Умный трактор: как роботы меняют сельское хозяйство
AgTech — так называют новую отрасль, комплекс методик которой направлен на повышение производительности сельского хозяйства и улучшение качества продукции. Одно из ключевых направлений ее развития — технологии автономного управления сельхозтехникой на основе использования ИИ.
Здесь в последнее время наблюдается основная динамика, выражающаяся в высоких показателях роста рынка, количества сделок по слиянию и поглощению, и главное, примеров создания и промышленного внедрения новых технологий. Так, по данным аналитиков Report Linker, мировой рынок автономного сельскохозяйственного оборудования в 2022 году составил $79,5 млрд, а к 2030 году при прогнозируемом ежегодном увеличении на 14,3% он может достичь $231,8 млрд.
Эксперты уверены, что роботизация посева, обработки поля, удаления сорняков, сбора урожая до автоматизма при должном внимании позволят повысить эффективность агрохозяйств минимум на треть.
Действительно, сельхозтехника, снаряженная искусственным интеллектом (ИИ), позволяет роботизировать наиболее трудоемкие и критичные в производстве агропродукции процедуры, такие как вождение техники при проведении посевных работ, уборке урожая, внесении удобрений, обработке почвы и т.д. Это должно существенно — до 30–40% — повысить общую эффективность сельхозработ.
Видеокамеры умных тракторов и комбайнов, помимо осуществления функций компьютерного зрения, позволяют в режиме 24/7 собирать большие объемы ценнейших данных о ходе работ, состоянии культур, наличии сорняков и так далее.
ИИ-решения, интегрированные в системы управления агрохозяйствами, позволят на основе анализа этих данных выйти на принципиально иной уровень работы: повысить уровень контроля, снизить эксплуатационные расходы, существенно увеличить общую эффективность. В итоговом списке трендов 2021 года американского Precision Farming автономное сельское хозяйство идет под номером один.
В последние годы ведущие мировые производители активно приобретали компании, имеющие задел в системах автономного управления. Еще в 2017 году американский гигант John Deere более чем за $300 млн приобрел калифорнийский стартап Blue River Technology, который разрабатывает системы опрыскивания сорняков на основе машинного интеллекта, а также роботов для прополки и ПО для аналитики урожаев.
В 2021 году им же за $250 млн была приобретена компания Кремневой долины Bear Flag — разработчик ИИ-технологии, превращающей обычные тракторы в беспилотные машины. И наконец, в 2022 году John Deere вложился в компанию Light, специализирующуюся на технологиях компьютерного зрения, датчиках и видеокамерах.
Другой крупный игрок рынка сельхозтехники — CNH Industrial — в 2023 году завершил приобретение компании Augmenta — одного из пионеров в разработке систем компьютерного зрения для нужд агрокомплекса. Структурно Augmenta вошла в состав Raven Industries, которая занимается развитием систем точного земледелия и ранее была куплена CNH Industrial. Наконец, в марте 2023 года холдинг объявил о планах покупки разработчика технологий спутникового позиционирования Hemisphere GNSS, принадлежащего зарегистрированной в Китае компании Unistrong. Она является разработчиком решений глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS), которая позволяет технике обеспечивать высочайшую точность выполнения сельхозопераций. Суммарный объем этих приобретений CNH Industrial превышает $2,3 млрд.
В промышленных масштабах выпуск агророботов зарубежные производители запланировали на 2025–2026 годы. Между тем действующие разработки в этой области уже внедрены в России.
Системы автопилотирования на основе ИИ начали массово внедряться в сельхозпроизводство начиная с 2020–2021 годов. Отечественная компания Cognitive Pilot («дочка» «Сбера» и Cognitive Technologies) поставляет на российский и зарубежные рынки свою систему автономного управления сельхозтехникой на основе ИИ Cognitive Agro Pilot. Ее коньком является возможность видеть и понимать ситуацию на поле, вести технику точно по курсу.
Человек на этом уровне развития технологии остается в кабине, только теперь, когда управление движением доверено роботу, он имеет возможность заняться исключительно контролем проведения сельхозработ. Точность выполнения операций, отсутствие человеческого фактора позволяют выйти на принципиально иной уровень управления и эффективности агрохозяйств.
Опыт промышленного использования Cognitive Agro Pilot позволяет утверждать, что система позволяет поднять производительность техники до 25%, сократить сроки сельхозработ до 25%, экономить топливо до 7% и другие ресурсы до 40%.
Несколько лет назад компания открыла фабрику по производству автопилотов в Томске, уровень отечественных компонентов в Cognitive Agro Pilot превышает 70%. В России c этой системой работают уже более 1,5 тыс. умных тракторов и комбайнов.
Продукцией Cognitive Pilot комплектуются комбайны «Брянсксельмаш» и «Гомсельмаш», а на Петербургском тракторном заводе (ПТЗ) производится серийная установка на тракторы «Кировец». При этом ПТЗ и Cognitive Pilot объявили о выпуске к 2025–2026 годам полностью автономного трактора, а также звеньев умных тракторов, где оператор будет присутствовать только в ведущей машине и контролировать работу группы.
Полностью автономная техника позволяет обеспечить максимальный уровень эффективности агрохозяйств, безопасности движения и в итоге продовольственной безопасности. Шансы России занять в новом направлении роботизированной сельхозтехники сильные позиции в мире очень велики. Агропромышленная отрасль развивается, созданы условия для роста отечественных производств, сформированы стратегические отраслевые объединения. В стране имеются сильная школа ИИ и система господдержки отрасли, в этом помогает федеральный проект «Искусственный интеллект» национального проекта «Цифровая экономика».
Вместе с тем многих волнует вопрос, не вытеснит ли искусственный интеллект людей в аграрном секторе.
Подобные страхи постоянно возникают в ходе технологического развития, однако исчезновение в списке массовых профессий, скажем, извозчиков и истопников не приводило к печальным последствиям: им на смену пришли новые профессии. Так и трактористов с комбайнерами, представителей весьма тяжелых профессий, могут заменить, например, операторы флотов беспилотной техники, работа которых уже ближе по своему характеру к деятельности белых воротничков.