Компьютерные технологии в агроинженерии

Современные технологии в развитии АПК

АГРОНОВОСТИ

Производители исключили возможность дефицита продуктов в России

Приморье не готово самостоятельно обеспечить население продуктами питания

Минсельхоз России продолжает отбор атташе по вопросам АПК

Какие 3 болезни сельхозскота угрожают российскому животноводству

В Северной Осетии открылось фруктохранилище на 2,5 тыс. тонн

Современные технологии в развитии АПК – насколько сегодня широко они применимы в РФ?

Агропромышленный комплекс – одна из наиболее динамичных и перспективных точек приложения инфокоммуникационных технологий. И Россия здесь не является исключением. Скорее наоборот, огромные просторы нашей страны, колоссальные площади сельскохозяйственных угодий, исторически сложившаяся низкая эффективность использования сельскохозяйственных земель и в целом масса нерешённых вопросов в сельском хозяйстве создают предпосылки для цифровизации сельского хозяйства. Инфокоммуникационные технологии в сельском хозяйстве России применяются на различных уровнях. Информатизацией в той или иной степени охвачены органы государственной власти, ответственные за политику в сфере АПК, сельхозпроизводители, производители оборудования и материалов для АПК, страховые агентства, банки, учреждения образования и науки. Драйверы внедрения новых технологий в практику сельского хозяйства, безусловно, в первую очередь экономические. Среди них первое место занимают сокращение издержек на производство и обслуживание производственных фондов, таких как сельскохозяйственные земли, техника, удобрения, семена, скот, инфраструктура производства. Как следствие – экономия затрат на производство единицы сельскохозяйственной продукции.

Как быстро их внедрение окупается?

Окупаемость инвестиций зависит от множества факторов, в первую очередь от того какая именно технология внедряется. Сельское хозяйство традиционно относится к отраслям с не очень высокими горизонтами планирования и существенной волатильностью рынков. В таких условиях аграриям нужны короткие сроки окупаемости инвестиций. Для большинства новых направлений науки и техники экономический эффект от их внедрения ощущается уже через 1-2 года, а в ряде случаев (например при точечном дифференцированном внесении удобрений) эффект может ощущаться уже в текущем сезоне.

Какие технологии внедряются чаще всего?

По информации портала Tadviser наиболее распространенными классами IT-решений в сельском хозяйстве являются: системы управления предприятием (ERP), учётные системы, системы электронного документооборота, решения в области спутниковой связи и навигации, системы безопасности и контроля автотранспорта, системы управления персоналом, активами и бизнес-процессами, решения в области бизнес-аналитики, системы CRM. Причём ERP-системы интегрируют в себя и другие классы IT-решений.

Основным технологическим трендом сельского хозяйства является точное земледелие. Точное земледелие заключается в наиболее эффективном, с экономической и экологической точек зрения, использовании каждого гектара земель, а также семян, удобрений, горюче-смазочных материалов (ГСМ), средств защиты растений (СЗР). Как результат – сокращение затрат на производство одного центнера продукции и повышение урожайности.

Для внедрения технологий точного земледелия необходимы сенсоры и информационные системы обработки и анализа данных. В последних всё чаще применяются технологии интеллектуального анализа данных (data mining), основанные на машинном обучении. Развитие технологий точного земледелия стимулирует развитие следующих технологических направлений:

1. Геоинформационные системы. Основа для использования и пространственного анализа всех данных имеющих пространственную составляющую (а в сельском хозяйстве объём таких данных достигает 90%). Имеется тенденция разработки веб-решений с клиент-серверной архитектурой, доступных через интернет.
2. Космическая съемка. Уже сегодня имеются возможности ежедневно получать актуальные космические снимки высокого разрешения на любую точку поверхности Земли и наблюдать по ним за всеми процессами, происходящими на полях.
3. Беспилотные технологии. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) становятся всё более доступными. Совершенствуются сенсоры на базе БПЛА (мультиспектральные, гиперспектральные, микроволновые и т.д.) и другая полезная нагрузка.
4. Аппаратура онлайн-анализа почвы предназначенная для совместного использования с сельскохозяйственными агрегатами (при предпосевной обработке почвы, непосредственно при посеве и других агротехнологических операциях).
5. Агроскаутинг – процесс сбора информации непосредственно в поле. Развитие мобильных приложений для агроскаутинга, позволяющих оперативно вносить информацию о состоянии посевов.
6. Системы мониторинга и контроля машинно-тракторного парка, основанные на использовании систем спутниковой навигации и бортовой телеметрии.
7. Системы учёта расходных материалов. Внедряются онлайн-датчики учёта ГСМ, семян, удобрений, СЗР. Информация передаётся диспетчеру по каналам связи в режиме онлайн.
8. Системы интеллектуального управления высевом, внесением удобрений, СЗР, техническое оснащение агрегатов для этих целей (сеялок, плугов и т.д.).
9. Прогнозирование и моделирование урожайности на основе интеллектуальных систем поддержки принятия решений, интегрирующих данные с различных источников.

Интернет технологии – есть ли им место в АПК? Как с их помощью сделать сельское хозяйство более эффективным?

Как отмечалось выше, современное сельское хозяйство в мире и в России является динамичным и высокотехнологичным сектором экономики и тотальное внедрение интернет технологий не может обойти его стороной. В первую очередь следует отметить широкое внедрение решений класса SaaS (Software as service), подразумевающих использование веб-браузера или специализированного клиентского приложения для взаимодействия с серверной частью, на которой осуществляется обработка данных. Развитие SaaS стимулирует развитие облачных технологий.
Среди новых направлений, безусловно, стоит отметить Интернет вещей. Примерами решений на основе интернета вещей являются: контроль собранного урожая от бункера до элеватора, мониторинг качества продукции и условий её хранения, отслеживание мест происхождения продуктов питания, «умные» ресурсосберегающие фермы и теплицы. Все эти решения дают существенную экономию материально-технических ресурсов, энергозатрат, обеспечивают прозрачность бизнес-процессов и безопасность получаемой продукции.

Инвестиции в технологические инновации в области АПК – как быстро окупаются, примеры

В настоящее время цифровизации сельского хозяйства уделяется повышенное внимание, в том числе и на государственном уровне. Разработана Федеральная научно-техническая программа развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы. В рамках Национальной технологической инициативы (НТИ) вопросам IT в сельском хозяйстве также уделено много внимания, о чём говорится в дорожных картах FoodNet и AeroNet. В рамках НТИ на приоритетные проекты, которые связаны с реализацией концепции «умного» сельского хозяйства планируется привлечь 3,3 млрд. рублей, как в виде грантов и возвратных инвестиций из государственного бюджета, так и в виде частных инвестиций.

Появляются инвесторы в IT для АПК. К таковым можно отнести Российская венчурная компания (РВК), Сколково-Агротех, инвестирующие в передовые разработки для сельского хозяйства, в том числе на венчурной основе. В соответствии с дорожной картой FoodNet среднегодовой рост рынка IT-решений в сельском хозяйстве может составить 12%, при этом объём рынка прогнозируется на отметке $480 млрд в 2035 году по сравнению с $46 млрд в 2015 году. В разработки сельского хозяйства инвестируют также крупные IT-компании (1C, SAP), производители сельскохозяйственной техники (Ростсельмаш), удобрений и СЗР (Avgust, Уралхим).
На передовых позициях внедрения инфокоммуникационных технологий в России стоят крупные агрохолдинги (Русагро, Продимекс, агрохолдинг «Кубань», Зелёная долина, АгроТерра). Средние и мелкие товаропроизводители в данном направлении пока не так активны. Причинами являются недостаточная осведомленность мелких и средних фермеров о возможностях IT-решений, инертность и консерватизм фермеров, недостаток финансирования (хотя имеются недорогие, условно бесплатные и бесплатные IT-решения для фермеров). Для устранения последней причины представляется целесообразным развитие программ целевого субсидирования фермеров (по аналогии с Евросоюзом и США).

Актуальные проблемы и перспективы агроинженерных исследований

Рубрика: Сельское хозяйство

Дата публикации: 16.04.2019 2019-04-16

Статья просмотрена: 289 раз

Библиографическое описание:

Хамидов Н. М. Актуальные проблемы и перспективы агроинженерных исследований // Молодой ученый. — 2019. — №15. — С. 74-76. — URL https://moluch.ru/archive/253/58098/ (дата обращения: 23.03.2020).

В статье рассматриваются проблемы развития агроинженерной науки в рыночный период с учетом необходимости обеспечения продовольственной безопасности государства. Обоснованы приоритетные направления исследований в области аграрной инженерии,атакже сущность конкурентоспособности сельского хозяйства развитых стран, которая была определена его уникальной способностью интенсивного внедрения инноваций в технологии.

Ключевые слова: сельское хозяйство, агроинженерная наука, энергетические ресурсы, сельскохозяйственное производство, агрохолдинг.

В процессе развития аграрного производства задачи и приоритеты агроинженерных исследований менялись вместе с основными тенденциями развития общества.

Основное внимание в исследованиях по проблемам сельского хозяйства уделялось вопросам увеличения объемов производства продукции, а объектами исследований были урожайность и продуктивность животных при относительно управляемых условиях производства.

Концепции и модели исследований существенно изменились, когда возникла проблема сохранения плодородия почв и уменьшение техногенной нагрузки на окружающую среду.

Рост стоимости материально-технических ресурсов, уменьшение запасов невозобновляемых энергетических ресурсов, снижение плодородия почв, потепление климата, необходимость борьбы с бедностью населения в мире обусловливают дальнейшее расширение области агроинженерных исследований. В настоящее время агроинженерная наука становится одним из системных инструментов решения локальных и глобальных задач во всех странах мира.

В области технологических инноваций происходят кардинальные изменения, которые динамично развиваются. Компьютерные и информационно-коммуникационные технологии, биотехнология и микробиология непосредственно влияют на структуру, задачи и приоритеты агроинженерии.

В то время, когда производители и государства ищут новые пути повышения прибыли и конкуренции, способность развивать и применять новые знания и технологии становится основным двигателем современного экономического развития. Конкурентоспособные компании развивают свои научные школы путем применения информационных технологий в образовании, распространении и применении знаний. Полагаться на традиционные способы производства и поставки существующих продуктов, соответствующих современным стандартам качества, уже недостаточно для успешного ведения экономики.

Появление новых знаний и технологических инноваций, как ключевых факторов экономического развития, становится в центре внимания мирового сообщества. Сущность конкурентоспособности сельского хозяйства развитых стран была определена его уникальной способностью интенсивного внедрения инноваций в технологии, которые повседневно применяются, что впоследствии стало основой мировой конкурентоспособности. Сейчас нужны не только новые изобретения и открытия, пусть даже и очень важные, но и новая концепция эффективного развития агроинженерии, взаимодействие с промышленностью, сельскохозяйственным производством и властью.

В условиях рыночной экономики результативность науки тесно связана с его финансированием. С усложнением исследовательских задач и проектов растет не только потребность в средствах для выполнения этих работ, но резко возрастают требования к профессионализму и интеллектуальному потенциалу ученых.

Задачи развития аграрного производства обусловливают необходимость повышения образовательного уровня агроинженерного корпуса, постоянного развития профессионализма инженеров и ученых, участия их в национальных и международных инженерных обществах, то есть развития и эффективного функционирования всей агроинженерной системы.

Создание современного машиностроения агропромышленного комплекса основывается в первую очередь на конкурентоспособной науке.

Настоящая рыночная конкуренция не может долго ограничиваться только ценовой борьбой. Необходимо добиваться структурных улучшений, выпускать на рынок новые типы машин. Ведь к инновациям консалтингового сопровождения и сервиса агрохолдинги сегодня выдвигают такие же требования, как и аграрные производители в развитых странах.

Решение этих проблем не может ограничиваться только созданием комплексных программ и усилением контроля за деятельностью академических учреждений, их научных подразделений и ученых.

Необходимо выработать общие и четкие теоретически обоснованные программы исследований по проблемам, выделенных в качестве приоритетных и значимых для науки и агропромышленного комплекса страны.

С целью повышения эффективности результатов исследований принципиально важно, чтобы исследования были ориентированы на результат. Повышение результативности исследований может быть достигнуто посредством реализации новых элементов развития стратегических исследований, представленных в международных исследовательских центрах.

