Діджіталізація агросфери: записник, зошит та модель "ми так робили все життя" - відходять у минуле

Аграрний бізнес — це вид діяльності, який базується на величезній кількості даних. До останнього часу всю цю інформацію накопичував агроном. Він визначав, що буде добре для його господарства в наступному році: яку використовувати сівозміну; які купувати сорти-гібриди; які потрібні норми добрив, щоб отримати оптимальну врожайність.

Багато років працювала така модель — є агроном, він знає! Але мозок людини не може утримати і проаналізувати стільки інформації, скільки може комп'ютер. Особливо в питаннях статистичного аналізу, оцінки, кореляції різних подій між собою.

Тому діджіталізація в агросфері — це передача в інформаційну систему величезного масиву даних, що описують всі характеристики полів, на яких ми працюємо: агрохімічні, фізико-хімічні, історія клімату, історія врожайності, історія внесених ЗЗР, норм, отримана врожайність та багато іншого. Це величезний масив даних, наприклад, в рамках нашої системи #DigitalAgribusiness — це 270 груп (у кожній з яких приблизно по 3, 5, 6 показників). Це та інформація, яку необхідно використовувати, щоб система, наприклад, правильно прорахувала виробничий план.

Правильне поводження з даними — запорука ефективності агробізнесу

Діджіталізація — це, по суті, новий «формат» використання даних для прийняття правильних для агробізнесу рішень.

Процеси, дані, алгоритми — все це дуже важливі складові для сучасної моделі роботи агрокомпаній. Достовірна історія полів, якісні довідники і алгоритми допоможуть системі краще будь-якої людини прогнозувати результати і планувати дії для досягнення ефективних показників.

Впровадження такої системи вимагає великої кількості нових девайсів, гаджетів, які допомагають реалізувати проект. Наприклад, польові датчики в змозі сигналізувати про зміст вологи в грунті — це дуже важливо в рамках весняної посівної кампанії. Ми в онлайні бачимо динаміку зміни цих показників поля.

З іншого боку, якщо ми говоримо про моніторинг, уже з'явилося досить багато стартапів, технологій, які дозволяють по-іншому аналізувати супутникові знімки, або знімки з дронів. За рахунок бази знань і алгоритмів машинного навчання по знімках можна розпізнавати перші симптоми захворювань або поява бур'янів. Можна заздалегідь ідентифікувати проблему, спланувати і реалізувати превентивні заходи.

Ми говоримо про те, що аграрний бізнес перетворюється в справу, яка вимагає максимальної точності, максимально акуратного, «ювелірного» поводження з даними. Це допоможе в досягненні двох ключових цілей: вирощувати більше і якісно управляти витратами, досягаючи оптимальної ефективності кожного поля.

Максимальна врожайність залежить від конкретної кліматичної зони, конкретних грунтів. Всі поля мають свою стелю, і якщо ця стеля не відома — агровиробник може «закопувати» в це поле супердорогі гібриди, добрива, так і не досягнувши підвищення врожайності.

В умовах поточної агроекономіки, коли ціни на продукцію не зростають, якісне управління витратами — дуже важливий аспект. Але якщо всі дані не перевести в цифровий формат та не завантажити в відповідну систему — говорити про якийсь ривок, збільшення внутрішнього виробництва і ефективності українських аграріїв не доводиться.

Актуальність діджіталізаціі для агрохолдингів та невеликих господарств

Сьогодні діджіталізація потрібна всім. І малим, і середнім, і великим агрокомпаній. Всі вони формують істотну частину ВВП України і всі вони зацікавлені вирощувати більше, витрачати менше при бережливому ставленнідо землі.

Але процеси роботи фермера і агрокомпанії мають свої особливості, тому ми зараз говоримо про моделі діджіталізаціі для середніх і великих компаній: від 10-20 тис. Га. Чим більший земельний банк, тим критичніше необхідність аналізу даних. Велика структура — велика кількість працівників. Чим більше людей, тим вище ймовірність появи помилок. Тому навіть ідеальне планування може бути перекреслено великою кількістю помилок в реалізації. Необхідно змінювати процеси, необхідно міняти корпоративне мислення.

Для великих агрохолдингів цифрова трансформація — це не стільки новий якісний софт, скільки трансформаціяколективу: як люди підходять до своєї роботи, як вони реалізують завдання. У нас величезний штат агрономів — тих людей, які працюють в полі. І одна з цілей Kernel — це мінімізація людських помилок. Тому ми багато працюємо в цій галузі.

Що стосується менших господарств, їм необхідні базові сервіси для планування посівів і моніторингу полів. Якщо у підприємства 10-15 полів — агроном природно може й знає "і на смак і на дотик", але мозок агронома має свої обмеження, про що ми вже говорили. Це величезна кількість підприємств у кожній області, і їх охоплення базовими сервісами наразі не дуже істотне.

Тому чим швидше хвиля діджіталізаціі докотиться до самого маленького фермера (100-500 га), тим швидше це якісно вплине на показники України на світовому ринку виробництва зернових і олійних культур. Великі господарства це всього 4-6 млн га. Решта — це, по суті, фермери і невеликі господарства. І вони забезпечують значну частину агровиробництва. Тому цифровізація з метою максимально ефективного використання землі, отримання кращої врожайності — повинна «добігти» і до них. І тоді ми побачимо якісний ривок країни в цілому, а не тільки окремого агрохолдингу.

З чого починати цифрову трансформацію

Всі компанії знаходяться на різному рівні технологічного розвитку. Але якщо говорити про перші елементарні кроки, то спочатку потрібно зібрати інформацію про поля. Потім ці дані необхідно внести на карту якоїсь із систем. Агровиробник повинен розуміти, де його поля, який у них контур, який склад грунтів, яка у них історія. Також він повинен забезпечити хоча б базовий моніторинг: це супутникові знімки, індекс NDVI, який показує, наскільки добре чи погано розвивається культура, які є проблеми на полях.

Наступний крок — це техніка, що використовується. Яким обладнанням точного землеробства вона укомплектована з заводу? Як фермер або агровиробник може «викачувати» дані, де він їх може аналізувати? Якщо фермер не бачить даних з техніки — це вже не точне землеробство, це минуле століття. Плюс обладнання для точного землеробства, за допомогою якого можна виконувати точні операції, зменшувати кількість операцій в полі і збільшувати кінцеву ефективність, пов'язану з тим, як розвивається рослина.

Це базовий рівень. Агровиробник повинен бачити, як росте культура, які є проблеми на певній ділянці.

Далі до цього елементарного базису необхідно «прикручувати» більш просунуті сервіси, прямо пов'язані з точним землеробством. Формування карт-завдань для сільськогосподарської техніки зі збереженням історії. Як здійснювався посів в цьому році, чи додавалися добрива, як треба сіяти в наступному: справа наліво або зліва направо, північ-південь чи захід-схід? Норма висіву, добрив — це показники, які впливають на підсумковий результат. Є різні технології, і все це важливо запам'ятовувати.

Наступний крок — моніторинг. Ця сфера дуже цікаво розвивається. Такі проєкти як ізраїльський Taranis вже дають можливість розпізнавати фотографії та визначати шкідливі об'єкти, які з'являються в полі. Відстежувати стан посівів можна по-різному: невеликі поля — візуально, великі — за допомогою обльотів дронами з подальшим розпізнаванням знімків. Це дозволить вчасно здійснювати превентивні заходи, пов'язані з грамотним захистом посівів.

В принципі, сьогодні кожен фермер повинен використовувати гаджети. Вже є дуже багато простих мобільних додатків, за допомогою яких можна робити елементарний моніторинг, скаутинг. Записники, зошити і моделі «ми так робили все життя» — відходять у минуле.

Подальший розвиток — точкове внесення засобів захисту. Вже існують варіанти, коли спочатку створюється карта осередків ураження, а далі розумний обприскувач вносить необхіднуречовину тільки в рамках ураженої зони.

Будь-яке велике поле може бути неоднорідним з точки зору поживних речовин. Тому якщо на це не зважати — ви будете вносити одну норму по всій ділянці. В такому випадку, після збору врожаю на мапі врожайності з'являться «дірки» в полі, в яких врожайність сильно «провалюється».

Існує термін zone management — поле розбивається на певні зони продуктивності. І при формуванні технології можна врахувати індивідуальні норми для кожної зони. Після затвердження дані йдуть в наряди, в карти завдання.

Я сподіваюся, що наступним технологічним ривком буде розпізнавання і одночасне внесення ЗЗР.

Після збору врожаю отримуємо фактичні дані. Їх можна порівняти із запланованими. Це дозволить підвести підсумки: що вийшло і наскільки ми точно спрацювали з нормами по різних зонах. Не всі поля різні, але є багато ділянок з відмінними зонами харчування.

Агрохолдинги враховують подібні аспекти, тому що це і оптимізація витрат і підвищення врожайності. Дрібні господарства — ще ні. Це обумовлено тим, що потрібно звертатися в лабораторії, потрібна техніка з відповідним обладнанням.

Діджіталізація — нескінченний процес?

Припустимо, підприємство впровадило певні базові технології. Вже є система, в яку внесено всі поля, їх контури, земельні ділянки. Є історія, лабораторні дані. Ці дані вже правильно використовуються в плануванні. Є техніка з обладнанням точного землеробства. Впроваджені карти-завдання на точкове внесення або диференційований посів, і збирається інформація про виконання операцій.

Але кожен з цих блоків продовжує розвиватися. У доступному для огляду майбутньому буде використовуватися техніка без механізаторів. Будуть удосконалюватися алгоритми розпізнавання хвороб або визначення рівня поживних речовин в листковій поверхні. Удосконалюються датчики в полі та з'являться елементи живлення, з якими вони будуть довго служити. Будуть розвиватися спеціалізовані мережі передачі даних типу LoRaWAN, за допомогою яких можна збирати інформацію з полів і техніки в зоні відсутності GSM-покриття. Однозначно, продовжиться розвиток алгоритмів обробки великих даних.

Якщо для прикладу взяти нашу систему #DigitalAgribusiness, то чим більше в ній буде якісної статистики, тим більше у нас буде даних для навчання алгоритмів. І тим краще вона буде працювати.

Зараз ми маємо хорошу статистику для алгоритмів по областях, де знаходяться наші поля: Харківська, Чернігівська, Полтавська, Сумська, Черкаська, Хмельницька область, частина Тернопільської та Миколаївської областей. Якщо зібрати інформацію по інших областях, то система стане ще краще.

Зараз в DigitalAgribusiness описані всі правила, всі техкарти під пшеницю, кукурудзу, соняшник, сою, ріпак — наші основні культури. Але в Україні вирощують більше культур, відповідно можна додавати бібліотеку технологій під ці культури і вдосконалити алгоритм. Система дозволяє це зробити.

Майбутнє агровиробництва — Digital Agribusiness

В Європейському Союзі, який зацікавлений в розвитку digital agriculture, зараз вибудувана модель роботи з формуванням центрів компетенції за напрямками: IoT, farm management, big data і так далі.

У Британії приватно-державним партнерством в області precision farming займається Agri-EPI Centre і державне агентство Innovate UK, яке має частку в цій структурі, займається інвестиціями в розвиток інновацій, в тому числі і в агросфері. Одна з цікавих розробок, створених в рамках цього проекту — це 3D-карта грунтів Великобританії.

В Україні немає і електронної карти ґрунтів, а там створюють 3D-карту, яка дозволяє в тому числі робити цікаві кореляції при накладенні різних шарів даних на грунт. Це величезний обсяг роботи. І там держава займає лідируючу роль у впровадженні таких проектів, оскільки розуміє цінність інновацій в цій галузі і приватно-державне партнерство працює в цій країні. Вони мають працюючу модель — можна приїхати і подивитися їх R&D-центри.

Оптимальна точка цифровізації для агропідприємства

Оптимальність в діджіталізаціі — це коли ми довіряємо нашому виробничому плану, розуміємо, що він заснований на якісних даних, і віримо тим алгоритмам, які брали участь в розрахунку цього плану, і ми можемо реалізувати цей чудовий план.

Точка оптимальності в діджіталізаціі — коли в онлайн-режимі можна побачити всю аналітику з полів в процесі реалізації робіт в полі і в процесі моніторингу зростання культур. Як проходить весняна кампанія, як осіння? Скільки із запланованих площ обробили, вироблення техніки, витрати, виникаючі проблеми. Тобто вся цінна аналітика для управління процесами, для змін у процесах і їх удосконалення буде доступна нам в смартфоні або планшеті.

Керівник повинен бачити всі свої поля, він повинен бачити profitability — прибутковість-затратність кожного поля, динаміку розвитку культур. Це дозволить йому проаналізувати підсумки: як працювали всі елементи цієї кампанії.

Керівник повинен розуміти, що в рамках фенофази агроном виїжджав чітко в певні дні і здійснював огляди, заповнював акти, прикріплював знімки. Точно те ж щодо інших операцій. І тоді можна на виході досягти запланованих результатів.

Іноді я жартую, що настане час, коли вранці агроном прокинеться, включить планшет, і відразу ж отримає фактичні дані за вчорашній день і чіткий план на сьогодні, а одночасно голосовий помічник питатиме: «Чи хочете Ви кави?».

Так сталося, що при створенні Світу, нам дістався хороший чорнозем:-) Це необхідно використовувати. За допомогою сучасних технологій ми можемо в рази збільшити ефективність нашого агровиробництва.

Зробити крок за позначку в 100 млн тонн!

Необхідно ставити перед собою амбітні цілі!

Автор: Олександр Хижняк
Керівник ІТ проектів агробізнесу компанії Kernel, менеджер проекту #DigitalAgriBusiness
До приєднання до команди Kernel працював в Ощадбанку, де відповідав за напрямок e-Government і реалізацію проекту BankID, брав участь у створенні Медичної інформаційної системи Центрального Київського Військового Госпіталю.
Має 15-річний досвід роботи в українських та міжнародних ІТ-компаніях (Oracle, EMC), в яких відповідав за розвиток бізнесу, продаж бізнес-додатків, реалізацію проектів (ERP, CRM, ECM/BPM) в промисловості, банківському секторі, телекомунікаційних компаніях, ритейлі.
Співорганізатор громадської ініціативи #DigitalSingleMarket (https://digitalsinglemarket.org.ua/): прийнятий закон «Про електронні довірчі послуги» (базис для цифрової економіки в Україні та інтеграції з цифровим ринком ЄС), проведена Гармонізація стандартів ЄС та ISO, що регулюють сферу довірчіх послуг,
Член AgriFood збірної України (KMBS 2017)

Джерело