Роботы на ферме: вопрос цены

Сегодня рынок сельскохозяйственных роботов оценивается в сумму порядка пяти миллиардов долларов ежегодно. Рынок этот имеет огромные перспективы, в ближайшие несколько лет он должен вырасти в десять раз. Сегодня роботов делят на несколько групп:

 

• Роботы-уборщики (харвестеры);
• Специальные роботы (роботы для посева, опрыскивания, защиты растений);
• Мультифункциональные роботы, они же перевозчики, – близкий аналог тракторов.

 

Роботы для защиты урожая представляют собой несколько категорий, которые тоже можно разделить на две основные:

 

• Роботы-опрыскиватели;
• Роботы для органического фермерства или механической обработки полей.

 

Основное отличие роботов от дронов и существующих решений в виде тракторов и прицепных устройств, поясняет Алексей Курасов, – это очень точная работа, которая идет не с зонами на поле, а непосредственно с каждым растением.

 

– Робот понимает, что делает, у него отлично развито машинное зрение. С помощью различных сенсоров, лазерного и ультразвукового сканирования, робот очень точно, как лаборатория, определяет состояние каждого растения. Существуют и такие устройства, которые позволяют диагностировать состояние корневой системы, скорость фотосинтеза, силу и скорость сокодвижения, чтобы определить оптимальный момент для вноса удобрений или для другой обработки.

 

В отличие от роботов, дроны или полуавтоматические системы не меняют технологический процесс. Роботы же переходят в своей работе на другой уровень: благодаря им, в частности, сейчас вводится такое понятие, как сверхточное или ультраточное земледелие, объясняет эксперт. Это совершенно новый подход к земледелию: робот высокой точности может использовать свои данные и контролировать жизненный цикл растения на всем промежутке от грядки до полки в магазине. Эти же данные помогают ему снижать потери урожая. Таким образом, то, что вырастил фермер, с минимальными потерями и изменениями дойдет до конечного потребителя.

 

– В чем это выражается? Например, дрон нашел в поле какое-то отклонение, какая-то культура плохо растет. Или искусственный интеллект при помощи спутника обнаружил по NDVI-индексу, что какая-то группа растений вегетирует не так, как надо. В этом случае робот не просто исследует проблему – он выносит квалифицированное решение.

 

Наибольший вклад робототехники во всем мире достигнут в системе защиты растений. Благодаря роботам, экономия на пестицидах достигает 95%, сокращение ручного труда доходит до 75%. Основные примеры таких разработок – John Deere с его проектом Blue River, французская компания Najo Technologies, израильские роботы для теплиц MetaMotion.

 

Применение роботов в сельском хозяйстве позволяет решить ряд проблем: снизит производственные потери, нивелирует нехватку кадров и значительно уменьшит нагрузку агрохимикатов на почву и агросистему в целом.

 

Роботы для открытого грунта – технологический прорыв

 

Классический опрыскиватель делает работу по площади, он обрабатывает поле секторами. Робот же непосредственно идентифицирует проблему и точечно вносит препараты: зона его покрытия составляет всего несколько сантиметров. Помимо этого, робот может оценить качество работ – он понимает, какой конкретно объект опрыскивает. Это позволяет роботу не просто выполнять запланированные мероприятия по защите растений, но и предоставлять агроному большие данные о том, что сейчас происходит с посевами, на основе которых можно будет внести корректировки и понять, что произошло с посевами. Большие данные показывают, какой эффект был оказан непосредственно на растения. Таким образом, роботы не просто заменяют текущий процесс, а представляют собой целую новую индустрию, в которой в ближайшие годы будет еще много нововведений, уверен Алексей Курасов.

 

Не стоит забывать и об эффекте экономии и на удобрениях. Точное внесение удобрений, например, на сахарной свекле или сое позволяет сократить расход удобрений на 30%. Еще один момент – использование роботов для прореживания.

 

– Робот видит задвоение посадки и вычисляет слабые гены, – поясняет эксперт. – Он может опрыскать морковь или свеклу – и плохой росток погибнет.  А вот еще пример: одна американская компания сделала модификацию робота для опрыскивания яблонь. Когда из завязи развивается слабый плод, робот проводит его опрыскивание – таким образом, растение направляет все свои силы на рост оставшихся полноценных плодов, и они получаются крупными. Так фермер получает больше прибыли, в том числе благодаря эффективному расходу удобрений и средств защиты растений.  

 

Если говорить о непосредственно механической прополке, то здесь используют и классические решения, и уникальные специализированные роботы – например, предназначенные для работы на виноградниках. Есть роботы для работы с морковью, луком, салатами…

 

– Просто факт: наш робот для механической прополки моркови повысил скорость в сравнении с ручным трудом в шесть раз, а стоимость его получилась за сезон в четыре раза ниже. Это колоссальные изменения.

 

Можно ли просто купить робота в хозяйство?

 

Просто купить умную машину для полей пока не получится, считает Алексей Курасов. Дело в том, что сегодня роботы продаются по бизнес-модели сервиса.

 

– Робототехника – это очень сложная история. Во-первых, робота пока что нельзя просто выпустить на поле, чтобы он работал самостоятельно: при нем всегда должен быть оператор. Во-вторых, достаточно много дополнительных требований – нужно, например, обеспечить робота условиями по передаче и обработке данных. Поэтому практически все роботы сдаются в аренду или предоставляются очень крупным клиентам как дополнительные демо-продукты для тестирования, как делает, например, тот же John Deere.

 

Робототехника – привилегия крупных и богатых хозяйств

 

В России робототехника доступна сегодня только крупным предприятиям, объясняет Алексей Курасов. Связано это в том числе с тем, что программы поддержки, субсидии на внедрение отечественных IT-решений с искусственным интеллектом действуют, начиная от 50 млн рублей.

 

– Для примера – наш робот для осмотра полей стоит примерно 10 тысяч рублей на гектар в сезон, опрыскиватель – от 20-25 тысяч рублей в сезон с гектара. При этом он экономит фермеру порядка 30-35 тысяч рублей. И если мы банально разделим 50 млн на 25 тысяч, то получим, что минимальная площадь фермы должна быть несколько тысяч гектаров, а это достаточно крупное предприятие. Небольшим предприятиям данный сервис сегодня в России фактически недоступен.

 

 

Будущее подает сигналы надежды

 

– Впрочем, технологии движутся вперед, – утешает эксперт. – Мы постоянно работаем над улучшением сервиса. Например, компоненты, которые мы используем для искусственного интеллекта, за последние четыре года подешевели в несколько раз. Если в 2018 году, когда мы разрабатывали своего первого робота для мониторинга посевов и осмотра полей, заплатили за модуль для искусственного интеллекта почти 2000 долларов, то сейчас тот же самый модуль стоит 300 долларов. Разрабатываются новые среды программирования; если еще несколько лет назад автономное движение робота было достаточно затратным процессом программирования, то сегодня новая среда той же NVIDIA позволяет сделать автономного робота почти любому студенту.  

 

Есть и человеческие ограничения. В любой технологии есть несколько стадий. Одно дело – технологическая готовность, существование разработок, которые позволяют роботизировать тот или иной процесс. Другое – технологическая целесообразность. Например, сегодня мультифункциональные роботы (автономные трактора) экономически нецелесообразны.

 

– Стоимость такого робота и тот эффект, который он оказывает, заменяя тракториста, крайне низок. Поэтому развитие и масштабирование данной модели сейчас в мире нигде не работает. А вот если вернуться к роботам для защиты растений, то здесь как раз идет очень активное развитие. Лидируют роботы по защите растений сахарной свеклы, сои, салатов, моркови, капусты, картофеля: эти культуры очень хорошо показали себя при работе с роботами, и помимо кратного сокращения расходов, урожайность их возрастает до 30-40%. Одним из топ-показателей, полученных при использовании нашего решения, стало увеличение лежкости: после уборки товарная продукция без дополнительной обработки хранится в два раза дольше без существенной потери качества.

 

ЭРлаб модель М: робот для автономного и круглосуточного мониторинга свеклы, моркови, лука, картофеля, капусты в открытом грунте. Находит сорняки, болезни, паразитов на ранней стадии

 

– На данный момент в России мы являемся единственным производителем роботов для мониторинга и обработки полей. Наш робот-опрыскиватель, с которым мы завоевали номинацию «Идея года» всероссийской премии AgroCode Awards 2022, показал грандиозные результаты на сахарной свекле. Затраты на пестициды были снижены в четыре раза, а затраты на прополку по моркови для органического фермерства – почти в шесть раз. Что представляет собой робот? Как я говорил, заменять тракториста сегодня нецелесообразно, поэтому решение это прицепное, с размахом стрелы шесть метров. Оно охватывает три гряды и проводит точечную обработку. Искусственный интеллект в режиме реального времени обнаруживает культуру и сорняки, проводит сканирование, создает карту агронома, где видно, что сейчас происходит непосредственно с каждым растением, и точечно применяет средства защиты растений.

 

Текст: Людмила Старостина