектуальными. Такое предприятие будет не только контролировать и мониторить параметры производственного процесса, но и подсказывать, как действовать при болезнях растений, разных проблемах — так утверждает руководитель научного агробиотехкомплекса ТюмГУ Алексей Прохошин. Ведь не каждый специалист способен быстро и грамотно справиться с поломками оборудования, болезнями или вредителями растений и другими головоломками. А разработка и проблемы вовремя определит, и решения найдет, поэтому особого опыта и знаний работникам фермы не потребуется, так сказал о своем ноу-хау заведующий кафедрой информационных систем университета Игорь Глухих. По словам ученого, система будет работать, как агроном с большим опытом и интуицией, который скрупулезно наблюдает за каждым растением и всеми параметрами фермы, знает о любых потребностях и реагирует на все изменения. Уже довольно активно создаются нейросети, которые могут по фото или видео распознавать болезни растений. Тюменские ученые пошли дальше: их система будет не только определять, но и подсказывать, как устранить тот или иной патоген, учитывая, кроме всего прочего, и доступность нужных препаратов. Теперь ученые заканчивают подготовку разработки для реализации, а также усовершенствуют механизм постоянного обучения системы за счет обратной связи с пользователем. Над изобретением работает большая группа ученых, в которую входят математики, биологи, системные инженеры и другие специалисты. Исследование проводится в рамках стратегического проекта «Биобезопасный мир». К тому же Тюменский госуниверситет является участником государственной программы стратегического академического лидерства «Приоритет – 2030».
Молочная отрасль повысит показатели
Первую ферму с применением ИИ, как сообщила пресс-служба региональной администрации, открыли на Кубани. Уже запущена первая очередь так называемого Центра молочных компетенций на базе КубГАУ в учебно-опытном хозяйстве «Краснодарское». Новосозданная на основе искусственного интеллекта учебная роботизированная ферма может обслуживать 55 голов КРС. Для управления комплексом нужен всего один сотрудник. С помощью цифровых технологий в режиме онлайн регулируется кормление и доение, мониторится состояние животных. Таким образом, надой возрастет до 50 л в сутки.
Как отметил вице-губернатор края Андрей Коробка, благодаря этой новой площадке в регионе будет создано селекционно-генетическое ядро быков-производителей, а отрасль молочного животноводства получит технологии для повышения производительности. Особенно важно то, что Центр будет готовить грамотных специалистов, отвечающих современным запросам для развития отрасли. Также на базе фермы планируется создать лаборатории оценки качества кормов и почвы, ветеринарно-санитарной экспертизы и качества молока, геномных исследований, эмбриональный центр. В течение 10–15 лет это нововведение может увеличить рентабельность молочной индустрии в России на 20 %.
Кроме тех направлений, которые используются на полях, новые технологии дошли и до городов. Например, компания «Сити-фермер» тиражирует городские фермы для выращивания грибов, зелени, мяса и перепелиных яиц. Как говорит основатель компании Виктор Никитин, коллектив кроме сити-ферм создает также умные мини-фабрики продуктов, которые будут производиться круглогодично. Кроме того, специалисты разработали фасовки, способы хранения и отгрузки грибов и зелени в любых климатических зонах — от юга до Крайнего Севера. Такие фермы быстро монтируются, запускаются в эксплуатацию на площадке заказчика и с помощью программно-аппаратного комплекса управляются дистанционно. Стабильную прибыль можно будет получать начиная уже с третьего года работы фермы.
Специалисты Центра компетенций НТИ «Сенсорика» разработали свою умную ферму на базе Национального исследовательского университета «МИЭТ». По словам руководителя департамента Владислава Овчинского, линейка компонентов позволит следить за температурой, режимом питания, питья, сна животных, за состоянием некоторых их внутренних органов. Система в течение полутора месяцев была протестирована на ферме ООО «Бородулинское» в Свердловской области. Производиться она будет на заводе «Протон» в Зеленограде. Разработка даст возможность увеличить продуктивность одной буренки на 2–3 л в сутки за счет своевременного реагирования на изменение поведения животного, на отклонения в потреблении корма, воды и др. Питье очень важно: если система фиксирует всего два акта питья в день вместо пяти-шести раз, то к вечеру у коровы наступит обезвоживание и утренний удой снизится.
Специалисты утверждают, что стоимость установки будет не менее чем на 20 % ниже зарубежных аналогов. В первой части эксперимента был исследован сенсорный ошейник, который крепится на корове и записывает треки двигательной активности животного. Ученые считают, что система в перспективе сможет определять половую охоту и давать зоотехникам сигнал, что пришло время осеменять животное или что начинаются роды. Во второй части испытаний, как сообщил сотрудник Центра компетенции НТИ «Сенсорика», ассистент Института микроприборов и систем управления НИУ МИЭТ Владимир Жмылев, разработчики установили восемь болюсов в желудки коров. За установку сенсорных датчиков отвечали сотрудники Федерального научного агроинженерного центра ВИМ. Алгоритмы работают, и исследователи еженедельно дают фермерам рекомендации в соответствии с полученными данными.
Ученые уже получили информацию, которая сделает проще процесс монтажа базовой станции на фермах, а вскоре аналитики намерены доработать алгоритмы и определить оптимальный вариант сенсорных датчиков. Дальнейшее наблюдение за опытными животными поможет усовершенствовать конструкции, то есть создать оптимальный вариант сенсорных датчиков для коммерческого варианта системы. Сотрудники займутся продвижением систем на выставках, конференциях и других площадках.
Становится очевидным, что специалист, который работает с цифровыми технологиями на ферме, уже не менеджер, а скорее IT-менеджер. Ему приходится использовать множество программ и приложений, обрабатывать гигантское количество данных. Но главное, что общий объем ручного труда благодаря модернизации в сельхозпроизводстве уменьшается.
