3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Применение роботов в сельском хозяйстве

Робот в огороде. Как обойтись без людей в сельском хозяйстве

С тех пор как на агропромышленный комплекс обратили внимание технологические компании с идеей все автоматизировать, подключить к сети и наделить интеллектом, сельское хозяйство из консервативной отрасли стало активно превращаться в инновационную. Из-за шумихи вокруг кажется, что уже все поставлено на поток и отлично работает. Но часто это инновации ради инноваций. Мы пока еще находимся на этапе самоопределения: решаем, во что верить и вкладываться. Вариантов здесь много: использование умной техники или беспилотных летательных аппаратов, роботизация, интернет вещей, зондирование земли и многое другое. В то же время условия к этому не располагают: 22 мая стало известно, что Минфин планирует урезать финансирование госпрограммы АПК на 500 млн рублей, а значит, нужно быть не оптимистами, а реалистами — видеть, за какими решениями будущее, а за какими исключительно хайп.

В агросекторе технологии можно разделить на предназначенные для обработки открытого грунта (тут пока упор делается на автономные транспортные средства, которые смогут пахать, сеять, собирать урожай) и технологии для закрытого грунта, то есть теплиц. Сейчас бум на их строительство, но это очень дорогое удовольствие, без субсидий выполнять проекты с ними очень сложно, а тут как раз проблемы с финансированием. Значит, нужно придумывать, как повысить эффективность, не хватаясь при этом за любую спасительную соломинку с определением «инновационная».

Высокотехнологичные теплицы в развитых странах уже давно представляют собой огромные автоматизированные комплексы. В Нидерландах ставку на тепличное земледелие сделали еще в середине XIX века. Сегодня это тысячи гектаров теплиц с умными системами внутреннего обогрева, полива, вентиляции. В результате себестоимость, например, одной голландской розы около 30 центов. Чтобы вырастить у нас розы, которые смогут конкурировать с цветами из Голландии, мы используем их же технологии: 5-6-метровые теплицы, в которых рост растений постоянно мониторится и контролируется через интернет, а уход за цветами максимально автоматизирован. К каждой розе подводится своя капельница для полива, отдельные системы отслеживают освещение, открывают форточки с подветренной стороны, включают вентиляторы, полностью управляют микроклиматом.

По сравнению с тепличными хозяйствами, которые не используют высокие технологии, их внедрение позволяет увеличить урожайность культур в 1,8–2,4 раза, а энергетические затраты снизить на 30–50%. Но даже несмотря на это, стоимость обслуживания получается очень высокой. Причем 80% расходов приходится на инфраструктуру: котельные, которые дают СО2-подпитку и обогрев, и газогенераторы, которые обеспечивают электроосвещение. Понятно, что зимой электричества и тепла нужно значительно больше, так что наш климат тоже создает проблемы. Кроме того, надежных и качественных отечественных газогенераторов пока нет, приходится покупать импортные. Вот за счет таких нюансов цена и растет.

Качество цветов в наших теплицах конкурентное, более того, только что срезанные розы не сравнятся с теми, которые проделали огромный путь из других стран. Но по цене конкурировать с теми же голландцами трудно: у них транспортные расходы, но само производство там в разы дешевле. И это релевантно для любых тепличных хозяйств, не только цветочных. Поэтому чтобы двигаться вперед, нужно искать возможности для качественного повышения эффективности при низких затратах. И тут я вижу два основных пути.

Во-первых, дешевый сегмент интернета вещей. Речь о LPWAN-технологиях беспроводной связи, в частности, французском стандарте LoRa, который пока наименее энергоемкий. Это беспроводная технология передачи небольших объемов данных на дальние расстояния, которая позволяет максимально простым и дешевым способом собирать информацию c огромного количества датчиков. Датчики мелкие, работают годами, могут предоставлять массу ценной информации о составе почвы, земли и другую, чтобы, например, удобрять растения не по расписанию, а когда в этом есть необходимость.

Датчики, следящие за состоянием почвы, появились давно, но благодаря LPWAN их использование становится дешевым. Повсеместное внедрение технологии — только вопрос времени. В России развитием таких технологий занимаются компании «Стриж Телематика», Vavoit, работающие на стандарте LoRa и GoodWAN, создавшая оригинальный российский стандарт.

