Статья посвящена раскрытию потенциала цифровых технологий в сельском хозяйстве, в частности в животноводстве. Цифровые технологии в животноводстве позволяют на современном уровне собирать и анализировать информацию для принятия производственных и управленческих решений, направленных на повышение эффективности производства и прибыльности предприятия.
Целью статьи является исследование современного состояния цифровизации животноводства Украины и определение перспектив внедрения цифровых технологий в практическую деятельность сельскохозяйственных предприятий. Предметом исследования являются процессы цифровой трансформации животноводства.
На основе теоретического обобщения, методов анализа и синтеза исследованы подходы ученых к аспектам аграрного производства в условиях цифровой трансформации. При проведении исследований использованы информационные материалы, в том числе с сайтов, где представлены результаты исследований и сведения по цифровизации отрасли животноводства. Проанализировано современное состояние отрасли животноводства. Доказана необходимость возрождения и обеспечения устойчивого развития отрасли.
На основе проведенного анализа дается оценка применения цифровых технологий на сельскохозяйственных предприятиях отрасли животноводства в современный период. Обоснована необходимость повышения уровня цифровизации, используя новейшие достижения в информационных технологиях.
Дана оценка уровня развития информационных технологий, используемых в разных странах для обеспечения цифровизации животноводства. Приводятся примеры внедрения цифровых технологий в крупных аграрных холдингах.
На основе проведенного анализа дается оценка применения цифровых технологий на сельскохозяйственных предприятиях в современный период. Выявлены факторы, замедляющие внедрение цифровых технологий. Рассмотрены перспективные цифровые решения для бизнеса в сфере животноводства. Отмечено, что цифровизация должна оптимизировать и упростить многие производственные процессы, повысить прибыльность и рентабельность бизнеса.
Требуют основательного анализа и углубления исследований экономической эффективности внедрения инструментов цифровизации в области животноводства. Предлагаются направления дальнейшей работы по определению мероприятий, которые могли бы быть учтены в целях расширения внедрения цифровых технологий в сельском хозяйстве, включая фермерские хозяйства.
В настоящее время сельское хозяйство сталкивается с огромными проблемами: высоким ценовым давлением, жесткой международной конкуренцией, глобальными экономическими ограничениями и растущими требованиями к качеству продуктов питания и защиты окружающей среды.
Животноводческая отрасль является одной из основ сельского хозяйства страны, формируя около 30% его валовой продукции. Животноводство является поставщиком сырья для мясомолочной отрасли и удобрений для растениеводства, оно способно обеспечить население высококачественными, калорийными, диетическими и витаминизированными продуктами питания.
Однако наблюдается сложное состояние в развитии отрасли, вызванное рядом негативных явлений, отдельные из которых носят длительный и системный характер, без преодоления которых нынешнее состояние может привести к полной потере отдельных сегментов животноводства и в дальнейшем ухудшать продовольственную безопасность государства.
А потому без возрождения и обеспечения устойчивого развития животноводства практически трудно представить положительные изменения в уровне жизни населения Украины.
Проблемам развития животноводства в Украине и эффективности функционирования отрасли посвящены научные исследования многих отечественных ученых, но, учитывая специфичность отрасли и кризисную ситуацию, в которой она находится сегодня, вопросы развития животноводческой отрасли не теряют своей актуальности.
Изучению аспектов аграрного производства в условиях цифровизации посвятили научные труды отечественные исследователи Ю. А. Ярмоленко, В. М. Руденко, Д. М. Шерстюк, А. Е. Нездойминога, Ю. В. Волощук и др.
Несмотря на все достижения цифровой экономики, сельское хозяйство отстает в направлении внедрения цифровых технологий. Преобразование животноводства и в целом сельского хозяйства в конкурентоспособную высокотехнологичную отрасль с высокой производительностью труда и низкими непроизводительными затратами требует технологического рывка, неотъемлемой частью которого является внедрение в агропромышленное производство цифровых технологий. Это определяет актуальность данного исследования.
Цель и задачи статьи
Целью статьи является исследование современного состояния цифровизации животноводства Украины и определение перспектив внедрения цифровых технологий в практическую деятельность сельскохозяйственных предприятий. Предметом исследования являются процессы цифровой трансформации отрасли животноводства.
