28-29 июля 2021 года прошла пятая конференция «Информационные технологии в аграрно-промышленном комплексе России». Организатором мероприятия выступило ООО «ИД Коннект». В связи с ковидными ограничениями конференция в этом году проводилась в онлайн-режиме.
Сессия 3. Цифровизация пищевой промышленности
![](https://www.connect-wit.ru/wp-content/uploads/2021/08/ITAPK-286.jpg)
Андрей Новиков, директор по работе с инвесторами ПАО «Черкизово», выступил с докладом на тему «Индустрия 4.0, опыт Черкизово».
Начав с ключевых показателей компании «Черкизово», докладчик указал на вертикально интегрированную бизнес-модель с высоким уровнем самообеспечения; сильный портфель брендов с растущей долей рынка в ритейле; динамично развивающийся экспортный потенциал; на положение ведущего поставщика сетей быстрого питания.
«Черкизово» в России является компанией №1 по производству куриного мяса – 695 тыс. тонн; №2 по производству индейки – 41 тыс. тонн; №4 по производству свинины – 302 тыс. тонн; №3 по производству продуктов мясопереработки – 114 тыс. тонн. Докладчик также отметил 100% самообеспеченность кормами (земельный банк компании составляет 300 тыс. га). Выручка компании в 2020 году составила 128,8 млрд. руб.; рентабельность доходит до 20,6%.
В 2016 году Группа «Черкизово» начала и в 2018 году закончила строительство нового мясоперерабатывающего завода в Кашире (МО). Это уникальный (для всей Европы, а не только России) монозавод по производству сырокопченых колбас, рассчитанный на 100 тонн продукции в сутки. Производство и управление предприятием реализовано на базе подхода «Индустрия 4.0». На этом предприятии роботы, автоматические линии и ИТ-системы (ERP, MES, WMS) работают в единой цепочке под общим управлением.
В отличие от классического производства, роботизированное предприятие позволило очень сильно сократить количество персонала: сейчас на заводе в Кашире работают порядка 200 человек, в то время как штат обычного предприятия аналогичного масштаба составляет порядка 700 человек.
С точки зрения ИТ-архитектуры, был осуществлен переход от «Индустрии 3.0», когда на предприятии имеется множество разрозненных ИТ-систем (ERP, MES, WMS), к подходу «Индустрия 4.0», когда было произведено объединение всех систем (ERP, MES, WMS, SCADA, PLS) в единую систему на платформе SAP HANA. Она позволяет руководству предприятием видеть в режиме реального времени все ключевые параметры производства, глубоко и точно прогнозировать все идущие на заводе процессы.
На первом (нижнем) уровне работают 4 системы SCADA, которые собирают данные с оборудования и взаимодействуют далее с системой MES, стоящей над ними. Второй уровень – это логистика и производственный контур, представленный стандартными модулями SAP производственного планирования и управления потоком и сбытом. Они взаимодействуют с MES-уровнем через специальные коннекторы. Далее происходит интеграция с модулем SAP Quality Management (контроль качества). Третий уровень составляют системы финансов. Наконец, четвертый уровень, внедрением которого сейчас занимаются Ит-специалисты, – это система управления ремонтом и обслуживанием.
Тотальная автоматизация убирает человеческий фактор – исчезает место для ошибки, для выполнения разных вариантов одной операции + жестко соблюдается биобезопасность. Интегрированная цепочка процессов обеспечивает достоверность информации по всей цепочке – в этой схеме нет разрывов между планом и операциями. Ключевые показатели производства онлайн – у руководства всегда есть самые актуальные данные для принятия решений по производству и продажам. Управление качеством по всей цепочке – главные контрольные точки, интегрированные в производственный процесс, не дают отойти от запланированных параметров.
Сегодня в планах ПАО «Черкизово» на 2023-2025 годы значится построение более крупных роботизированных заводов на основе подхода «Индустрия 4.0».
![](https://www.connect-wit.ru/wp-content/uploads/2021/08/ITAPK-290.jpg)
Евгений Назойкин, к.т.н., доцент кафедры АСУБП, Московский государственный университет пищевых производств, рассказал об имитационном моделировании как методе создания цифровых двойников пищевого производства.
Докладчик дал следующее определение понятия «цифровые двойники» – это не какая-то отдельная технология, не самостоятельный продукт, это концепция. 3D-моделирование, Интернет вещей (IoT), 4G/5G, большие данные, ИИ, блокчейн, граничные и облачные вычисления, – это все те технологии, которые используются при создании двойников. Принцип состоит в том, чтобы спроектировать эквиваленты физических объектов или активов в цифровом пространстве. Ядром концепции «цифровых двойников» является имитационное моделирование.
Имитационное моделирование (англ. simulation modeling) – это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему (построенная модель описывает процессы так, как они проходили бы в действительности), с которой проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе.
Докладчик выделил 6 этапов создания модели. 1) Аудит производственных процессов. 2) Формализация принципов организации и функционирования процессов производства. 3) Разработка функциональной и структурно-параметрической моделей состояния агентов с учетом внешних и внутренних факторов. 4) Разработка алгоритмов поведения и взаимодействия интеллектуальных агентов. 5) Создание мультиагентных имитационных моделей состояния и динамики поведения системы. 6) Разработка диалоговых алгоритмов и процедур планирования имитационного эксперимента для нахождения оптимальных параметров производства.
Для идентификации и прогнозирования различных ситуаций в больших, активных системах возможно использование имитационного подхода, в частности, агентно-ориентированных технологий имитации взаимодействия агентов, изменяющих свои свойства и поведение в зависимости от состояния других элементов и внешних воздействий. Модели таких агентов, представляют собой абстракции с пошаговым поведением, изменяющим его характеристики и состояние. Такие элементы, объеденные в мультиагентную имитационную модель активной системы, воспроизводят динамику взаимодействия агентов с возможностью идентификации и прогнозирования состояния всей системы.
Использование имитационных мультиагентных моделей в разрезе концепции цифровых двойников дает возможность: 1) провести идентификацию предприятия; 2) зафиксировать «узкие места» производственного процесса; 3) произвести иерархию производственных процессов от высокого уровня абстракции к более низкому; 4) смоделировать изменения важных технологических параметров для проведения экспериментов; 5) сделать выводы на основе проведенных экспериментов.
Успешный рост и проблемные точки российского АПК
Последние годы с/х отрасль России продолжает стремительно развиваться. Мы можем наблюдать за вводом новых объектов в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Постепенно снижается острота вопросов, связанных с импортозамещением базовых продуктов питания и на повестку дня выходят экспортные поставки. Вводится в строй все больше новых элеваторов и зернохранилищ, кормопроизводственных предприятий и оптово-распределительных центров, набирают обороты темпы ввода семеноводческих и племенных мощностей. Запускаются первые проекты по перспективному органическому земледелию в сельском хозяйстве и высокомаржинальной глубокой переработке зерновых в пищевой промышленности. Однако экспоненциальный рост за счет ввода в оборот ранее заброшенных земель уже подходит к концу – в течение нескольких лет в большинстве регионов свободной земли просто не останется.
Участники конференции говорили не только о своих достижениях, но также откровенно указывали на существующие проблемы. Некоторые из них мы отмечаем из года в год: это и проблемы с инфраструктурой связи, часто не позволяющие ИТ-специалистам внедрять на фермах и с/х угодьях современные цифровые решения; это и острая нехватка кадров (не просто специалистов – российскому АПК сегодня нужны «междисциплинарные люди», обладающие компетенциями и в ИТ, и в агронауках); как выяснилось в ходе выступлений и обсуждений на панельных дискуссиях, по-прежнему остро стоит вопрос интеграции разрозненных решений в единую цифровую платформу с/х предприятия.
Отметим также, что в этом году уже не со стороны организаторов, а сами участники конференции активно обсуждали такие современные тенденции, как датацентричность – рассуждали о том, что и как можно и нужно делать с данными, как выжимать из них дополнительную ценность. Много было сказано и о точном земледелии, которое, по мнению большинства выступающих, уже становится неотъемлемым требованием для выживания на высококонкурентном рынке c/х производителей. Даже такие, казалось, далекие от «пашни» темы, как искусственный интеллект и цифровые двойники, стали одной из важных тем обсуждения на панельных дискуссиях и в докладах спикеров. Многие из выступающих с сожалением отметили отсутствие на российском рынке отечественной роботизированной техники, беспилотных систем, в то время как высокая стоимость зарубежных разработок в этой области оказывается серьезной преградой для дальнейшего внедрения передовых технологий на средних и малых предприятиях.
Участники конференции также имели возможность вынести свои оценки докладчикам на пленарном заседании и на трех секциях: Цифровизация в растениеводстве, Цифровизация в животноводстве и Цифровизация пищевой промышленности. Лучшими докладами были признаны:
- «Автономные машины и цифровая экосистема сельхозпредприятия» – Плотников Лаврентий Геннадиевич, руководитель направления по работе с партнерами и ключевыми клиентами компании Trimble;
- «PepsiCo в цифровизации сельского хозяйства» – Юрий Марченко, директор по закупкам агроотдела PepsiCo Россия;
- «Актуальные компетенции аграрного специалиста» – Шитикова Александра Васильевна, заведующая кафедрой, ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.
Завершая этот обзор нам хотелось бы отметить большую заинтересованность российских аграриев и других специалистов, связанных с АПК, в продолжении работы конференции, которая с годами стала одной из важнейших площадок, позволяющих им обмениваться передовым опытом, обсуждать свои насущные проблемы и доносить их до представителей российских органов власти.