Во-вторых, нужно уходить от ручного труда. Но тут, к сожалению, проще сказать, чем сделать. В агросекторе с роботизацией труда сейчас происходит то же, что и в других отраслях. По делам ассоциации «Теплицы России» часто езжу по совхозам, предприятиям, и проблема везде одна: устанавливается самое современное оборудование за огромные деньги, с гордостью демонстрируется губернаторам и журналистам. Но как только выключается камера, агрономы по-человечески жалуются, что вместо выгоды только головная боль: слишком большие затраты на специалистов, обслуживающих это оборудование, а выхлоп минимальный. Мол, не те у нас зарплаты, чтобы одна сотрудница, которая может и полы мыть, и овощи собирать, и тележки таскать, проиграла трем разным роботам, каждый из которых стоит в разы больше и еще нуждается в квалифицированном операторе.

Есть и чисто техническая сторона вопроса. С одной стороны, машины умеют уже очень многое. Например, в Бургундии изобретатель Кристоф Милль создал робота Wall-Ye для обрезания побегов виноградной лозы. Есть робот Prospero, который умеет сажать семена. Ecorobotix, воюющий с сорняками, а также робот-картограф Ladybird, который мониторит состояние посевов. Опять-таки сегодня легко можно сделать манипуляторы, которые будут распознавать отдельные культуры — в конце концов мы научили роботов распознавать даже лица, так что отличить огурец от розы не составит труда. Но вот заставить манипулятора аккуратно срезать этот огурец или тем более розу, отсортировать, поставить исходя их ростовки — это уже проблема, которая имеет очень высокую стоимость. Поэтому и получается, что держать большой штат людей во многих случаях выгоднее, чем вкладываться в роботизацию.

Текущее решение — поиск ниш в агросекторе, которые можно занять, используя свои интернет-технологии, роботов и лучшее оборудование, чтобы замена ручного труда была выгодна владельцу, а не произведена для галочки. Этот процесс не будет быстрым: пока нам проще заменить роботом менеджера или продавца, чем работника агросектора, но в перспективе такая рокировка позволит и повысить производительность и снизить затраты. Главное, чтобы шаги к роботизации были логичными и обоснованными.

Роботы для сельского хозяйства: тенденции развития рынка

17 ноября 2017 в 17:18

Роботы — это экономия времени, энергии и трудозатрат, а также решение проблем с нехваткой рабочей силы в сельском хозяйстве.

Роботизация изменяет агросферу. Традиционные методы ведения сельского хозяйства отходят в прошлое, внедряются технологии для повышения эффективности. К тому же, аграрные производители развитых стран испытывают нехватку рабочей силы.

Достижения и проблемы на рынке агророботов

Инновационные разработки покрывают разные сектора сельского хозяйства неравномерно. Крупные компании акцентируют внимание на ключевых аграрных сферах, практически не охватывая мелкие отрасли. Основные направления развития роботов это: системы для животноводческих фермы, посевная, землеобрабатывающая робототехника, беспилотные тракторы, БПЛА, роботы-уборщики урожая и агроботы для внесения СЗР, удобрений и орошения.

Конкуренция на рынке робототехники незначительная. В основном это борьба крупных разработчиков за новые рынки, а также «противостояние» разных стартапов, которые пытаются решить одну и ту же проблему. Но рынок не насыщен и нуждается в технологиях, которые обеспечат производство продовольствия с минимальной нагрузкой на окружающею среду и энергозатратами.

Роботы для сельского хозяйства — это способ решить существующие проблемы. Но есть ряд трудностей, которые замедляют развитие:

  • неоднородность рабочей среды для роботов;
  • проблема идентификации и классификации целей и препятствий на пути движения;
  • недостаточно развита навигационная технология;
  • безопасность труда работников (роботы могут «не заметить» человека на пути своего следования);
  • сложности связанные с особенностями сельскохозяйственных процессов.

Ещё одна проблема — это необходимость перепланирования старых ферм под маршруты работы новых систем.

Роботы наступают

По прогнозам компании Tractica, объем рынка агророботов достигнет $74,1 млрд к 2024 году. Производство сельскохозяйственных роботов возрастет за это время почти в 19 раз до 594 тыс. единиц техники. В 2016 году этот показатель составлял 32 тыс. роботов.

Ожидается, что в ближайшие несколько лет коммерчески доступными будет много инновационных продуктов, которые сейчас находятся на стадии испытаний или на этапе разработки прототипов. Инновации направлены на то, чтобы сделать роботов легкими, модульными (состоящие из целостного блока) и компактными, также они будут достаточно медленными. Медлительность обусловлена тем, что больше внимания будет уделяться идентификации каждого растения. Легкость позволит избежать лишней нагрузки на почву, а малый размер потенциально обеспечит более низкую стоимость.

Технологические проблемы в скором времени будут решены, и промышленность сможет перейти на серийное производство. Но кроме технологических препятствий, есть ещё консерватизм фермеров, поэтому революции ждать не стоит. Процесс перехода на робототехнику будет постепенным.

Сферы сельского хозяйства, в которые роботы уже проникли

Животноводство

Молочная промышленность занимает лидирующие позиции по внедрению робототехники. Системы подачи кормов, очистки коровников уже активно используются. Объем рынка оценивается в $1,9 млрд, а через 5 лет возрастет ещё в 4 раза.

Также перспективное направление — роботы для выпаса животных.

Робот-пастух

Беспилотные трактора

По информации IDTechEx в 2016 году было продано более чем 300 тысяч тракторов с автопилотами. Продолжается работа над подходом «следование за лидером». Он заключается в том, что за лидирующим трактором или комбайном, который управляется человеком, следуют беспилотные машины. Но ведущие производители сельскохозяйственной техники работают над созданием беспилотного трактора. В прошлом году компания Case IH презентовала концепт такой машины.

Опрыскивание

Переизбыточное использование СЗР не только приводит к дополнительным убыткам, но и вредит окружающей среде. Технологии ультрамалообъемного внесения снижают использование химических средств защиты. Они позволяют избежать равномерного внесения препаратов по всему полю, а использовать их индивидуально только для тех растений, которым это требуется.

Реализовать подход помогут роботы, использующие компьютерную технологию видеофиксации сорняков. Такую технологию внедрили в AgВOT II.

Направление еще развивается, но оно повлияет на общее потребление СЗР.

Такие разработки как RoboCrop предполагают полный отказ от использования СЗР. Компьютерная технология видеофиксации идентифицирует сорняки, и система автоматически пропалывает. Есть разработки, предполагающие использование лазеров для прополки сорняков.

Роботы для питомников и садовых центров

Выращивание саженцев деревьев требует значительных трудозатрат. Усугубляется ситуацию нехваткой рабочей силы. Поэтому интенсивно разрабатываются решения для автоматизации посадки, разведения и ухода за саженцами. Успешные продукты в этой области есть у компаний HETO Agrotechnics и Harvest Automation.

Робот-садовник

Мониторинг и анализ сельскохозяйственных культур

Мониторинг полей — это важная задача, решить которую помогут автономные БПЛА. Новые технологии в производстве датчиков и подходы в картографировании обеспечивают фермеров детальной информацией о состоянии полей. Современные беспилотники предоставляют возможность собирать эти данные без вмешательства человека.

Производители современных агродронов предлагают фермерам комбинированные пакеты, включающие в себя программное обеспечение для сбора и анализа информации, рабочее оборудования.

Беспилотники можно использовать и для других задач, таких как внесение СЗР и удобрений.

Внесение удобрений и орошение

Традиционные оросительные системы неэффективно используют воду. Точное орошение, работающее с помощью автоматизированных систем позволяет снизить расход ресурсов. Специальные агроботы могут перемещаться между рядами и осуществлять полив у основания каждого растения, используя определенное количество воды. Роботы компактные и мобильные, поэтому не возникает проблем с перемещениями к труднодоступным местам.

Похожий подход используется и в разработке роботов для внесения удобрений. Компания Rowbot создает мобильное устройство, которое может передвигаться между рядами кукурузы и точечно вносит азотные удобрения.

