Технические тренды

Текст: Михаил Мизин, официальный представитель в России Ассоциации производителей сельхозтехники Германии VDMA Agricultural Machinery

Сейчас объем инвестиций в НИОКР в мировом сельхозмашиностроении в среднем составляет около 5%, и данная отрасль остается одной из самых инновационных в экономике. При этом по прогнозам ФАО потенциал роста урожайности сельхозкультур в мире составляет 7–15%, что внушает серьезный оптимизм производителям аграрных машин.

По соотношению иностранных и отечественных брендов сельхозтехники ситуация в России аналогична положению на многих ведущих рынках мира, в частности Германии, Франции, США, Италии и других. Так, доля продукции иностранных производителей сельхозтехники в РФ стабильно составляет 50%. Такой показатель является хорошим балансом как для развития отечественного машиностроения, так и для удовлетворения спроса аграриев, желающих иметь в своем парке разнообразные передовые машины и агрегаты.

ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ АПК

В своих прогнозах эксперты Ассоциации VDMA Agricultural Machinery исходят из того, что рост производительности в сельском хозяйстве напрямую зависит от доступности современной техники и технологий. Многие иностранные компании с этой целью переносят производство в нашу страну, а некоторые уже начали экспорт локализованных агрегатов в другие государства. Даже в непростой 2014 год зарубежные поставщики сельхозтехники находили возможность инвестировать в локализацию производства в России, чтобы стать ближе к клиентам и использовать отечественные компоненты. Данный факт вполне объясним, ведь темпы обновления парка аграрных машин и инвестиций в инфраструктуру в России по-прежнему невысокие. Для достижения целей, ставящихся перед АПК, необходимо иметь не только доступ к самым современным образцам сельхозтехники, но и обеспечить государственную поддержку применения современных технологий, например рабочей колеи, систем точного земледелия и секционального контроля, компатибельность сельхозтехники с программами управления Farm Management и, разумеется, внедрение цифровых решений.

СВЯЗЬ ПРОЦЕССОВ

Сегодня цифровизация — одна из важнейших тенденций в сельском хозяйстве, в том числе в сельхозмашиностроении. Большинство компаний при создании техники учитывают подобные технологии. Внедрение данного подхода развивается в три этапа. Первым шагом является обучение трактора взаимодействию с навесным орудием через протокол Isobus, после чего следует фаза применения изолированных цифровых решений в машинах, например GPS и СТF. Стратегической целью является третий шаг — объединение всех процессов в Farm Management Information (FMI), то есть в единую систему управления аграрным предприятием. Важнейшими задачами FMI являются визуализация карты полей и выращиваемых культур, удаленный контроль за операциями в хозяйстве, высокоточное земледелие, эффективное управление парком техники, предсказуемое техническое обслуживание, а также удаленный сервис, анализ поломок и возможность дистанционного ремонта (RMI). Для реализации этих возможностей необходимо в первую очередь оснащать технику дополнительными системами и датчиками, производить картирование полей, почвы и внесение погодных данных, собирать подробную информацию об используемых минеральных удобрениях, семенах и средствах защиты растений.

СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ

При разговоре о цифровизации обычно имеется в виду устойчивая привязка всех процессов к цифровой информации. В этом направлении можно привести несколько конкретных примеров того, как мировые производители решают те или иные проблемы. Так, цифровая трансформация уже сегодня существенно затронула процессы обмена данными во многих фирмах. Компания John Deere в партнерстве с российской компанией «ЦПС» создала систему Ag Data Integrator, которая позволяет машинам и офисной программе 1С автоматически обмениваться сведениями. Данная разработка также может быть интегрирована с техникой других производителей и позволяет контролировать технические характеристики эксплуатации агрегатов за счет того, что берет на себя функции диспетчера с функционалом работы по предписаниям, используя при этом картографическую информацию. Также существуют примеры создания платформ несколькими производителями сельхозтехники. Одна из подобных разработок — решение Agrirouter, являющееся совместным проектом компаний AGCO, Amazone, Grimme, Horsch, Krone, Kuhn, Lemken, Rauch, Poettinger, Same Deutz-Fahr в сотрудничестве с DKE Data. Спроектированная платформа позволяет осуществлять обмен данными между машинами и софтом разных поставщиков, при этом она адаптируется под технику каждого производителя. Например, с 2017 года все самоходные комбайны Grimme, а с 2019 года и картофелеуборочные агрегаты фирмы, поставляются в серийной комплектации с телеметрическим устройством. Оно передает сведения о технике и координаты GPS на клиентский портал и соединяет их с платформой.

Другая важная тенденция заключается в том, что цифровая трансформация влияет на взаимодействие производителя техники не только с клиентами, но и с дилерами. Для них компании создают системы, упрощающие процесс сервисного обслуживания. Например, предприятие Claas разработало программу удаленной поддержки клиентов Remote Service, дающую возможность дилеру дистанционно определять неисправности машины, а механизатору — подсказать, как ее устранить или какие взять с собой необходимые компоненты для работы. За счет такого решения значительно облегчается процесс согласования времени техобслуживания. С 2018 года данная система входит в стандартную комплектацию некоторых моделей комбайнов и тракторов этого бренда. Компания Kuhn разработала мобильное приложение Redvista с использованием технологии дополненной реальности. Оно дает возможность производить плановое техобслуживание и регулировку сельхозтехники с эффектом присутствия. С помощью смартфона клиент может определить точки смазки без мойки агрегата, то есть узлы, требующие вмешательства, становятся видны на экране, что сокращает сроки тех­обслуживания и позволяет его проводить сотрудниками без специальной подготовки.

