Стартап «Иннофарм-ДВ» из Владивостока работает над созданием универсального производственного модуля для вертикального выращивания листовой зелени и клубники с применением фенотипирования. Итогом должна стать интеллектуальная система управления энергоэффективной вертикальной фермой.
Кирилл Ковалевский, руководитель проекта, рассказал, будет ли высоким спрос на подобные решения на отечественном рынке вертикального земледелия и появятся ли полностью роботизированные фермы по выращиванию зелени, фруктов и овощей в России.
Система умного контроля для контейнерной фермы
— На какой стадии сейчас находится проект?
— Конечная цель — это создание полностью автоматического модуля для вертикального выращивания растений, который ведёт мониторинг ключевых параметров окружающей среды и качества питательного раствора, а также получает обратную связь от растений через блок фенотипирования, анализирующий изображения растений в RGB и NDVI-спектре. Это нужно для подстройки контролируемых параметров с целью повышения урожайности, эффективности культивации и упрощения процесса эксплуатации.
Технологии уже протестированы в лабораторных условиях, ведётся разработка промышленного решения.
В лаборатории мы выращиваем растения при различных параметрах освещения, окружающей среды и состава питательных растворов для отладки технологических карт и обучения алгоритмам распознавания фитопатологий и фенофаз. Управление процессом культивации при этом частично осуществляется с помощью блока фенотипирования, который позволяет автоматизировать подстройку параметров на основе технологии машинного зрения. На программный продукт для распознавания фенофаз получено свидетельство о государственной регистрации.
Сейчас ведётся разработка конструкторской документации на новый продукт и сборка пилотного образца.
Хочу подчеркнуть, что на российском рынке есть разработки в сфере промышленной автоматизации. Но комплексных программно-аппаратных решений в формате морских контейнеров, популярном форм-факторе вертикальных ферм, и с использованием интеллектуальных систем поддержки оператора никто пока не предлагает.
Полная роботизация пока не по карману
— Возникали ли у вас проблемы из-за ограничений поставок импортных комплектующих?
— Были проблемы с программируемыми логическими контроллерами, поскольку изначально мы закупали комплектующие Siemens. От них пришлось отказаться и перейти на отечественные аналоги. Датчики климата и питательного раствора, определяющие содержание солей, уровень кислотности, углекислого газа, были американского производства. Сейчас применяем китайские аналоги. Наш офис находится во Владивостоке, поэтому мы больше ориентируемся на китайских поставщиков. С поставками из Китая возникали сложности только во время карантина из-за ковида. Сейчас ситуация с логистикой значительно улучшилась. Думаю, экономическая деятельность с Китаем в ближайшее время не будет подвергаться серьёзным рискам.
— Ряд российских разработчиков цифровых продуктов для АПК считают, что санкции отрежут Россию от высоких технологий. Насколько обоснованы их опасения?
— На мой взгляд, с точки зрения внедрения digital-технологий российское сити-фермерство вообще не пострадает. Международные решения нерентабельны для отечественного рынка с точки зрения капитальных затрат. Они слишком дороги для наших компаний. Кроме того, могут возникнуть проблемы с поставкой оборудования, его техническим обслуживанием. Да и сроки окупаемости слишком высоки в нашей экономической реальности. Решение для культивации растений в морском контейнере, подобное нашему, от американской компании FreightFarms обойдётся в 130–140 тыс. долларов. Это неподъёмные деньги. На эти средства в России можно построить новую ферму на 300 кв. м с производительностью в пять раз выше, чем в контейнере. Не стоит опасаться, что возникнут трудности и с поставками ламп для освещения. И снова встаёт вопрос: зачем использовать дорогие решения европейских и американских производителей, которые явно нерентабельны с точки зрения капитальных затрат? На рынке есть качественная и не такая дорогая альтернатива — светодиоды от Samsung и тайваньских компаний.
— Действительно ли роботизация станет устойчивым трендом в отечественном вертикальном земледелии?
— Есть зарубежные фермы, где автоматизировано всё настолько, что человек вообще не касается руками продукции. То есть пересадка растений, полив, контроль над развитием посевов, упаковка готовой продукции ведутся без участия человека. Но давайте снова обратимся к финансовой стороне вопроса. Промышленный манипулятор от немецкой компании Kuka стоит сотни тысяч долларов. В России рентабельнее нанять сотрудников. На сегодняшний день полная роботизация в наших условиях абсолютно нерентабельна. Мы стремимся оцифровать процесс культивации, оптимизировать его, для того чтобы раскрыть генетический потенциал растений при минимальных затратах, прийти к идеальному значению для каждой культуры. Вот это действительно перспективное направление, и оно заключается в том, чтобы эффективно управлять большими объёмами данных.
— А будет ли спрос на такие решения?
— В данный момент мы нацелены на рынок Дальнего Востока, где есть огромный дефицит пряной зелени и трав, а большая доля определённых культур импортируется. Рынок жаждет нашей промышленной вертикальной фермы, разработку которой мы планируем завершить в 2023 году, а запустить в 2024-м. Свои наработки мы представляли на Восточном экономическом форуме, на Алтайском экологическом форуме. В качестве потенциальных покупателей также рассматриваем страны АТР.
Господдержка для разработчиков цифровых сити-ферм
— Благодаря господдержке за последние два года произошёл значительный рост числа агростартапов по выращиванию микрозелени и овощей в закрытых помещениях. Поддерживает ли государство разработчиков решений для этого сегмента АПК?
— В 2020 году мы выиграли грант по программе «Старт» в Фонде содействия инновациям на разработку ПО для управления вертикальными фермами. Причём это решение можно применять не только в вертикальном земледелии, но и традиционном сельском хозяйстве. Есть заказ на автоматизацию питомника для культивации трепанга в Приморском крае, у нас, растениеводов, с ними схожие задачи, сформировать питательный раствор, только у них больше резервуаров для контроля, а параметры в общем-то те же. Поэтому после адаптации наше ПО может быть использовано не только в растениеводстве, но и в марикультуре.
Совсем недавно мы стали победителями регионального конкурса «Приморский старт — 2022» и получим грант 2 млн рублей на доработку проекта промышленной вертикальной фермы в морском контейнере. Не так давно подали заявку в Фонд содействия инновациям на участие в конкурсе «Старт-2». У нас есть возможность стать обладателями гранта 8 млн рублей на НИОКР (научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы) с условием софинансирования в объёме 15%. Цель этого конкурса — поддержать развитие молодых технологических компаний, довести технологию до коммерциализации. Наша компания является резидентом Сколково, что также даёт множество преимуществ, в том числе и предоставление налоговых льгот на фонд оплаты труда. Фонд «Сколково» выступает сообществом для коллаборации и экспертизы в сфере технологического предпринимательства, тоже предоставляет гранты, в сумме до 4 млн рублей в год, с помощью которых можно авансировать или возместить различные расходы: на создание сайта, маркетинг и рекламу, закупку комплектующих, создание прототипов и прочее. Как видите, существуют различные направления поддержки государством компаний, развивающих цифровые технологии в АПК. Было бы только желание работать.
Справка СФ:
Цифровизация и роботизация АПК, по мнению экспертов Россельхозбанка, станут основными трендами, которые определят развитие отечественной аграрной отрасли в течение многих лет. Технологии умного земледелия помогут фермерам экономить время, деньги и ресурсы. По мнению экспертов, активное использование digital-сервисов в сельском хозяйстве увеличивает урожайность на 25–30% и уменьшает расходы на 30%. Для успешной цифровой трансформации аграрной отрасли крайне важны именно отечественные решения — как аппаратные, так и программные. Российские разработчики вполне эффективно справляются с этой задачей.
Идея производства овощей в закрытых контролируемых условиях с LED-освещением набирает популярность в России. Обширная география и климатические особенности нашей страны делают выращивание овощей непосредственно в месте потребления особенно актуальным, поскольку транспортировка фреш-продукции приводит к потере её качества, а транспортировка требует дополнительных расходов.
Отчасти по этой причине выращивание сельхозпродукции в закрытых помещениях, тепличных комплексах уже сейчас демонстрирует высокий уровень автоматизации. Большая часть оборудования и программных продуктов для оснащения теплиц четвёртого и пятого поколения производится в нашей стране. Многие участники рынка даже считают, что не за горами время появления теплиц шестого поколения, где сбором урожая будут заниматься роботы.