Сбор урожая

Для многих культур уже есть решения по автоматизированной уборке урожая. Но в этом секторе есть много неохваченных направлений.

Уборку зерновых культур достаточно просто автоматизировать, но с фруктами ситуация иная. Прогресс здесь сдерживается строгими техническими требованиями. Система видеофиксации должна определять фрукты, и различать степень их зрелости. К тому же плоды нужно срывать с ловкостью человека: быстро и мягко, чтобы не повредить фрукты.

Отсутствие универсальной применимости — ещё одна проблема, поскольку разработанный комбайн сможет работать в узком сегменте.

Невзирая на трудности, в этом направлении имеются достижения. Проект ЕС CROPS создан для разработки роботов для уборки урожая сельскохозяйственных культур. Проект достиг прогресса в создании техники для сбора яблок, винограда и перца.

По оценкам IDTechEx, роботы для сбора земляники и цитрусовых появятся на рынке до 2021 года. Мы уже сообщали об успешных испытаниях Agrobot— сборщика клубники.

Agrobot — сборщик клубники

Wall-Ye — разработка, которая достигла успехов в сборе винограда. Также компания сделала устройство для сбора черники.

Аппараты по сбору салата LettuceBot от компании Blue River Technology уже используются в Калифорнии. Но конечная цель создание универсальных роботов, которые будут не только собирать урожай, но и осуществлять полив, внесение удобрений и СЗР. Такими разработками уже занимаются некоторые компании.

В Украине разработкой робототехники, которая может использоваться в сельском хозяйстве занимаются компании ELEKS и «Стандарт-Пак Центр». ELEKS произвели беспилотник ЕТ-1, который можно использовать для вспашки земли и перевозки грузов. «Стандарт-Пак Центр» создает роботов для перемещения материалов и сырья.

Индустрия аграрной роботехники — перспективное направление, которое интенсивно развивается. Создается благоприятная инвестиционная среда для стартапов и компаний, занимающихся исследованиями в этой отрасли. Поэтому появляется много новых разработок, которые позволят сэкономить селькохозяйственными производителям сотни милионов доларов.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Роботизированное сельское хозяйство

Если подумать о глобальном росте населения и необходимости его кормить, то наверняка фермеры должны стать более эффективными в уборке и производстве всех сельскохозяйственных культур

Если подумать о глобальном росте населения и необходимости его кормить, то наверняка фермеры должны стать более эффективными в уборке и производстве всех сельскохозяйственных культур. В будущем роботы будут использоваться для выполнения большинства задач — от посева и подкормки.

Сезонные работники на фермах — пережиток прошлого, теперь роботы будут выполнять их функции — собирать урожай, бороться с насекомыми и сорняками.

На ферме также используются дроны для заблаговременной идентификации грибковых заболеваний, что позволяет осуществлять более раннее и успешное лечение. Оснащенный камерой дрон с функцией GPS будет получать изображения сельскохозяйственных культур с высоким разрешением, предоставляя фермерам вид с высоты птичьего полета, что позволяет рассмотреть, где культуры здоровые, а где нуждаются в уходе.

Иногда во время сбора урожая не хватает работников. Роботы могут предложить нам своевременную поставку труда в нужное время, особенно для хозяйств, расположенных вдали от населенных пунктов.

Существует проблемы с сезонными работниками, которых нанимают для уборки урожая (например, клубники), поскольку такая работа очень изнурительна. Во время сбора урожая время имеет решающее значение, так как некоторые культуры необходимо убирать быстро. Таким образом, требуется много рабочих в течение достаточно короткого периода времени, что создает реальную проблему для поддержания занятости на постоянной основе.

Коммерческие фермеры уже давно пытаются разработать роботов для сельскохозяйственного труда. В последнее время исследователи учат роботов видеть. В случае успеха роботы смогут работать в поле.

Современные фермы уже используют тракторы с автоматическим рулевым управлением, а молочные фермы устанавливают машины, которые могут доить коров. Однако определение отдельных фруктов или овощей является гораздо более сложной задачей.

Роботизированные доильные машины берут на себя определенный объем труда фермеров (например, кормление и доение коров без участия человека), сохраняя время и трудовые ресурсы. Коровы сами определяют, когда их можно доить, а каждая из них получает индивидуальное обслуживание благодаря хомуту с передатчиками, которые показывают количество молока. Передатчик может отслеживать количество потребляемой коровой травы и даже то, сколько шагов она сделала.

Нет двух одинаковых продуктов — каждый имеет уникальную форму, размер и цвет. Освещение, меняющиеся в течение дня и ночи, способствует тому, что каждый фрукт или овощ выглядят в разных условиях по-разному. Многие зеленые овощи выглядят так же, как листовые кусты или лозы, на которых они растут.

Примером этой проблемы является уборка зеленой фасоли, поскольку ее необходимо собирать молодой, до того, так семена внутри стручка сформируют бугорки. Чем чаще вы ее собираете, тем больше она будет плодоносить, поэтому фасоль необходимо срывать каждые 2-3 дня. Если вы оставите ее созревать, лоза перестанет плодоносить и усохнет.

Для того чтобы понять организацию в рамках виртуального беспорядка сельскохозяйственной среды, исследователи работают над интеллектуальными системами зондирования. Мультиспектральные камеры, которые анализируют длину волн света, отражающегося от объектов, могут быть использованы для нахождения закономерности, которая позволит роботу понять, что он видит, к примеру, перец, независимо от того, как овощ растет.

Робот затем сможет учиться на своих ошибках и совершенствоваться во время работы. Алгоритм будет видеть простые формы, и, если овощ частично покрыт листьями, не станет использовать алгоритм полной формы.

После того как робот идентифицирует урожай, он должен будет собрать его. Таким образом, появляется необходимость в схватывающем инструменте, который сможет захватывать продукцию в нужном месте и срывать ее с применением правильной силы и твердости. Исследователи изучают движение руки человека и с помощью другого набора алгоритмов пытаются повторить его.

Робот для ухода за салатом способен прополоть грядки от сорняков вокруг основания растения. Он может также разредить грядки, в то время как для выполнения такой процедуры вручную понадобиться около 20 рабочих.

Робот для ухода за виноградом катится через виноградники, обрезая лозу, в то время как другие роботы, которые сейчас находятся на стадии разработки, будут удаленно проверять культуры на показатели роста, влаги и признаков заболеваний.

Во Франции появился новый работник виноградника с четырьмя колесами, двумя руками и шестью камерами, который обрезает 600 виноградных лоз в день и никогда не уходит на больничный. Wall-Ye V.I.N., который является детищем бургундского изобретателя Кристофа Миллота, является одним из роботов, разработанных для выполнения работ на виноградниках.

Он выполняет такие задачи, как обрезка и пасынкование (удаление непродуктивных молодых побегов), а также накапливает важные данные о состоянии и витальности почвы, плодов и лозы.

Vision Robotics, компания из Сан-Диего, работает над парой роботов, которые будут перемещаться по фруктовым садам и собирать апельсины, яблоки или другие фрукты с деревьев. Через несколько лет эти машины смогут выполнять трудоемкую рутинную работу сбора плодов, для выполнения которой в настоящее время нанимаются тысячи трудовых мигрантов каждый сезон.

Два робота станут работать как одна команда. Первый будет сканировать дерево и создавать 3D-карту местоположения и размера каждого апельсина, вычисляя наилучший порядок, в котором можно сорвать фрукт. Второй — это нечто вроде металлического осьминога, способного мягко касаться плодов. Первый робот сможет сканировать и отправлять информацию второму, комбайну, который будет срывать фрукты, а запланированная последовательность движений не даст восьми длинным рукам наткнуться друг на друга.

Для того чтобы кормить миллиарды людей во всем мире, фермеры должны использовать роботов. Рост численности населения только в Америке просто ошеломляет, поскольку оно выросло на 22,5% в период между 1990-м (250 млн. человек) и 2010 годом (310 млн.), а Бюро переписи населения ожидает, что к 2050-му цифры увеличатся до более чем 420 миллионов.

Если подумать о разрешении проблемы глобального роста населения и необходимости кормить эту растущую популяцию, то фермеры должны стать более эффективными в уборке и производстве всех сельскохозяйственных культур. В будущем роботы будут использоваться для выполнения большинства задач — от посева до подкормки, а также применения химикатов. Обрабатывать все вручную больше не потребуется. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Робототехника в сельском хозяйстве

Сельское хозяйство является одной из самых важных отраслей промышленности. Оно дает пищу, корм и топливо, необходимые для нашего выживания. И поскольку количество мирового населения, как ожидается, достигнет 9 миллиардов к 2050 году, сельскохозяйственное производство должно удвоиться, чтобы удовлетворить спрос. Урожайность должна вырасти на 25%, чтобы помочь достижению этой цели.

Рассмотрим следующие факты:

  • Основные американские сельскохозяйственные конгломераты покупают иностранную землю и начинают там фермерство, что связано с низкой стоимостью.
  • Китай покупает землю в Африке и отправляет квалифицированных рабочих, чтобы контролировать эти новые фермы.
  • Фермеры и скотоводы мира переходят к точным методам ведения сельского хозяйства, разделяя площади на много субучастков, и в некоторых случаях вплоть до выбора растений/ деревьев/ животных, тем самым позволяя увеличить производительность и снизить общие затраты.
  • Беспилотные летательные аппараты используются для создания карт, наблюдения, оценки и опрыскивания.
  • Беспилотные (или, по крайней мере, автономные) наземные транспортные средства обеспечивают большую точность.
  • Бюро трудовой статистики США сообщает, что в 2012 году средняя зарплата рабочих в сфере сельского хозяйства составила $9,09.
  • Бюро трудовой статистики США сообщает, что в сфере сельского хозяйства в 2012 году было 749400 работников, а это на 3% меньше, чем в 2011-м.
  • 74% – приблизительное количество работников сельского хозяйства в США, которые родились в Мексике и Центральной Америке. Более половины их них, вероятно, не будут задокументированы (по информации журнала Fortune).
  • Кукурузники находятся на 3-м месте по смертности среди профессий в США. 90% опрыскивания в Японии осуществляется с помощью небольших беспилотных вертолетов.

Таким образом, сельское хозяйство находится в процессе перехода. И он отличается от страны к стране, от штата к штату, с разбивкой по регионам, а также по типу хозяйства: от примитивного до традиционного, точного и экспериментального. Немного всего повсюду, но общая тенденция во всем мире идет к точному земледелию, дополненному передовыми технологиями, включая робототехнику.

Многие факторы ускоряют эти изменения. В дополнение к глобальному росту населения растет стоимость воды, внедряются политические и нормативные процедуры, ограничиваются пахотные площади, более дешевые продукты производятся быстрее благодаря автоматизации. К тому же, изменяется климат – и это лишь немногие факторы.

Современные фермеры и скотоводы уже владеют высокими технологиями. Теперь они пользуются инвентарем с цифровым управлением. Есть частично и полностью автоматические устройства для большинства аспектов сельскохозяйственных функций от прививки до посадки, от заготовки до сортировки и упаковки.

Рабочие используют системы программного обеспечения, воздушные карты-схемы и необходимые данные для деятельности на местах. Они также пускают в ход системы автоматического управления, включенные во многих новых тракторах (или покупают делающие то же самое комплекты), которые следуют GPS и руководству программного обеспечения. Некоторые фермеры уже переводят некоторые свои операции на полную автоматизацию. Таким образом, дальновидные владельцы ферм на сегодня смогут проскочить медленные постепенные улучшения и перейти непосредственно к роботизированной автоматизации. Но готовы ли роботы?

Статья «Придут ли сельскохозяйственные роботы вовремя, чтобы снизить затраты на выращивание овощей и фруктов?» от июля 2014 года рассказывает о 27 компаниях (от конгломератов до стартапов), которые производят роботов для сельского хозяйства и исследуют их деятельность, а также то, когда их продукты будут доступны и по какой цене.