ОРИЕНТИР НА ЭКОЛОГИЮ

На всемирно известной выставке Agritech­nica, состоявшейся в Ганновере в ноябре 2019 года, были представлены наиболее актуальные разработки отрасли сельхозмашиностроения. Так, в сегменте тракторов все чаще на мощных машинах используется гусеничный ход, что снижает давление на почву и увеличивает тяговую мощь. Среди небольших агрегатов стали появляться электрические модели на аккумуляторах, а многие производители пошли дальше и представили концепты беспилотной техники с перспективой внедрения от 7 до 10 лет. Важным трендом в данном сегменте является уменьшение выбросов, для чего в Европе было осуществлено повышение экологического класса дизельных двигателей до самых высоких показателей — Stage V. В мире подобные стандарты очень неоднородны, и в разных странах действуют неодинаковые требования к моторам. Например, в России сейчас актуальным является стандарт Stage IIIa. Ужесточение норм по выхлопным газам — технологический драйвер совершенствования не только двигателей, но и тракторов в целом.

Важным стимулом развития сферы гибридных и электрических машин в Европе и США является стремление фермеров к самодостаточности и глубокое внедрение точного земледелия. Аграрии все больше используют системы замены аккумуляторов для непрерывности полевых работ и налаживают собственные технологии выработки электроэнергии. В сегменте электрических компактных тракторов можно отметить прототип Fendt E100 Vario, который способен работать до пяти часов. При использовании комбинированной зарядки CCS аккумулятор данного агрегата заряжается на 80% за 40 минут. Компания Deutz разработала полноценную стратегию электрификации всемирно известного бренда дизельных двигателей, тем самым выделив этот сегмент в отдельное направление. В сентябре 2017 года данное предприятие приобрело фирму Torqeedo для разработки и внедрения гибридных и полностью электрических моторов, а в октябре 2019 года — компанию Futavis, производящую высоковольтные аккумуляторы и программы управления. Таким образом, Deutz последовательно стремится стать одним из мировых лидеров в сфере инновационных приводных систем для внедорожной техники.

ОБРАБОТКА С ВОЗДУХА

Важным и активно развивающимся сегментом является производство беспилотных летательных аппаратов для сельского хозяйства. Сегодня уже около 10% аграрных предприятий в мире применяют такие устройства для анализа почвы, определения показателей ее плотности, мониторинга и картирования полей. По прогнозам экспертов, к 2021 году на всей планете будет работать 29 млн БПЛА всех видов. При этом уже сейчас очевидно, что дроны, занимающиеся пока наблюдением за угодьями, в ближайшем будущем расширят свой функционал до проведения опрыскивания и орошения.

В перспективе беспилотные летательные аппараты в ряде случаев могут стать альтернативой сельскохозяйственной авиации, поскольку они способны функционировать точнее и эффективнее, а их использование обходится дешевле. К примеру, час работы самолета в режиме мониторинга в США составляет около 1000–1200 долларов, а стоимость самого воздушного судна достигает нескольких сотен тысяч долларов. В то же время цена на дроны составляет 1–20 тыс. долларов — преимущество по затратам очевидно. Однако на данный момент масштабное применение БПЛА в сельском хозяйстве ограничено возможностями по загрузке только небольшого объема и веса материала, например гербицидов и пестицидов.

ТОЧНОСТЬ ДВИЖЕНИЙ

Еще одна актуальная тенденция — внедрение систем контролируемого проезда техники по полю, пока не слишком популярных в России, но находящих широкое применение в европейских странах. Речь идет о создании технологической колеи, по которой на участке двигаются все машины. В этом направлении компания Horsch проводила серьезные исследования. Эксперты отмечают, что при использовании данной технологии техника проезжает лишь по 15% обрабатываемой территории против 75% поверхности при обычном подходе. У разработки Controlled Traffic Farming имеются как сильные преимущества, так и недостатки. К первым стоит отнести устойчивое улучшение структуры почвы, приводящее к лучшей инфильтрации воды, повышению рыхлости и полевой всхожести, беспрепятственному газообмену. Кроме того, возможно увеличение плодородности и урожайности, особенно в неблагоприятный сезон. Экономическим преимуществом является снижение расходов на топливо и уменьшение временных затрат. К недостаткам часто относят значительную зависимость от сложных технологий, что приводит к повышенному риску сбоя в работе. Сложности также вызывают высокие требования к дисциплине и проблема компатибельности различного оборудования, например, рабочий размер жатки комбайна может не совпадать с шириной сеялки и так далее.

Стоит отметить, что современные технологии затрагивают не только самые конкурентные ниши, но и узкие специализированные сегменты, например виноградарство и выращивание овощей. При этом точное земледелие и роботизированные системы захватывают все большие плацдармы и способствуют увеличению производительности труда и урожайности.