В рамках объявленного в России Десятилетия науки и технологий РИАЦ
продолжает серию материалов, посвященных инновационным прорывам в ключевых
отраслях.
Агротехнологии будущего. Как ИИ и роботы трансформируют российское сельское
хозяйство
Агропромышленный комплекс – это сфера, где достижения
науки и технологий уже сейчас меняют привычные уклады, повышая
эффективность,
упрощая труд и обеспечивая продовольственную безопасность страны. Об этом, в
рамках проекта «Десятилетие науки и технологий в России» в РИАЦ, рассказала
доктор
технических наук, доцент, заведующая кафедрой "Механика"
Волгоградского государственного аграрного университета Наталья Сергеевна
Воробьева.
Путь к
агро-инженерии будущего
Как отмечает наш эксперт, выпускница инженерно-технологического
факультета Волгоградского аграрного университета, её профессиональный путь
закономерно привел к изучению этого направления. Работая на кафедре
механики, в
коллективе единомышленников, исследователи постепенно сместили фокус своих
изысканий к манипуляционным роботам.
Однако, по мере глубокого погружения в тему, стало
очевидно: уровень развития роботизированных систем в российском
агропромышленном комплексе пока не соответствует современным вызовам. Доля
ручного труда в растениеводстве и животноводстве до сих пор достигает
значительных 40%. Более того, многие существующие разработки, особенно в
растениеводстве, находятся в стадии проектирования и не дошли до серийного
производства. Особую сложность добавляет тот факт, что нередко эти
разработки
создавались не инженерами-аграриями, что приводит к неполному соответствию
специфическим требованиям сельскохозяйственного производства.
Это создает широкое и крайне интересное поле для
деятельности. Сельское хозяйство, будучи высокотехнологичной и жизненно
важной
отраслью, обладает огромным потенциалом для роботизации многочисленных
технологических процессов.
Цифровая реальность сегодняшнего дня
Крупные российские агрохолдинги, как отмечает Наталья
Сергеевна, демонстрируют впечатляющие успехи в интеграции передовых цифровых
технологий в свою повседневную деятельность. Центральное место в этом
процессе
занимают управляющие системы для агропредприятий, оснащенные искусственным
интеллектом. Эти системы обеспечивают комплексный подход к контролю,
прогнозированию
и анализу состояния сельхозугодий и животных. Они позволяют вести точный
учет,
оптимально планировать работы, осуществлять спутниковый мониторинг полей,
что в
целом значительно оптимизирует все процессы.
Активно используются и беспилотные летательные аппараты
(БПЛА) для оцифровки полей и мониторинга посевов. Роботизированные системы,
в
свою очередь, находят применение в самых разных областях: от растениеводства
и
животноводства до перерабатывающих производств и вспомогательных операций,
таких как погрузка и разгрузка. Не являются новостью и автонавигаторы, а
также
использование беспилотных тракторов, которые уже начинают входить в обиход.
При
этом современная сельскохозяйственная техника сама по себе является сложным
мехатронным узлом, насыщенным цифровыми компонентами.
Передовые примеры внедрения
Конкретные примеры применения этих технологий, о которых
рассказала заведующая кафедрой "Механика" ВолГАУ,
впечатляют. Так, в учебно-производственном центре «Горная поляна.
Инновационная
деревня» Волгоградского аграрного университета внедрена цифровая платформа
для
ведения точного земледелия. Поля центра оцифрованы, ведется постоянный
мониторинг, прогнозирование и программирование урожая. Агрономы могут
удаленно
отслеживать состояние полей по вегетационному индексу, запрашивать решения
от
управляющей системы или направлять специалистов для корректирующих действий.
С
помощью дронов здесь была создана детализированная карта полей.
Другой пример – тепличное хозяйство «Росток»
Волгоградской области. Здесь автоматизированы процессы посева семян,
логистики
расстановки рассады в кассетах. Особого внимания заслуживает
роботизированная
система для прививки рассады, обеспечивающая 100% приживаемость, высокую
скорость и качество.
Крупнейшая компания «Сады Придонья» демонстрирует
инновации не только в растениеводстве (комбайны для сбора яблок и вишни), но
и
в логистике: полностью автономная система паллетизации и складирования,
работающая без участия человека, что гарантирует скорость и качество
выполнения
работ.
В животноводстве, на примере СП «Донское» (также партнера
Волгоградского аграрного университета), уже давно функционируют
роботизированные доильные системы-карусели, являющиеся одними из крупнейших
в
стране и, возможно, в мире. Кроме того, используется интеллектуальная
система
наблюдения за коровами, способная определять периоды охоты и оптимальное
время
для осеменения, что позволяет искусственному интеллекту делать выводы и
информировать аграриев.
Человек и машина: симбиоз на поле
Как подчеркивает ученый, основная цель внедрения цифровых
технологий – существенное облегчение труда человека. Сельское хозяйство
традиционно ассоциируется с тяжелой, порой монотонной работой, часто
протекающей в агрессивных условиях. Роботы освобождают людей от этих опасных
и
изнурительных задач, позволяя перенаправить человеческие ресурсы на более
сложные и интеллектуальные функции.
Кроме того, точное ведение хозяйства с помощью цифровых
систем позволяет сохранять экологию. Оптимизация расхода воды, пестицидов и
других агрохимикатов не только снижает затраты, но и минимизирует негативное
воздействие на окружающую среду.
Взгляд в завтрашний день: будущее агроиндустрии
Заглядывая вперед, Наталья Сергеевна Воробьева уверена,
что развитие роботизации и цифровизации в сельском хозяйстве будет только
ускоряться. Технологии, которые сейчас находятся на стадии активной
разработки,
обещают изменить агросектор до неузнаваемости. Мы увидим дальнейшее
распространение полностью автономных ферм, где беспилотные машины будут
выполнять весь спектр полевых работ – от посева до уборки. Искусственный
интеллект станет еще более умным, предлагая гипер-персонализированные
стратегии
ухода за каждой культурой или животным, прогнозируя болезни, оптимизируя
урожайность на основе анализа множества параметров, включая климатические
модели и данные о состоянии почвы в реальном времени.
Появятся новые поколения роботов, способных выполнять
более сложные и деликатные задачи, например, индивидуальный уход за
растениями,
точечное внесение удобрений или сбор урожая, требующий бережного обращения.
Широкое
внедрение IT-сенсоров создаст "цифровых двойников" ферм, позволяя
управлять хозяйством с невероятной точностью и эффективностью.
Таким образом, российское сельское хозяйство, активно
используя возможности Десятилетия науки и технологий, не просто идет в ногу
со
временем, но и становится пионером в создании высокотехнологичного,
продуктивного и экологически устойчивого агропромышленного комплекса
будущего.
Внедрение ИИ и робототехники – это не просто автоматизация, это
фундаментальная
трансформация, которая обеспечит благополучие и продовольственную
безопасность
страны на долгие годы.
Подробности в интервью по ссылке:
https://rutube.ru/video/private/4a085bdb43cb51d7d122d4cc35a0892c/?p=VImT5_12hrOi8N5kFPfjKw |