Ограничение распространения результатов исследований связано с двумя проблемами. Не все исследователи публикуют результаты своих исследований и вторая проблема — низкая эффективность обмена информацией между исследователями, решающими аналогичные задачи.

Развитие связей между учеными требует дополнительных средств для решения конкретных задач, так как нереально ожидать, что все они будут иметь время и опыт для создания эффективных коммуникационных систем. Вопрос координационной деятельности и интеграции ученых и аграрных инженеров особенно актуальны для перспективного планирования агроинженерных исследований.

Аграрные инженеры как в индустриально развитых странах, так и в ряде развивающихся стран объединены в высокоорганизованные региональные, национальные и международные сообщества, в соответствии с их профессиональными интересами. Внутри этих сообществ поддерживается интенсивный обмен информацией, опытом работы, обосновываются перспективные области исследований. Такие сообщества и представляют собой структуры, где взаимодействие между учеными и специалистами происходит как в вертикальных, так и в горизонтальных направлениях.

Это ускоряет реализацию фундаментальных разработок в прикладные направления агроинженерии, например, биотехнологии, технологии точного земледелия и тому подобное.

1. Бобрович, Л. В. Современные проблемы науки и производства в агроинженерии. СПб. 2013.
2. Курбатова, Г. И. Современные проблемы науки и производства в агроинженерии. СПб. 2013.

Агроинженерия (специальность) — что это такое? Описание, особенности обучения и программа

Эффективная организация работы отрасли сельского хозяйства является основой развития общества, поскольку именно она дает пищу населению. В последнее время возросла роль инженеров этой области, которые должны направить свои знания на решение такого важного вопроса, как нехватка пищевых ресурсов. Специалистами, которые могут обеспечить технологические, технические, экономические усовершенствования, являются агроинженеры.

Общие сведения

Агроинженерия – это наука, которая занимается разработкой новых технологий в сельском хозяйстве с дальнейшим их внедрением в практическое пользование. Что такое специальность агроинженерия? Это направление вузовской подготовки квалифицированных кадров, которые призваны решать проблемы:

• эффективной работы оборудования и сельскохозяйственной техники на предприятиях агропромышленного комплекса;
• поддержки непрерывной службы машин;
• монтажа, наладки и поддержания режимов работы сельскохозяйственных технологических процессов и установок с электрическим источником энергии, автоматизированных систем.

Зарплата по специальности агроинженерия начинается от 23 тысяч рублей. Дальнейший ее рост зависит от опыта работника, его навыков, региона проживания.

Поступление

Код специальности «Агроинженерия» — 35.03.06. Обучение осуществляется на базе полного среднего образования (11 классов). Подготовку по данному направлению осуществляют 32 вуза России в 29 городах: в Астрахани, Барнауле, Волгограде, Воронеже, Екатеринбурге, Москве, Краснодаре, Нижнем Новгороде, Рязани, Санкт-Петербурге, Омске и других.

Для поступления необходимо сдать экзамены по следующим предметам:

• русский язык;
• математика;
• физика/информатика/химия (зависит от выбора высшего учебного заведения).

Средний проходной балл ЕГЭ по стране – 150.

Сроки обучения

Получить профессию можно, окончив бакалавриат по специальности агроинженерия. По итогам присуждается квалификация бакалавра. В зависимости от формы обучения сроки могут быть:

• очная – 4 года;
• заочная – 5 лет;
• вечерняя – 5 лет.

Профили подготовки

Отвечая на вопрос, что это такое – специальность агроинженерия, следует отметить, что обучение осуществляется по следующим профилям:

• технические системы в агробизнесе;
• технический сервис в агропромышленном комплексе;
• технологии и средства механизации;
• механизация сельского хозяйства;
• механизация переработки продуктов сельского хозяйства;
• транспортировка и хранение сельскохозяйственной продукции;
• электрификация и автоматизация сельского хозяйства.

Изучаемые дисциплины

Помимо ознакомления с общими инженерными предметами – высшей математикой, начертательной геометрией, теплотехникой, теоретической механикой, гидравликой, деталями машин и другими, студенты осваивают следующие специальные дисциплины:

• материаловедение и технология конструкционных материалов;
• автоматика;
• мелиорация;
• агроэкология;
• биоэтика;
• агробизнес;
• природопользование;
• геоинформационные технологии в агроинженерии;
• машины и оборудование защищенного грунта;
• электротехнологии в сельском хозяйстве;
• нанотехнологии в агропромышленном комплексе;
• особенности импортной сельскохозяйственной техники;
• анализ хозяйственной деятельности предприятий;
• машины для переработки и хранения продукции.

Отличительной особенностью программы являются:

1. Формирование знаний и умений у студентов согласно международным и европейским стандартам качества высшего образования.
2. Участие в конференциях и форумах, посвященных технической модернизации сельского хозяйства.
3. Подготовка квалифицированных кадров, способствующих инновационному развитию отрасли.
4. Создание проектно-конструкторских и научно-исследовательских проектов по разработке новых продуктивных технологических процессов для предприятий агропромышленного комплекса.

Проблемы и задачи

Задачи, которые стоят перед инженерами сельского хозяйства, сводятся не только к повышению эффективности за счет снижения трат и ресурсов. Существует ряд проблем, решение которых также ложится на их плечи:

• опустынивание почв;
• снижение уровня грунтовых вод из-за распашки полей;
• сведение лесов;
• загрязнение земельных ресурсов;
• деградация почв;
• пожары;
• природные особенности – каменистая местность, болота, овраги, засушливые участки.

Все они негативно сказываются на производительности и результативности и требуют участия сотрудников, обученных по специальности агроинженерия. Что это такое в условиях современного рынка? Это исследования и испытания как в научных центрах, так и на машиноиспытательных станциях, специализированных овощных и зерноуборочных хозяйствах, агропромышленных комбинатах.

Перспективы трудоустройства

Высокая востребованность инженеров в области сельского хозяйства всегда неизменна и актуальна в любом регионе, кроме Крайнего Севера. Подготовка нужных кадров осуществляется в профильной отрасли, такой как специальность агроинженерия. Что это означает? После завершения учебы специалист будет обладать следующими компетенциями:

• организация эксплуатационной адаптации технических систем к промышленным условиям;
• проведение технического обслуживания и ремонта рабочих узлов и машин;
• разработка и внедрение новых конструкторских решений;
• испытание и запуск в производство сельскохозяйственных машин, оценка эффективности их работы;
• проектирование технологических процессов для предприятий агропромышленного комплекса;
• способность эффективно работать в команде и управлять коллективом.

Такие умения и навыки позволят работать в конструкторских бюро, конструкторских отделах агропромышленного комплекса в качестве управляющего электрохозяйством, а также в компаниях, занимающихся торговлей сельскохозяйственной и автотракторной техники. Такие предприятия являются производственными гигантами в России. Например, ЗАО «Технэкс», ООО «Ростсельмаш», «Каргил» и другие. Они всегда заинтересованы в выпускниках по специальности агроинженерия. Кем работать?

1. Инженер-конструктор.
2. Инженер по наладке и испытаниям.
3. Инженер по электрификации, автоматизации и механизации технологических процессов.
4. Главный энергетик агропромышленного комплекса.
5. Частный консультант.

Крупные холдинги приглашают специалистов в регионы на особых льготных условиях. Где работать по специальности агроинженерия? Чаще всего квалифицированные работники с этой профессией приглашаются в регионы с развитым сельским хозяйством, например, в Краснодарский край, Ростовскую, Воронежскую область, Ставропольский край, республику Башкортостан, Алтайский край.

Агроинженерия

Большое значение в развитии сельского хозяйства имеет внедрение новых современных технологий и техники. За это отвечает специалист – агроинженер.

В чем же отличается эта профессия, и какие знание необходимо получить, чтобы стать экспертом в данной области?

Что такое агроинженерия?

Агроинженерия — это направление сельского хозяйства, которое занимается проектированием и совершенствованием производственных процессов в агропромышленном секторе.

Объектами агроинженерии выступают:

• техника, используемая для создания и транспортировки продукции сельского хозяйства;
• новые технологии и средства АПК;
• методы обслуживания и диагностики с/х машин и оборудования;
• оборудование, с помощью которого происходит электрообеспечение, водоснабжение и газоснабжение всех сельскохозяйственных процессов;
• комплексы для утилизации отходов сельского хозяйства.

Агроинженерия охватывает довольно большой диапазон процессов, зада и объектов, направленных на развитие сельского хозяйства.

Технические системы, оборудование и технологии в агроинженерии

Во время обучения по профилю «Технические системы в агробизнесе» студенты осваивают автоматику, гидравлику, начертательную геометрию, теплотехнику, инженерную физику, методы выполнения эскизов и чертежей, а также другие дисциплины.

Все это необходимо для дальнейшей работы в сфере создания новых технологических установок и оборудования в агропромышленном секторе.

Специалисты, прошедшие обучение по профилю «Электрооборудование и электротехнологии в АПК», должны обладать навыками:

• качественного облуживания используемой техники и оборудования;
• монтажа и поддержания их в рабочем состоянии аппаратов, в том числе непосредственно работающих в контакте с биологическими объектами.

Специалисты занимаются внедрением технологий, которые позволят автоматизировать различные производственные процессы в сельском хозяйстве.

Обучение по специальностям агроинженерии

Для того чтобы получить специальность агроинженера, необходимо получить профильное высшее образование.

Среди вузов нашей страны, проводящих обучение по специальности агроинженер, можно отметить такие, как:

• Самарская государственная сельскохозяйственная академия;
• Российский государственный аграрный университет;
• Аграрный университет в Ставрополе;
• Томский политехнический национальный исследовательский университет;
• Аграрный госуниверситет в Брянске;
• Смоленская ГСА.

Это только некоторые учебные заведения, где можно получить необходимые знания по агроинженерии.

Направления, профили подготовки агроинженерии

В нашей стране находится больше 90 вузов, в которых можно получить специальность в области агроинженерии по таким профилям, как:

• техносистемы в АПК;
• электрическое оборудование и технологии;
• автомобили и технические системы;
• автомобильное хозяйство;
• транспортировка и хранение продуктов сельского хозяйства;
• сервис и обслуживание техники, которая используется в АПК.

Знания и навыки, полученные в процессе обучения, помогут стать квалифицированным специалистом в области агроинженерии.

Кем и куда пойти работать после получения специальности

Как правило, агроинженеры не относятся к кабинетным работникам, а работают на сельскохозяйственных производствах или АПК:

• руководитель электрохозяйства;
• инженер-электрик;
• главный энергетик;
• заместитель руководителя электрохозяйства;
• мастер по монтажу наладке и эксплуатации электрооборудования и средств автоматизации.

Работа агроинженера требует быть постоянно в движении, чтобы держать под контролем других сотрудников и транспортных средств.

Еще одно направление – работа в конструкторских бюро. Деятельность бюро заключается в проектировании и разработке новых моделей техники или оборудования сельского хозяйства.

Кроме того, агроинженеры требуются в оптовой и розничной торговле автотракторной, сельскохозяйственной и перерабатывающей техникой.

Производители и поставщики оборудования для агроинженерии

В России есть много предприятий и компаний, которые специализируются на производстве и поставках оборудования и техники, необходимых для работы в агробизнесе.

Среди самых популярных можно назвать такие:

• ЗАО «Технэкс». На предприятии выпускается оборудование, которое используется для работы комбикормовой и мукомольной промышленностей. С ее помощь происходит дробление, дозирование, смешивание фасовка продуктов в сыпучем состоянии.
• «Потомак». Это предприятие является официальным представителем 3 американских компаний – производителей оборудования для разлива продуктов в жидком состоянии, а также обеспечение процесса этикетировки и маркировки готовой продукции.
• ООО «Лепта». Компания специализируется на производстве и поставке приборов для измерения влажности зерна. Оборудование имеет все необходимые сертификаты соответствия. Компания осуществляет поставки не только в Россию, но и Казахстан, Беларусь.

Эти и другие предприятия направляют свою деятельность на развитие агропромышленного комплекса нашей страны.

Больше об агроинженерии можно узнать на ежегодной выставке «Агропродмаш».