Цифровые двойники в сельском хозяйстве

Завершено!

С 7 по 9 октября состоялась российская агропромышленная выставка «Золотая осень» — главный аграрный форум страны, представляющий передовые достижения АПК России. В рамках деловой программы мероприятия выступил директор по продуктам Factory5 Артем Серебров и рассказал о применении цифровых двойников в сельскохозяйственной отрасли. Кратко пересказываем выступление.

О технологиях

На рынке представлено много технологий, которые участвуют в цифровизации сельского хозяйства. Все они от автопилота для сельскохозяйственной техники до картографии и кадастра в равной степени эффективны и важны. Их объединяет одна функциональная особенность: они собирают данные. Именно с использованием этих данных можно создать цифровую модель или цифрового двойника.

О цифровых двойниках

Цифровые двойники появились, чтобы закрыть потребность в тестировании еще не выпущенного на рынок изделия. Сегодня цифровые двойники ушли далеко вперед, а в будущем можно ожидать почти фантастических функций цифровых моделей.

Если говорить о настоящем цифровых двойников, то сегодня это три основных категории:

  1. Digital Twin Prototype — первый цифровой двойник в истории. В 1970-х он использовался компанией NASA для проектирования миссии Apollo 13. Он был создан для того, чтобы проверить, как будущий объект поведет себя в физическом мире. В дальнейшем, инженеры NASA обнаружили, что этот же двойник можно использовать для контроля уже существующего оборудования и предсказания что с ним произойдет. Однако, так как условия космоса в то время были плохо изученными, потребовалось создать постоянную связь в реальном времени между оборудованием и двойником, чтобы снимать реальные показания с датчиков. Это и привело к современным цифровым двойникам и их следующему типу.
  2. Digital Twin Instance — цифровой двойник экземпляра. Фактически, это сбор информации с датчиков, установленных на оборудовании, и получение копии работающей единицы в системе. Это позволяет автоматически отслеживать и прогнозировать поведение этого оборудования, предсказывать аварийные остановы и создавать симуляции режимов работы.
  3. Digital Twin Aggregate — модель серии оборудования. Это двойник существующего оборудования, которая в первую очередь применяется для обучения персонала и оптимизации процессов ТОиР. С такой моделью специалисту не нужно читать мануалы по эксплуатации оборудования, а можно сразу практиковаться и смотреть результаты действий на виртуальной модели.

Любая из таких цифровых моделей может быть полезна в сельском хозяйстве и повышать эффективность процессов. Это доказывают исследования:

  • SAP, 2018 г.
    на 21% и 19% необходимого количества семян и удобрений помогает сократить цифровой двойник поля.
  • Institute for Information Industry, 2019 г.
    на 30% увеличилась производительности сельского хозяйства от внедрения цифровых двойников
  • McKinsey, 2020 г.
    на 3-5% больше выручили фермеры после оптимизация цепочки поставок с помощью цифровых двойников.

Три примера использований цифровых двойников от Factory5

Для создания цифровых двойников в Factory5 используется F5 Platform — платформа для аналитики больших данных. Рассмотрим три кейса с использованием цифровых двойников, реализованных на базе флагманского продукта.

  1. Распознавание объектов на снимках ДЗЗ для нужд сельского хозяйства

    Цифровой двойник позволяет обнаруживать популяцию борщевика Сосновского для дальнейшего истребления, пораженные и бесхозные участки сельскохозяйственных угодий и несанкционированные свалки и постройки на территории полей.

    Эффекты:

    • Сокращение расходов на ФОТ.
    • Сокращение объема ручного труда, ошибок и травм на производстве.
    • Повышение ценности и качества предоставляемых услуг.
  2. Оптимизация цепочки поставок, складских запасов и диспетчеризация парка сельскохозяйственных машин

    Цифровая модель позволяет составлять оптимальный маршрут перевозок товаров, поддерживать складские запасы в актуальной комплектации и контролировать техническое состояние рассредоточенного парка машин.

    Эффекты:

    • На 30% сокращение затрат на логистику благодаря оптимизации.
    • На 20% увеличение утилизации логистических активов.
    • 100% вероятность определения оптимальной логистической схемы.
  3. Среднесрочное финансово-экономическое моделирование для крупного транспортного холдинга

    Цифровой двойник выстраивает сотни алгоритмов для того, чтобы найти самый благоприятный исход и принять решение, которое к нему приведет.

    Эффекты:

    Сокращение трудозатрат на создание и поддержание в актуальном состоянии стратегической моделирование до 70%.

    Планируемый эффект на 5 летнем горизонте:

    • Сокращение инвестиционной программы за счет оптимизации производственного плана на 5%.
    • Сокращение себестоимости на 3% за счет оптимизации стратегических решений по аутсорсингу.
    • Сокращение себестоимости на 3% за счет оптимизации стратегии MAKE OR BUY.
    • Сокращение накладных расходов на 5% за счет оптимальных решений в части цепочки поставок, труда, структуры производства.