Григорьев Михаил Николаевич
к.т.н., профессор, профессор кафедры Экономики, организации и управления производством
Балтийский государственный технический
университет «Военмех» им. Д. Ф. Устинова
г. Санкт-Петербург, Россия
E-mail: grigorievmn@ya.ru
Уваров Сергей Алексеевич
д.э.н., профессор, профессор кафедры Торгового дела и Товароведения
Санкт-Петербургский государственный экономический университет
г. Санкт-Петербург, Россия
E-mail: s_uvarov@mail.ru
The Historical and logistic analysis the creating process of unmanned vehicles for agriculture
Grigoriev Mikhail Nikolaevich
Ph. D., Professor, Professor of the Department of Economics, Organization and Production Management
Baltic State Technical University "Voenmekh" named after D. F. Ustinov,
Saint Petersburg, Russia
Uvarov Sergey Alekseevich
Doctor of Economics, Professor, Professor of the Department of Commodity Science and Trade
St. Petersburg State University of Economics.
Saint Petersburg, Russia
Рассмотрен с историко - логистических позиций процесс создания беспилотных машин для сельского хозяйства. Отмечаются успехи Российской Федерации в области разработки и эксплуатации зерновых комбайнов, оснащенных аппаратурой искусственного интеллекта отечественной фирмы Cognitive Technologies. Обоснован приоритет советских тракторов в области реализации беспилотного режима вспашки земли.
Ключевые слова: логистика, трактор, история, беспилотные системы, сельское хозяйство, искусственный интеллект.
The process of creating unmanned vehicles for agriculture is considered from a historical and logistical point of view. The Russian Federation achievements in the development and operation of grain harvesters equipped with the domestic company Cognitive Technologies artificial intelligence equipment is noted. The Soviet tractors priority in the field of implementation the unmanned mode plowing the land is justified.
Key words: logistics, tractor, history, unmanned systems, agriculture, artificial intelligence
В области сельскохозяйственной логистики будущего, основанной на использовании беспилотных платформ для растениеводства, истекший, очень не простой для мировой экономии 2020 год ознаменовался важными событиями.
Впервые в истории нашего государства зерноуборочные комбайны, оснащенные российской аппаратурой, построенной на технологии искусственного интеллекта [1, с. 88], собрали 720 тысяч тонн зерновых [2]. Отрадно подчеркнуть, что данное сообщение не осталось незамеченным для наших зарубежных партнеров [3].
Большое значение этому придает тот факт, что в ближайшей перспективе, как это было отмечено в [4, с. 149], отечественная пшеница может стать таким же важным для страны экспортным продуктом, которыми сегодня являются как энергоносители, а так и вооружение и военная техника (ВиВТ). Выращивать и убирать её с полей будут тракторы-беспилотники [5, 6 с. 88]. Изменения во внешней политике США явно направлены на сокращение роли углеводородного топлива в мировой экономике [7, с. 9], что может оказать неблагоприятное воздействие на экспортный потенциал России. Мировой спрос на продукты питания в ближайшей перспективе создает для нашей страны благоприятную возможность пополнить свой экспортный потенциал. Реализация этой возможности, по мнению авторов, связана, прежде всего, с использованием беспилотных платформ в сельском хозяйстве [6, с. 86, 8, с.408], поскольку страна, с одной стороны, обладает запасом неиспользуемых посевных площадей, а с другой стороны – сельское население быстро стареет.
Сообщения о завершении уборки в 2020 году с помощью зерноуборочных комбайнов, оснащенных аппаратурой, построенной на технологии искусственного интеллекта (ИИ), внушают оптимизм. На уборке урожая с применением аппаратуры ИИ удалось сэкономить 500 млн. рублей [9].
Законную гордость вызывает то обстоятельство, что эти результаты получены с использованием оборудования, разработанного силами отечественной фирмы Cognitive Technologies, созданной в 1993 году советскими учеными В.Л.Арлазаровым и О.А. Усковым на базе Лаборатории искусственного интеллекта Института Системного Анализа РАН (бывший ВНИИСИ АН СССР). Имена этих ученых связаны с созданием шахматной программы «Каисса», которая в августе 1974 года стала первым чемпионом мира по шахматам среди компьютерных программ.
Заслуженную известность компания получила, взаимодействуя в области обработки информации с такими зарубежными гигантами как Hewlett-Packard, IBM, Samsung, Xerox, Canon, OKI, INTEL, крупными отечественными компаниями и организациями, такими как КБ Газпромбанк, ОАО ГМК "Норильский никель", ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Россети», ОАО "НК «Роснефть», «Трубной Металлургической Компанией», розничной сетью «Магнит», ГК «Автодор», Федеральной миграционной службой (ФМС).
Cognitive Technologies совместно с соисполнителями Ernst&Young, Cisco, Panasonic разработала концепцию «Умный город Сколково». В 2017 году компания запустила в одном из крупнейших отечественных агрохозяйств «Союз-Агро» систему автоматического контроля уборки зерновых Cognitive Agro Control, впервые в РФ провела испытания беспилотного комбайна, уже в 2019 году получила американскую премию AVT ACES Award за создание лучшей в мире технологии беспилотного управления сельхозтехникой. В 2019 году 350 комбайнов, оборудованных Cognitive Agro Pilot, убрали урожай с площади более, чем 160 тыс. га и собрали более 720 тыс. тонн зерновых. Полученный результат достойно оценил Президент РФ В.В. Путин в своем ежегодном выступлении перед СМИ.
Интересно отметить, что фирма Cognitive Technologies продолжает новаторские традиции в области создания беспилотной техники, которые стали зарождаться в нашей стране почти 100 лет назад.
Принято считать, что основу беспилотной сельскохозяйственной техники заложил голландский инженер Корнелис Зилинг в 1962 году, создав для вспахивания полей трактор Agri-Robot. Машина выдерживала направление с помощью двух щупов-колес спереди и сзади.
К сожалению, как за рубежом, так и в нашей стране забыт тот факт, что первый трактор, способный самостоятельно выдерживать направление при вспахивании почвы, был создан в Советской России почти на 40 лет раньше голландского образца. Этот трактор выпускался серийно и достойно конкурировал с зарубежными образцами.
Первая мировая война, интервенция и гражданская война подорвали в России сельское хозяйство, погибли люди и тягловый скот, образовалось много целины, кустарником заросли пашни. Советское правительство обратило внимание на использование техники для подъема земледелия. Опору в решении этого вопроса стремились найти внутри страны. Так при испытании нового электрического плуга на Бутырском хуторе под Москвой 22 октября 1921 года присутствовал сам Председатель СНК В.И. Ленин и провел там весь день до темноты [10 с.41].
К созданию первых советских тракторов привлекли отечественных умельцев, и результат не заставил себя долго ждать. Уже 21 марта 1923 года рабочие и служащие государственного завода № 14 из поселка Кичкас, рапортовали, что они изготовили в честь 25-летнего юбилея Компартии первый крестьянский трактор «Запорожец», сконструированный техническими руководителями завода Л. А. Унгером и Г. Ремпелем. 19 октября 1923 года он был показан В.И. Ленину во время посещения им первой Всесоюзной сельскохозяйственной и кустарно-промышленной выставки.
Это была уникальная самобытная трехколесная конструкция. Одно ведущее колесо устанавливалось сзади, это позволяло отказаться от сложного в изготовлении дифференциала. На тракторе использовался одноцилиндровый двигатель, работающий на сырой нефти с зажиганием от запальной головки, которую перед пуском двигателя разогревают до каления. Подача топлива велась самотёком. Коробка перемены передач отсутствовала. Задний ход осуществлялся реверсом двигателя.
Специальное исполнение правого переднего колеса позволяет отнести «Запорожец» к первой в мире беспилотной машине. Оно имеет винтовой механизм регулировки высоты. Таким образом, трактор мог идти по вспахиваемому полю правым колесом в предыдущей борозде без управления трактористом, при этом рама его сохраняет горизонтальное положение, а поршень и цилиндр не страдали от бокового износа. Трактор изготовлялся из дешёвых и доступных материалов, был прост в изготовлении и эксплуатации. Он идеально подходил для обработки небольших наделов.
Первый экземпляр «Запорожца» построили без каких-либо чертежей, по эскизам, что не помешало ему самостоятельно преодолеть 90 км от поселка Кичкас, где его создали, до Верхнего Токмака, где на заводе «Красный прогресс» организовывали его серийное производство.
Сравнительные испытания «Запорожца» и выполненного по традиционной схеме гусеничного трактора Холт, изготовленного Обуховским заводом в Ленинграде, продемонстрировали осенью 1923 года преимущество отечественного новаторского решения. На вспашку десятины земли «Запорожец» в среднем тратил около 30 кг нефти, а трактор Холт 36 кг керосина. Весной 1925 года «Запорожец» превзошел в подобном соревновании американский колесный трактор Фордзон, созданный компанией легендарного Г.Форда.