[ПРИМЕЧАНИЕ: Из списка 60 организаций, занимающихся сельскохозяйственной робототехникой, молочная промышленность не учитывалась, хотя робототехнические системы доения стали удивительно растущим бизнесом. Также устранены были компании, которые не ответили на вопросы моей анкеты (не захотели или не смогли из-за публичности, как например John Deere и CNH Industrial (Case/NEW HOLLAND)). Кроме того, только одно из многих научно-исследовательских учреждений на базе университетов было включено в перечень, хотя существует много таких заведений, разрабатывающих решения в данной сфере. Но стоит сосредоточиться на том, что есть здесь и сейчас. Не на будущем.].

Упомянутые компании, отобранные согласно их первичной функции:

Сбор урожая и тракторы. Тракторы делают две вещи: дают указания устройствам, которые они буксируют, и являются тяговой силой. Современные тракторы огромны, и если они ломаются, вся работа останавливается. Автономным машинам не нужны операторы и они могут работать круглосуточно. Таким образом, можно получить рабочее окно для посева и других, чувствительных ко времени, видов деятельности.

Посадка, обрезка, пересадка и прививка:

Прореживание и прополка:

БПЛА, инспекция, сбор данных и манипулирование данными. БПЛА настолько хороши, как и любое другое оборудование, обеспечивающее точность. Если нет компьютеров на тракторах или контроллеров на буксируемых устройствах, и если они не могут общаться друг с другом, данные, собранные БПЛА, – просто красивые картинки.

Умные дополнения. Новые орудия включают передовые системы управления и могут реагировать на команды с буксирующего трактора или предоставлять свою мобильность и навигацию.

Сельское хозяйство является большим бизнесом в каждой стране мира. Таким образом, это своевременное рассмотрение прогресса, чтобы привести роботизацию к уже автоматизированной промышленности.

Итог: значительное количество активностей, многие из которых будут представлены на сайте в ближайшие год или два, но пока мало проникновения на рынок.

Робот в огороде. Как обойтись без людей в сельском хозяйстве

С тех пор как на агропромышленный комплекс обратили внимание технологические компании с идеей все автоматизировать, подключить к сети и наделить интеллектом, сельское хозяйство из консервативной отрасли стало активно превращаться в инновационную. Из-за шумихи вокруг кажется, что уже все поставлено на поток и отлично работает. Но часто это инновации ради инноваций. Мы пока еще находимся на этапе самоопределения: решаем, во что верить и вкладываться. Вариантов здесь много: использование умной техники или беспилотных летательных аппаратов, роботизация, интернет вещей, зондирование земли и многое другое. В то же время условия к этому не располагают: 22 мая стало известно, что Минфин планирует урезать финансирование госпрограммы АПК на 500 млн рублей, а значит, нужно быть не оптимистами, а реалистами — видеть, за какими решениями будущее, а за какими исключительно хайп.

В агросекторе технологии можно разделить на предназначенные для обработки открытого грунта (тут пока упор делается на автономные транспортные средства, которые смогут пахать, сеять, собирать урожай) и технологии для закрытого грунта, то есть теплиц. Сейчас бум на их строительство, но это очень дорогое удовольствие, без субсидий выполнять проекты с ними очень сложно, а тут как раз проблемы с финансированием. Значит, нужно придумывать, как повысить эффективность, не хватаясь при этом за любую спасительную соломинку с определением «инновационная».

Высокотехнологичные теплицы в развитых странах уже давно представляют собой огромные автоматизированные комплексы. В Нидерландах ставку на тепличное земледелие сделали еще в середине XIX века. Сегодня это тысячи гектаров теплиц с умными системами внутреннего обогрева, полива, вентиляции. В результате себестоимость, например, одной голландской розы около 30 центов. Чтобы вырастить у нас розы, которые смогут конкурировать с цветами из Голландии, мы используем их же технологии: 5-6-метровые теплицы, в которых рост растений постоянно мониторится и контролируется через интернет, а уход за цветами максимально автоматизирован. К каждой розе подводится своя капельница для полива, отдельные системы отслеживают освещение, открывают форточки с подветренной стороны, включают вентиляторы, полностью управляют микроклиматом.

По сравнению с тепличными хозяйствами, которые не используют высокие технологии, их внедрение позволяет увеличить урожайность культур в 1,8–2,4 раза, а энергетические затраты снизить на 30–50%. Но даже несмотря на это, стоимость обслуживания получается очень высокой. Причем 80% расходов приходится на инфраструктуру: котельные, которые дают СО2-подпитку и обогрев, и газогенераторы, которые обеспечивают электроосвещение. Понятно, что зимой электричества и тепла нужно значительно больше, так что наш климат тоже создает проблемы. Кроме того, надежных и качественных отечественных газогенераторов пока нет, приходится покупать импортные. Вот за счет таких нюансов цена и растет.

Качество цветов в наших теплицах конкурентное, более того, только что срезанные розы не сравнятся с теми, которые проделали огромный путь из других стран. Но по цене конкурировать с теми же голландцами трудно: у них транспортные расходы, но само производство там в разы дешевле. И это релевантно для любых тепличных хозяйств, не только цветочных. Поэтому чтобы двигаться вперед, нужно искать возможности для качественного повышения эффективности при низких затратах. И тут я вижу два основных пути.

Во-первых, дешевый сегмент интернета вещей. Речь о LPWAN-технологиях беспроводной связи, в частности, французском стандарте LoRa, который пока наименее энергоемкий. Это беспроводная технология передачи небольших объемов данных на дальние расстояния, которая позволяет максимально простым и дешевым способом собирать информацию c огромного количества датчиков. Датчики мелкие, работают годами, могут предоставлять массу ценной информации о составе почвы, земли и другую, чтобы, например, удобрять растения не по расписанию, а когда в этом есть необходимость.

Датчики, следящие за состоянием почвы, появились давно, но благодаря LPWAN их использование становится дешевым. Повсеместное внедрение технологии — только вопрос времени. В России развитием таких технологий занимаются компании «Стриж Телематика», Vavoit, работающие на стандарте LoRa и GoodWAN, создавшая оригинальный российский стандарт.

Во-вторых, нужно уходить от ручного труда. Но тут, к сожалению, проще сказать, чем сделать. В агросекторе с роботизацией труда сейчас происходит то же, что и в других отраслях. По делам ассоциации «Теплицы России» часто езжу по совхозам, предприятиям, и проблема везде одна: устанавливается самое современное оборудование за огромные деньги, с гордостью демонстрируется губернаторам и журналистам. Но как только выключается камера, агрономы по-человечески жалуются, что вместо выгоды только головная боль: слишком большие затраты на специалистов, обслуживающих это оборудование, а выхлоп минимальный. Мол, не те у нас зарплаты, чтобы одна сотрудница, которая может и полы мыть, и овощи собирать, и тележки таскать, проиграла трем разным роботам, каждый из которых стоит в разы больше и еще нуждается в квалифицированном операторе.

Есть и чисто техническая сторона вопроса. С одной стороны, машины умеют уже очень многое. Например, в Бургундии изобретатель Кристоф Милль создал робота Wall-Ye для обрезания побегов виноградной лозы. Есть робот Prospero, который умеет сажать семена. Ecorobotix, воюющий с сорняками, а также робот-картограф Ladybird, который мониторит состояние посевов. Опять-таки сегодня легко можно сделать манипуляторы, которые будут распознавать отдельные культуры — в конце концов мы научили роботов распознавать даже лица, так что отличить огурец от розы не составит труда. Но вот заставить манипулятора аккуратно срезать этот огурец или тем более розу, отсортировать, поставить исходя их ростовки — это уже проблема, которая имеет очень высокую стоимость. Поэтому и получается, что держать большой штат людей во многих случаях выгоднее, чем вкладываться в роботизацию.

Текущее решение — поиск ниш в агросекторе, которые можно занять, используя свои интернет-технологии, роботов и лучшее оборудование, чтобы замена ручного труда была выгодна владельцу, а не произведена для галочки. Этот процесс не будет быстрым: пока нам проще заменить роботом менеджера или продавца, чем работника агросектора, но в перспективе такая рокировка позволит и повысить производительность и снизить затраты. Главное, чтобы шаги к роботизации были логичными и обоснованными.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector