Информационное агентство "Светич". Сайт о сельском хозяйстве. 16+
День Уральского Поля

Цифровое животноводство

Цифровое животноводство
В Указе Президента России «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» от 7 мая 2018 года поставлена задача преобразования приоритетных отраслей экономики и социальной сферы, включая сельское хозяйство, посредствам внедрения цифровых технологий и платформенных решений. По оценке Минсельхоза России, использование цифровых технологий в АПК позволяет повысить рентабельность сельхозпроизводства за счет точечной оптимизации затрат и более эффективного распределения средств. Внедрение цифровой экономики по расчётам позволит снизить расходы не менее чем на 23% при внедрении комплексного подхода. 
 
Вместе с тем, размер затрат по разделу «Сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство», по данным Росстата, в 2015 году составил 4 млрд рублей, что составляет 0,34% от всех инвестиций во все отрасли хозяйства, в 2017 году – 0,85 млрд руб. или 0,2 процента. Это самый маленький показатель по отраслям, что свидетельствует о низкой цифровизации отечественного АПК. Однако эта цифра подчеркивает, что отрасль обладает наибольшим потенциалом для инвестиций. Объем рынка информационных технологий в сельском хозяйстве стремительно развивается. Цифровизация в отрасли предоставляет возможность создавать сложные автоматизированные производственно-логистические цепочки, охватывающие розничные сети, оптовые торговые компании, логистику, сельхозпроизводителей и их поставщиков в единый процесс с адаптивным управлением. В свою очередь, цифровизация товарных потоков и производства делают возможным системное аккумулирование торговых партий для экспорта продукции АПК. Программа создает условия для привлечения частного финансирования разрабатываемых платформ и приложений сельхозпроизводителей, активное привлечение услуг по агроконсультированию. 

Сценарий цифровой трансформации предполагает системную, ускоренную цифровизацию сельскохозяйственного производства и интеграцию с направлениями программ цифровой экономики. Программа диктует необходимость инклюзивного использования логистических грузоперевозок, стимулирование внутреннего потребления, развитие экспорта продукции и построение платформ, обеспечивающих сквозные цифровые решения для формирования добавленной стоимости и обеспечения конкурентоспособности российского бизнеса. Программа создается для повышения производительности труда и эффективности бизнеса сельхозпроизводителей, обеспечения максимально эффективных механизмов государственного управления в части финансовой поддержки, обучения граждан, окончательного решения вопросов продовольственной безопасности, а также повышения уровня жизни сельского населения. Сценарий подразумевает пошаговое развитие цифровизации отечественного сельского хозяйства в производственных циклах. 

В направлении цифровой трансформации выделяется пять основных моментов в области «умного сельского хозяйства», предполагающие внедрение в субъектах Российской Федерации не менее пяти проектов полного инновационного комплексного научно-технического цикла сквозных цифровых систем классов: «Умное сельскохозяйственное предприятие», «Умное поле», «Умная ферма», «Умная теплица», «Умный сад». Они основаны на современных конкурентоспособных отечественных технологиях, методах, алгоритмах и образцах систем и устройств. 

Программа цифровой трансформации непосредственно влияет на совершенствование мер государственной поддержки производителя и нормативно-правовой базы освоения цифровых технологий, финансовый и страховой секторы, средства производства сельхозпродукции, инфраструктуру хранения и обработки, а также на логистические и сбытовые цепочки, развитие информационной инфраструктуры в сельской местности и обеспечение информационной безопасности, процессы надзора и контроля, образовательные процессы и состав программ обучения, подготовку и повышение квалификации кадров, формирование исследовательских компетенцией и технологических заделов. 

Разрабатывается интеграция информационных систем Россельхознадзора и ветеринарных служб в государственно-частную цифровую платформу с целью бесшовного сопряжения систем контроля и надзора в системы управления бизнесом хозяйствующих субъектов с целью идентификации и прослеживаемости животных и для включения в сквозные цифровые цепочки полного производственного цикла продукции животноводства. 


 



Цифровизация в животноводстве позволит сельхозпроизводителям интегрироваться в мировое пространство, используя мировые стандарты соответствия требованиям качества и прослеживаемости продукции. В результате обеспечивается содействие научным учреждениям Российской Федерации, работающим в сельскохозяйственном направлении в запуске, системы научного консультирования, производителей по технологиям выращивания животных и переработке продукции. Произойдет цифровая фрагментация (разделение труда) и «уберизация» хозяйств. Например, хозяин крупного рогатого скота и молочного производства отвечает только за кормление, выгул и дойку, поставку кормов, лекарств, убой, вывоз продукции осуществляют специализированные компании. На всех этапах внедряются частные цифровые платформы управления производством, облачные и «edge» системы управления киберфизическими системами и интернетом вещей, прогностические платформы для информационного обеспечения решения отдельных производственных моментов. 

Принципиальной особенностью внедряемых цифровых платформ в сельском хозяйстве является их открытость и глубокая интеграция в метасистему, обеспечивающую поддержку жизненного цикла всей отрасли и контроль качества в рамках рискориентированного подхода на основе анализа данных и прогностических моделей. Прообразом мета-системы может выступить государственно-частная платформа «цифровое сельское хозяйство» продолжающая свое развитие с первого этапа программы. Устанавливается разумный баланс между открытостью данных и конфиденциальностью данных участников хозяйственной деятельности. 

Необходимость создания цифровых технологий является на данный момент актуальным. Это будет обеспечивать независимость и конкурентоспособность отечественного животноводческого комплекса, привлекать инвестиции, создавать и внедрять технологии повышения молочной продуктивности животных до 13 000 л/год, снижать уровень заболеваемости коров маститом, следовательно, будет снижение затрат на антибиотики, создавать и внедрять технологии автономного производства без присутствия оператора, энергоэффективности и энергомобильности в «Умной ферме», создавать безопасные и качественные функциональные продукты питания. 

На базе цифровых систем идентификации и датчиков физиологического состояния животных будут созданы базы данных и основные технологии мониторинга поголовья КРС, совместимые с отечественными системами типа «Селекс» в виде: 

– автоматизированных технологий и оборудования для проведения бонитировочных работ с обработкой и предоставлением данных в электронном виде; 

– комплекса датчиков и программно-аппаратных средств для оценки физиологического состояния и лечения животных; 

– приборов для автоматизированного контроля качества молока в потоке на доильных установках (белок, жир, соматика, электропроводность и др.);

– приборов и оборудования для определения соотношения жировой, мышечной и костной ткани на основе биоэлектрического импедансного метода;

– технологий и оборудования бесконтактного дистанционного контроля поведения животных. 

Программа цифровизации селекции и научных разработок по молочному скотоводству внедрена в Оренбургской, Волгоградской, Брянской, Свердловской, Челябинской, Тюменской, Курганской, Новосибирской, Самарской, Ростовской, Астраханской областях, Ставропольском крае, Республике Алтай, Удмуртской Республике. Создана модель региональной системы управления животноводством.


 



Создание ДНК-паспортов животных требует разработки методов и тест-систем, позволяющих с высокой точностью проводить генетическую дифференциацию пород, типов и линий животных. Проводимые в течение ряда лет исследования позволили разработать национальные системы генетической идентификации видов животных, совместимые с системами стран-импортеров племенного скота в РФ. Разработанные системы характеризуются высокой точностью – свыше 99%, и являются единственным способом контроля происхождения потомства, получаемого в России от завоза импортного семени. 

Примером роли ДНК-технологий в контроле наследственных заболеваний может служить элиминация наследственного дефекта «Комплексный порок позвоночника» у крупного рогатого скота.

Если в 2005 году доля быков – скрытых носителей данного дефекта составила 5,1%, то по итогам исследований 2014 года не было выявлено ни одного носителя из почти 300 исследованных быков. Приведенные данные убедительно показывают востребованность и высокую значимость разработки и инновационного внедрения биотехнологий в животноводстве. 

Программа цифрового инновационного развития молочной продуктивности коров (NOA), обеспечивающая автоматизированное ведение племенного и зоотехнического учета в Уральском регионе, а также общее управление стадом, функционирует более 5 лет 
(Ирбитский, Богдановичский, Красноуфимский районы Свердловской области, Вавожский район Республики Удмуртия, Увельский район Челябинской области). 

Инновационный процесс вообще, в животноводстве («умное стадо») в частности, представляет собой сложную взаимосвязанную систему со множеством прямых и обратных связей, включающую подсистемы: 

– научных исследований; 
– научно-технических разработок; 
– экспериментального и опытного производства; 
– производства продукции; 
– маркетинговых исследований; 
- реализации товарной продукции. 

Анализируя цифровые инвестиционные процессы в животноводстве, можно выделить три типа инноваций: 

– селекционно-генетические; 
– производственно-технологические; 
– организационно-управленческие инновации. 

Среди цифровых инноваций, реализованных в Уральском регионе в молочном скотоводстве в СПК «Килачевский» Ирбитского района Свердловской области, СПК «Коелгинское» Увельского района Челябинской области, СПК «Молния» М-Пургинского района Републики Удмуртия внедрены в эксплуатацию молочные комплексы беспривязного содержания на 1200 дойных коров. 

Первая очередь комплекса (коровник на 600 голов, родильное отделение, доильный зал) на примере СПК «Килачевский» была введена в эксплуатацию в январе 2008 г., вторая очередь (коровник на 600 голов) – летом 2009 году. Доение коров осуществляется на доильном зале типа «Карусель» на 50 мест. 

Инновационная цифровая технология повышения качества молока и молочных продуктов внедрена в СПК «Коелгинское» Челябинской области, которая заключается в применении электромагнитного излучения КВЧ мм – диапазона на частоте 129 ГГц при воздействии на молочную железу аппаратом «Орбита» во время доения коров. 

Электромагнитное поле КВЧ мм–диапазона приводит к изменению процесса синтеза молока, его физико-химических свойств за счет активации молекулярного спектра поглощения и излучения газометаболита кислорода и его информационного взаимодействия с альвеолярной системой молочной железы. В результате в молоке повышается содержание жира, общего белка, белковых фракций и альбуминов, возрастает концентрация иммуноглобулинов, лактоферрина, лактозы, мурамедазы и сычужной свертываемости, а также снижается количество соматических клеток, лактопероксидазы, СОМО, плотность, кислотность и содержание сухого вещества. 


 



Прогнозная оценка экономических и производственных показателей данной разработки показывает возможность увеличения продуктивности молочных коров на 10-15%, снижения издержек технологии производства молочных продуктов на 15-20%, повышения эффективности модернизированного инновационного производства экологически безопасных молочных продуктов на 25-35%. Электронная цифровая карта является рабочим инструментом для повседневного управления пастбищным и молочным хозяйством. Дается прогноз привлечения материальных, трудовых и финансовых ресурсов, рассчитывается стоимость используемых кормов, молока и многое другое. Одновременно с этим осуществляется постоянный контроль и учет за работой всех участков молочно-пастбищного хозяйственного комплекса с ежедневным определением произведенных затрат по каждому виду продукции с занесением соответствующих записей в журналы производственного, коммерческого и бухгалтерского учета. Через определенные промежутки времени проводится внутренний аудит.

Особое внимание на фермах Свердловской области необходимо придавать формированию устойчивости к заболеваниям, высоким показателям продуктивности и качеству молока. С этой целью возможность создания крупнейшего кластера «Инновационный Цифровой Парк», опирающийся на передовые достижения науки и практики в молочном хозяйстве. В состав «Кластера» должны входить компании, которые тесно сотрудничают с Государственными научно-исследовательскими центрами. Таким образом организация единого молочно-пастбищного хозяйственного комплекса («умное стадо»), управления им на основе современных технологий и экономических методов может быть использована в Уральском регионе. 

Создание интеллектуальных цифровых систем управления производством предусматривает разработку и внедрение: 

– автоматизированной централизованной системы управления «Умной» фермой;

– автоматизированных подсистем управления кормопроизводством, воспроизводством стада и зооветеринарным обслуживанием животных и др.); 

– локальных цифровых подсистем управления технологическими процессами (доение, кормление, микроклимат, навозоудаление и др.); 

– автоматизированных рабочих мест (АРМ) ведущих специалистов (ветврач, зоотехник. инженер); 

– информационно-аналитических блоков по оценке качества продукции, взаимодействию с потребителями. 

В настоящий момент приняты программы НТИ: EnergyNet, HealthNet, AeroNet, MariNet, NeuroNet. В соответствии с «Дорожной картой» по НТИ, российские компании должны активно включиться в реализацию стратегии «умное» сельское хозяйство (в производстве используются автоматизация, искусственный интеллект, большие данные). Программа цифровизации сельского хозяйства почти идеально вписывается и подходит под стратегию «FoodNet». 

Таким образом, реализация программы по цифровизации животноводства будет являться связующим звеном в построении «Цифровой экономики Российской Федерации» и предусматривает переход российского АПК к высокотехнологичному производству и снижению зависимости от импорта, а также выход российских компаний на перспективные мировые рынки. 

 
 
Текст: Текст: О.Г. ПЕТРОВА, д. в. н., профессор, 
М.И. БАРАШКИН, д. в. н., профессор, 
И.М. МИЛЬШТЕЙН, к. в. н., доцент, ФГБОУ ВО «Уральский ГАУ» 

Журнал «Нивы России» №8 (185), сентябрь 2020
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Реклама
Яндекс Директ