Задачами статьи является определение уровня цифровизации отрасли животноводства и перспектив использования цифровых технологий сельскохозяйственными предприятиями для обеспечения конкурентоспособности.
Изложение основного материала исследования
В условиях уменьшения поголовья в животноводстве наблюдается крайне низкий среднегодовой темп роста производства. За 10 лет он снизился до уровня 0,4%. Для сравнения, в растениеводстве темп роста составляет 4,8%. К тому же, темпы поступления капитальных инвестиций в животноводство уменьшились на 9,8%.
С 2015 г. в Украине поголовье КРС сократилось почти на 20%. Если на 1 января 2015 г. поголовье КРС составило 3,88 млн. голов, то в начале 2020 г. оно уменьшилось до 3,09 млн. голов.
Соответственно происходит и уменьшение поголовья коров в течение последних пяти лет, количество в хозяйствах всех типов и форм собственности сократилось на 21%. Так, на 1 января 2015 г. поголовье коров составляло 2,26 млн. голов, а в начале 2020 г. оно уже составляло уже 1,78 млн. голов.
Сокращение поголовья и падение надоев, рост цен на корма и либеральный режим импорта создали условия для снижения производства говядины и молочной продукции. С 2015 г. производство говядины снизилось на 4%, а молока на 12%.
Также остается низкой производительность производства молока. Правда, в последнее время есть тренд к росту показателя, за последний год производительность надоев увеличилась на 1,5-5% в зависимости от формы собственности (предприятие или хозяйства населения). Но такого увеличения недостаточно для того, чтобы компенсировать ежегодное сокращение поголовья. Это приводит к тому, что вырабатывается меньше молока, и цены на молоко неуклонно растут и в ближайшее время тенденция к росту цен не изменится.
В то же время, положительная тенденция увеличения производства происходит в свиноводстве (более чем в 4 раза) за счет сельскохозяйственных предприятий. При этом хозяйства населения почти на 40% сократили производство.
Произошло увеличение производства продукции птицеводства в промышленных предприятиях. Незначительный рост наблюдается также и для хозяйств населения по мясу птицы и по производству яиц.
Оценка состояния животноводства в Украине свидетельствует о негативных тенденциях в развитии скотоводства: сокращение поголовья животных, весомое снижение продуктивности скота, ухудшение его качественного состава. Конечно, эти обстоятельства привели к ухудшению качества продукции КРС и уменьшению объемов производства, а отсюда и потребления ценных продуктов питания.
Поэтому эта отрасль сельскохозяйственного производства крайне нуждается в революционных изменениях, технологическом прорыве для обеспечения продовольственной независимости страны, повышения экспортного потенциала, превращения в конкурентоспособную высокотехнологичную отрасль с высокой производительностью труда и низкими непроизводительными затратами.
Наиболее влиятельными факторами являются те, что способны обеспечить кардинальные сдвиги в возрождении отрасли животноводства и структуры производства животноводческой продукции.
Поскольку сопровождаются инновационными процессами (современные технологии, органические животноводческие продукты, обеспечение квалифицированными кадрами, современными фермерскими машинами и оборудованием) и конечными результатами (снижение производственных затрат и себестоимости продукции, улучшение ее качества, роста производительности труда и прибыльности производства).
Ключевым трендом мировой экономики последнего десятилетия является широкое внедрение цифровых технологий. Зарубежные развитые страны, модернизируя свою экономику, ускоренными темпами развивают инновационные технологии с применением искусственного интеллекта, автоматизации и цифровых платформ.
Цифровые технологии в животноводстве позволяют внедрять ориентированные на потребности животных системы кормления, доения, контроля качества процессами в режиме реального времени, обеспечивают непрерывный сбор, анализ и использование информации для соблюдения мер безопасности и бережного отношения к окружающей среде.
Важными задачами в процессе цифровизации является адекватный расчет и контроль выполнения рационов по всему спектру питательных, минеральных и биологически активных веществ, в том числе витаминов, микроэлементов и других необходимых компонентов рациона.
Для высокопродуктивных коров крайне необходима аналитика потребления сухого вещества и концентрации в нем обменной энергии, протеина, клетчатки, а также оперативное управление этими показателями через программное обеспечение кормоцехов предприятий. Таким образом, образуется новое понятие «цифровое животноводство».
В целом, под цифровым животноводством понимается комплекс решений, направленных на увеличение эффективности производства за счет применения специальных систем, а также средств, обеспечивающих целенаправленное использование ресурсов и точный контроль всех процессов. В основном такие технологии реализуются в молочном скотоводстве, свиноводстве и птицеводстве.
По данным FAO (Food and Agriculture Organization) лидерами в реализации на национальном уровне стратегий цифровизации сельского хозяйства являются развитые страны. В ряде случаев агропродовольственному сектору уделяется особое внимание, он как приоритетный, интегрируется в существующие национальные стратегии цифровизации, нацеленные на более широкое преобразование экономики и общества.
Среди информационных технологий, используемых в различных странах, и что обеспечивают тем самым, цифровизацию сельского хозяйства является приложение EMA-i, разработанное FAO, для раннего оповещения, с помощью которого ветеринары с мест могут в реальном времени передавать высококачественную информацию о болезни животных.
Приложение интегрировано в Глобальную систему информации о болезнях животных (EMPRES-i), что обеспечивает надежное хранение данных и их использование странами. Сегодня приложение EMA-i используется в странах Африки – Гане, Гвинее, Танзании, Зимбабве.
Компания «Алибаба групп ХОЛДИНГ» и JD.COM разработали интеллектуальную систему ET-Agricultural Brain управления свиноводческими хозяйствами. Система позволяет на основе искусственного интеллекта распознавать по внешнему виду, температуре и голосу состояние здоровья каждого животного на свиноферме. Также на ферме устанавливается множество датчиков, которые собирают информацию, с учетом которой создаются идеальные условия для роста поголовья. Систему уже внедрили ведущие свиноводческие комплексы Китая.
К сожалению, в Украине уровень внедрения цифровых технологий в сельское хозяйство и его отрасли пока остается низким.
«Концепция развития цифровой экономики и общества Украины на 2018-2020 годы», одобренная распоряжением КМУ от 17 января 2018 г. № 67-р, определила основные цели цифрового развития секторов экономики страны, которые должны базироваться на использовании цифровых технологий.
С целью развития сельского хозяйства важным является внедрение цифрового земледелия – принципиально новой стратегии менеджмента, базирующейся на применении цифровых технологий.
И новый этап развития аграрной сферы, связанный с использованием геоинформационных систем глобального позиционирования, бортовых компьютеров и смарт-оборудования, а также управленческих и исполнительских процессов, способных дифференцировать способы обработки, внесения удобрений, химических мелиорантов и средств защиты растений.
Современные технологии стали нормой для большинства крупных и средних предприятий и в молочной, и в мясной отрасли, но пока что применение «цифры» в животноводстве можно назвать всеобъемлющим. Компании, которые внедряют такие решения полномасштабно, относятся, как правило, к лидерам рынка, но это не означает, что малые хозяйства и простые фермеры не используют цифровые технологии.
Острая конкуренция в производстве скота и птицы, в переработке мяса, которая характерна для отрасли на протяжении последних лет, заставляет всех участников рынка искать возможности снижения себестоимости за счет автоматизации принятия управленческих решений, эффективного управления закупками, продажами, складскими запасами и оптимизации издержек производства.
Поэтому в данном секторе цифровые технологии, которые помогают решить все перечисленные задачи, достаточно востребованы. Цифровизация позволяет, прежде всего, оптимизировать и ускорять производственные, логистические и административные процессы, что в результате ведет к экономии финансовых и человеческих ресурсов.
Итак, по нашему мнению, цифровые инновации в животноводстве должны быть представлены такими технологиями:
– анализ больших данных (Big Data) для принятия управленческих решений и управления производственными процессами в животноводстве;
– применение информационно-аналитических систем на базе искусственного интеллекта для анализа и управления эффективностью производственных процессов в животноводстве;
– информационно-аналитические системы для санитарного и ветеринарного контроля;
– цифровые технологии в области отслеживания продукции животноводства «от фермы до прилавка»;
— технологии автоматизации и роботизации производственных процессов в животноводстве;
– Интернет вещей (IoT) как основа создания «умных» ферм;
— перспективные цифровые решения для малого бизнеса в сфере животноводства.
Сегодня глобальный рост населения требует развития технологий, которые позволят сделать сельскохозяйственные процессы более эффективными, чтобы идти в ногу с растущим спросом. Сочетание возможностей Интернета вещей (IoT), искусственного интеллекта (AI) и машинного обучения (Machine Learning) может сыграть решающую роль в этом процессе. Значение данных увеличивается, когда они используются для оптимизации процессов взаимодействия или создания новых моделей бизнеса.
В аграрном бизнесе все взаимодействия с фермерами и фермерские процессы все больше основываются на использовании данных. Эти данные – основа будущих решений агрономов, фермеров и экспертов. С помощью искусственного интеллекта и машинного обучения фермер получает нужную информацию в нужное время.
Главными трендами применения цифровых технологий в животноводстве является Интернет вещей (IoT – Internet of Things) и Big Data – сочетание разработок в области анализа данных, сенсоров и самоуправляемой техники, а также подключенных сетевых решений, систем управления, платформ и приложений, которые выводят способы выращивания растений и животных на новый уровень.
Инновационный потенциал возможностей в существенном повышении доходности ведения аграрного бизнеса на основе широкого применения информационных технологий Big Data остается еще малоизвестным в среде отечественных аграриев, тогда как во многих странах мира это направление в последние годы получило значительное развитие.
Прежде всего, термин Big Data дословно в переводе с английского языка, означает большие данные, большие объемы информации, большие массивы данных. Это направление приобрело широкое распространение в последние годы с развитием цифровых технологий, и в целом отражает главную проблему человечества – неустанный всепоглощающий рост потоков разнообразной информации во всех сферах деятельности нашей цивилизации. Не исключением из этого тренда является и сельское хозяйство.
В Украине, несмотря на неустойчивые и низкие темпы развития информационных технологий, все же некоторые используются уже в земледелии, растениеводстве и животноводстве. Используя передовой опыт европейских компаний, ведущие отечественные предприятия, такие как «Мрия Агрохолдинг», холдинг «Кернел Групп», ПАО «Укрлендфарминг», «Астарта-Киев» активно применяют инновационные технологии для принятия эффективных управленческих решений в сфере производства и реализации аграрной продукции.
Как отметил первый заместитель председателя правления аграрного индустриального холдинга «Мироновский хлебопродукт» Ю. Мельник: «Мы максимально используем современные аграрные технологии и инновационные решения для агросектора, начиная от высокопроизводительных семян растений, эффективных средств защиты растений и минеральных удобрений и лучших кроссов птицы и заканчивая комплексными автоматизированными системами управления с привлечением возможностей диджитализации, искусственного интеллекта и интернета вещей. И именно AG TECH мы считаем наиболее перспективным».
AG TECH – это последовательная экосистема, охватывающая всю цепочку формирования стоимости в агропромышленном бизнесе. Эта система находится на стыке биологии, агрономии, науки о растениях и животных, а цифровизация стала в ней настоящим переломным моментом и положила начало строительству фундамента для будущего развития сельского хозяйства.
Взаимодействие между IT-сектором и аграриями в нашей стране расширяется и набирает конкретности. Происходит развитие диджитальных технологий для агросектора. Есть понимание, что нужно развивать технологии для животноводства и перерабатывающей отрасли. Это увеличит экспортные доходы, создаст дополнительные высокооплачиваемые рабочие места в Украине.
В Украине ежегодно проводятся форумы IT-технологий в агропромышленном секторе. Во время них разные компании и просто отдельные разработчики демонстрируют свои инновационные технологии как в уже готовом виде, так и на уровне проекта.
В мясной отрасли цифровые технологии наиболее активно осваивают перерабатывающие предприятия. В первую очередь речь идет о роботизации операций на заводах и на складах готовой продукции, различных сенсорах и датчиках, в том числе IoT (Internet of Things, «интернет вещей»), Big Data и искусственном интеллекте.
Так, в селе Вольная Тарасовка Белоцерковского района Киевской области на территории ОДО «Терезино» уже много лет работает один из первых в Украине молочных комплексов, где начали применять роботизированное доение коров. Комплекс оборудован станциями добровольного доения DeLaval VMS, средняя нагрузка на каждую достигает около 65-70 коров в сутки.
Управление основными технологическими процессами на ферме непосредственно осуществляется с помощью специализированной компьютеризированной платформы Delaval Delpro™ Farm Management, которая реализует интеллектуальные функции Smart Farm для интегрированного управления молочным производством.
Беспроводная двухсторонняя связь с доильными аппаратами позволяет получать информацию в реальном времени для быстрого и точного составления отчетов, наблюдать за каждым животным и составлять технические задания для специалистов и менеджмента фермы.
Наряду с экономической оптимизацией животноводства, оптимизация в области благосостояния животных и защиты окружающей среды играет важную роль в разработке цифровых приложений для «точного животноводства», цель которого – обеспечить качество и безопасность продовольствия, поддержать экономически эффективное и устойчивое кормление животных, обеспечить здоровье животных и снизить негативное влияние животноводства на окружающую среду.
Система управления фермой DelPro™ от компании DeLaval дает возможность полностью контролировать производство молока. Сейчас она успешно работает на украинских молочно-товарных комплексах и не нуждается в перепланировке и реконструкции фермы.
Внедрение smart-технологий в агропромышленный комплекс происходит постепенно. Ведь для того, чтобы фермеры убедились в их пользе нужно время. Сейчас инвестиции осуществляют преимущественно крупные компании. Однако вскоре такие инновации станут доступно распространяться на средний и малый бизнес.
«Цифровизацию» сельского хозяйства вообще стоит рассматривать как часть более широкой программы цифровизации села, преодоление «цифрового разрыва и социально-экономического возрождения сельских территорий».
Несмотря на очевидные плюсы цифровых технологий, есть определенные факторы, замедляющие или даже, что делают невозможным их освоение. Оборудование для цифровизации часто импортное, и высокие курсы валют делают строительство и модернизацию производств «слишком дорогим удовольствием».
Но не только финансовая сторона вопроса тормозит массовое внедрение, ведь на первых порах оцифровать можно только некоторые процессы, которые с каждым годом становятся все доступнее.
Наблюдается острая нехватка IT-специалистов для сельского хозяйства, а для глобальной цифровизации на каждом предприятии они будут незаменимы. Для цифровизации нужен стабильный интернет и электроснабжение, чем могут похвастаться далеко не все хозяйства.
Выводы и перспективы дальнейших исследований
Современный уровень развития информационно-коммуникационных технологий и средств их реализации в различных сферах сельскохозяйственного производства создает предпосылки для формирования качественно новой информационной среды отечественного аграрного сектора экономики, что стимулирует процесс форсированной модернизации его отраслей.
Постепенно цифровые технологии проникают в сельское хозяйство, в том числе в животноводческую сферу, помогая оптимизировать и упростить многие производственные процессы, повысить доходность и рентабельность бизнеса.
Будущее украинского животноводства видится в развитии интеллектуальных цифровых систем управления производством, гармонизации взаимодействия всех элементов и связей в сложной биотехнической системе «человек – машина – животное».
Для обеспечения конкурентоспособности отрасли животноводства необходимо ускоренными темпами повышать уровень цифровизации, используя новейшие достижения в информационных технологиях.
Дальнейшие исследования требуют основательного анализа экономической эффективности внедрения инструментов цифровизации в области животноводства. Также, предметом дальнейших разработок должен быть процесс внедрения цифровых технологий в фермерских хозяйствах.
Авторы: Юлия Синявина, кандидат экономических наук, доцент, кафедра информационных технологий, консалтинга и туризма, Харьковский национальный аграрный университет имени В. В. Докучаева, E-mail: jusin2016@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-2015-810X, Researcher ID: https://publons.com/researcher/4351653
Татьяна Бутенко, кандидат экономических наук, доцент, доцент кафедры информационных технологий, консалтинга и туризма, Харьковский национальный аграрный университет имени В. В. Докучаева, E-mail: buttan29@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-7723-0790, Researcher ID: https://publons.com/researcher/4359183
Источник: Сборник научных трудов «Экономический анализ» (издается Тернопольским национальным экономическим университетом).
Перевод: BusinessForecast.by
При использовании любых материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт BusinessForecast.by обязательна.