Продвижение Фордзона на отечественный рынок лоббировали отец и сын Джулиус и Арманд Хаммеры. Старший Хаммер – Джулиус, слыл большим поклонником коммунистической идеи и хорошо знал по дореволюционным временам Л.Д.Троцкого. Нельзя исключить, что последнее обстоятельство способствовало запуску в массовое производство на ленинградском Путиловском заводе в целом неудачной конструкции – трактора Фордзон - Путиловец.
Завод «Красный прогресс» всего выпустил порядка 500 колесных тракторов «Запорожец». Скрытый потенциал этой машины демонстрирует следующий факт. На тракторе «Запорожец» №107, тракторист М. И. Роскот из Черниговской области работал с 1924 по 1958 год. В годы немецко-фашистской оккупации трактор разобрали, узлы и детали без консервации спрятали в земле [11, с.185]. После 2 лет такого хранения трактор собрали, и он продолжил работать вплоть до 1958 года.
Можно констатировать, что в нашей стране впервые в мире была создана в 1923 году оригинальная серийно выпускаемая конструкция трактора, наделенная функцией беспилотного управления в процессе обработки земли. Отрадно видеть, что славные традиции в этом деле продолжают у нас развиваться отечественными новаторами, в частности, работниками компании Cognitive Technologies.
Библиографический список:
1. Григорьев М.Н., Дигусов Н.Н., Уваров С.А. Информационные системы и технологии в логистике. Учебник. В трех томах Том I Информационные системы в логистике (2-е издание, переработанное и дополненное), СПб., 2017.
2.Комбайны с искусственным интеллектом собрали 720 тысяч тонн урожая. www.kommersant.ru (3 ноября 2020). Дата обращения: 21 марта 2021.
3. Russian AI-enabled harvesters reap 720,000 tons of crops (англ.). Food and Farming Technology (3 November 2020). Дата обращения: 21 марта 2021.
4. Григорьев М.Н., Дигусов Н.Н., Уваров С.А. Совершенствование экспортной логистики и маркетинга зерна как эффективный инновационный механизм укрепления экономики и международного положения России//В сборнике: Инструменты и механизмы формирования конкурентоспособной государственной и региональной экономики. Сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции. 2017. С. 148-150.
5. Вторая нефть? Российская пшеница может стать самым ходовым товаром, а собирать её с полей будут тракторы-беспилотники. Life.ru (29 марта 2020). Дата обращения: 21 марта 2021.
6. Григорьев М.Н., Уваров С.А. Логистический взгляд на роль сельскохозяйственных беспилотных систем в развитии цифровой экономики Российской Федерации//В сборнике: Логистика - евразийский мост. Материалы XIV Международной научно-практической конференции. 2019. С. 85-89.
7. Григорьев М.Н., Максимцев И.А., Уваров С.А. Цифровые платформы как ресурс повышения конкурентоспособности цепей поставок // Известия Санкт-Петербургского государственного экономического университета. 2018. № 2 (110). С. 7-11.
8. Бойко Е.Н., Григорьев М.Н., Зинченко В.И. Инновационно-логистический анализ развития беспилотных средств доставки малогабаритных грузов на современном этапе//В сборнике: Молодежь. Техника. Космос. Труды XI Общероссийской молодежной научно-технической конференции. Сер. "Библиотека журнала «Военмех. Вестник БГТУ», № 57" 2019. С. 405-409.
9. Аграрии сэкономили 500 млн. рублей на уборке урожая с применением ИИ. agro.ru. Дата обращения: 21 марта 2021.
10. Григорьев М.Н., Уваров С.А. Электрификация движения как инструмент логистической революции XXI века в сельском хозяйстве//В сборнике: Логистика - евразийский мост. Материалы XV Международной научно-практической конференции. 2020. С. 40-43.
11. Григорьев М.Н., Казачинский И.В. Инновационно-логистический анализ исторического опыта синтеза и восстановления сложных систем с использованием возможностей декомпозиции//В сборнике: Инновационные технологии и технические средства специального назначения. Труды IX Общероссийской научно-практической конференции. Сер. "Библиотека журнала "Военмех. Вестник БГТУ №35"" Министерство образования и науки Российской Федерации; Балтийский государственный технический университет "Военмех" им. Д. Ф. Устинова. 2017. С. 180-187.