Беспилотники выходят в поле: как новые технологии помогают убирать урожай

Российский агросектор хвалят и приводят в пример - эта отрасль за последние десятилетия побила все рекорды производительности, заместила практически весь продуктовый импорт и наращивает обороты экспорта: сельскохозяйственные товары - одни из ключевых в национальном проекте "Международная кооперация и экспорт".Аграрии с каждым годом увеличивают посевы и совершенствуют технологические процессы. На помощь приходит IT-сектор: в этом году сразу две компании вывели в поля Ростовской области, одного из ведущих зерновых регионов страны, зерноуборочные комбайны, оснащенные автоматической системой управления. Беспилотные технологии помогают и облегчить труд комбайнера, и заметно сократить потери урожая за счет высокой точности уборки. О том, как действует эта техника и когда комбайны научатся работать без участия людей, в материале портала "Будущее России. Национальные проекты".Главные по зернуСбор зерновых в стране уже шесть лет подряд превышает 100 млн тонн, напоминал на профильном совещании президент РФ Владимир Путин. Львиная доля собранного зерна отправляется за рубеж: в 2018/19 сельскохозяйственном году экспорт составил 43,3 млн тонн, в этом году составит около 43 млн тонн, а в следующем может и вовсе превысить 47,4 млн тонн, прогнозируют аналитики компании "Совэкон". Если прогнозы сбудутся, это станет одним из лучших результатов за всю историю российского зернового экспорта.Экспорт привлекателен для российских аграриев: чтобы не допустить искусственно созданного дефицита на внутреннем рынке, Минсельхоз РФ ввел экспортные квоты и предложил привязать их размер к объемам урожая. Вместе с тем национальный проект "Международная кооперация и экспорт" и входящий в него федеральный проект "Экспорт АПК" предполагают рост объемов экспорта продукции сельхозпроизводителей до $45 млрд к концу 2024 года. В итоге чем больше соберет компания, тем больше сможет отправить за рубеж.

Традиционные лидеры производства зерновых и основные его экспортеры - южные регионы РФ, в первую очередь Краснодарский край (в 2019 году собрано 11,1 млн тонн зерновых) и Ростовская область (более 12 млн тонн). Помимо десятков крупных агрохолдингов и тысяч фермерских хозяйств в этих регионах сосредоточены крупнейшие производители сельхозтехники, в том числе лидер рынка "Ростсельмаш". Он не только поставляет технику российским аграриям, но и экспортирует ее более чем в 50 стран. Модельный ряд предприятия включает более 20 видов сельхозтехники. В прошлом году "Ростсельмаш" выпустил около 5 тыс. комбайнов и порядка 1 тыс. тракторов.Государство поддерживает отечественных производителей за счет "Программы 1432" (скидка на приобретение российской техники) и льготного лизинга. В том числе за счет этих мер машиностроительные компании пережили коронавирусный кризис, а "Ростсельмаш" даже сообщал о росте производства на 20% в первом полугодии 2020-го. В компании ждут сохранения производственных объемов в 2020-м на уровне прошлого года и рассказывают о выводе на рынок новых моделей.Среди них зерноуборочный комбайн TORUM, оснащенный системой автоматического управления, которая позволит в перспективе отказаться от присутствия человека в кабине во время работы. Сейчас для управления машиной используется планшет с необходимым программным обеспечением и комбайну задается маршрут, по которому он следует.Спутники, наземные станции и машинное зрениеКонтролирует все состояния и процессы система высокочувствительных датчиков, устанавливаемых на машину."Сейчас мы тестируем систему автовождения, которая основана на трех технологиях: это спутниковые поправки - сигналы, получаемые со спутников, сигналы-поправки с наземных базовых станций, а также машинное зрение: сигнал с установленной в машине видеокамеры передается на компьютер, который этот сигнал распознает, адаптирует и возвращает комбайну в виде команды для того или иного действия", - рассказали порталу в пресс-службе компании.

Наземные базовые станции, которые отправляют сигналы-поправки, устанавливаются на краю поля, где работает техника. Внешне они похожи на небольшую коробку. Одна такая станция способна посылать сигналы-поправки группе комбайнов, работающих в радиусе до 15 км. Сочетание этих сигналов и спутниковых поправок позволяет программировать движения комбайна с точностью до 2,5 см. А использование машинного зрения позволяет обеспечить остановку перед препятствием, а также страховать при отсутствии спутниковой связи.Уровень точности движений сельхозтехники при использовании всех трех инструментов в компании называют "невероятным" и утверждают, что аналогов в мире сегодня нет."Система комбинирует в себе технологии, присущие большинству западных разработок, плюс использует наше российское машинное зрение, нейронные сети, по которым мы опережаем сегодня многие западные страны", - говорят в "Ростсельмаше".Этой авторской разработкой в компании занимаются уже более пяти лет.Не сложнее мобильного телефонаСистемы автовождения сельхозтехники сегодня разрабатываются в разных странах, в том числе европейских и США. Конкурентное преимущество может дать управление не только движением, но и другими операциями, совершаемыми машиной. Над такой технологией и работает кубанский производитель."Комбайн - сложный механизм, передвигаясь по полю, он одновременно осуществляет порядка десяти различных операций", - рассказывает руководитель проектов инновационных технологий "Ростсельмаша" Олег Александров.Это в том числе поднятие-опускание жатки, регулирование скорости, процесс сбора зерна и адаптация к рельефу и меняющимся погодным условиям. Все они контролируются одной системой, а комбайнер при этом становится оператором, который наблюдает за работой техники и вмешивается в экстренных случаях.Такая автономность комбайна теоретически позволяет обходиться без человека в кабине, утверждают в "Ростсельмаше". Однако ситуация, когда машина будет ехать по полю на полном автопилоте, пока не предусмотрена российским законодательством. Но в любом случае функции оператора - именно так теперь будут называть человека в кабине комбайна - сводятся в основном к наблюдению.

"Первое, что отмечают сейчас операторы в этих машинах, - все становится гораздо проще. Технология позволяет практически полностью избавить человека от всех монотонных операций", - отмечают в пресс-службе компании.Переквалификации сотрудников для управления таким комбайном не требуется."Это как с мобильными телефонами: приобретая новый, мы часто даже не заглядываем в инструкцию, потому что все понятно интуитивно. Того же принципа мы придерживаемся и в наших технологиях", - говорят в "Ростсельмаше".В планах компании - начать продажи новой программируемой техники уже в этом году."Этот сезон у нас контрольный перед промышленной партией. Мы ориентируемся на предзаказ, сейчас у нас планируется небольшая партия, до 50 штук. В следующем году мы рассчитываем продать не менее 250 машин", - поясняет представитель компании, добавляя, что беспилотная техника "Ростсельмаша" будет заметно дешевле зарубежных аналогов.Свои новые комбайны сотрудники компании предпочитают называть не беспилотными, а машинами с повышенной степенью автоматизации.Автоматизированное хозяйствоНе исключено, что новые разработки подтолкнут к автоматизации сельского хозяйства. И в "Ростсельмаше" видят здесь новые возможности для бизнеса. В компании следят за тем, где и сколько комбайнов нужно для максимальной эффективности, сколько требуется машин-перегрузчиков и какой выстроить график, чтобы избежать простоев."Также мы отслеживаем техническое состояние машины: сервисные службы в режиме реального времени получают информацию и в случае угрозы поломок могут превентивно принимать меры по замене того или иного элемента", - объясняет руководитель конструкторского отдела разработки систем управления "Ростсельмаша" Михаил Курт.

Похожим целям служит система картирования урожайности. Она позволяет определить урожайность конкретного участка поля и сэкономить расходы хозяйства на удобрения."После уборки урожая вносится удобрение, а потом поле боронуется. Как сейчас поступает большинство? Просто ровным слоем разбрасывает удобрение по всему полю, - рассказывает Олег Александров. - Наша система дает данные о том, где нужны удобрения и в каком количестве. Машина убирает урожай и картирует поле. Соответственно, там, где урожайность выше, зона высокого плодородия, необходимо меньше удобрения".В основе экосистемы "Ростсельмаша" - платформа цифровых решений. Она объединяет все системы в специальном мобильном приложении. Система также позволяет держать связь между операторами техники, например передать информацию с точными координатами водителю машины-перегрузчика. Чтобы расширять цифровой контур, "Ростсельмаш" начал переговоры о совместной работе с КамАЗом. Производитель грузовых машин уже не первый год занимается собственными беспилотными разработками, в основе которых идея "каравана", когда впереди идет управляемая человеком машина и за ней следует несколько беспилотников.Человек остается главнымПо мнению президента промышленного союза "Новое содружество" (учредитель "Ростсельмаша") Константина Бабкина, у беспилотников "Ростсельмаша" есть экспортный потенциал. Продажам будет способствовать и то, что в ближайшие годы все больше функций в сельхозмашинах будет выполняться автоматически. Однако полностью заменить собой человека не смогут даже самые "умные" комбайны и трактора, уверен он."Конечно, вряд ли мы придем к тому, что на поля не будут выходить люди, что беспилотники полностью заменят человека. Но системы будут помогать ему все больше и больше, повышая производительность труда и освобождая человека для решения творческих задач. Машины будут все больше насыщаться электроникой и становиться все более интеллектуальными, но человек все равно останется главным, при этом от него будет требоваться все меньше тяжелого и монотонного труда", - прогнозирует Бабкин.

В этом году комбайны с системами беспилотного управления выводит в поля не только "Ростсельмаш". В июле в той же Ростовской области был протестирован в полевых условиях зерноуборочный комбайн с технологией Cognitive Agro Pilot, разработанной компанией Cognitive Pilot (совместное предприятие Сбербанка и ГК Cognitive Technologies) и основанной на использовании нейросетей.В испытаниях машины принял участие глава Сбербанка Герман Греф. По его словам, освоение управления беспилотником заняло у него не более трех минут, а комбайн, проехав по полю около километра, не дал ни одного сбоя."Такое ощущение, что ты уже не комбайнер, ты ассистент автоматизированной системы. Ощущение совершенно космическое возникает... Этот комбайн - как самолет, как вертолет в режиме автопилота, когда просто присутствует в кабине пилот", - делился впечатлениями Греф.По его словам, помимо комфорта для комбайнера автоматизированная технология позволит значительно снизить потери урожая, сделав уборку зерна гораздо более точной и эффективной по сравнению с ручным управлением, а в перспективе в целом повысить конкурентоспособность российского АПК."Сегодня агропром является одной из самых стабильных отраслей, вне зависимости от кризисов спрос на продукцию всегда есть, он стабилен. Раньше наш сельскохозяйственный комплекс был такой „социальной сферой", сегодня это коммерция... Мы видим в этом (разработках беспилотных технологий для АПК. - Прим. ред.) большой коммерческий смысл, и конечно, это большой шаг с точки зрения конкурентоспособности нашего сельского хозяйства", - сказал Греф журналистам после тестирования беспилотного комбайна.Читайте также:Первый зампред Сбербанка: искусственный интеллект - это про счастьеРобот поможет россиянам найти работуПроизводство уникальных систем для беспилотных комбайнов появится в Томске в 2020 году"Полевые роботы" и "цифровые кочевники". Новые технологии в российских регионах

Также по теме: