Целесообразность применения электронной системы управления молочным стадом в условиях цифровизации экономики

Acknowledgments: the authors are grateful to the leadership of Plemzavod “For Peace and Work” Pavlovsk district of the Krasnodar Territory for their assistance in carrying out this study

For сitation: Burda A.G., Burda S.A. Performance of the application of the electronic control system of the dairy stage in the conditions of digitalization of the economy. Scientific bulletin of the Southern Institute of Management. 2018;(3):38-43. (In Russ.) – 3100-2018-3-38-43

Conflict of interest is absent

В современных условиях становления и развития информационного общества и цифровой экономики мы сталкиваемся с тем, что многие предсказания футурологов в части развития информационных систем становятся реалиями повседневной жизни. В частности, в России активно развивается виртуальный рынок продовольственных товаров в крупных городах. Если в 2014 г. его объем по различным оценкам составлял 17–20 млрд руб., а годовой рост был равен 33 %, то в 2016 г. продукты питания и зоотовары занимали около пятой части продаж интернет-магазинов, а рост за год составил 63 %. С 2013 г. в целом объем онлайн-продаж удвоился, причем прирост за 2016 г. превысил 20 % (оценки различных экспертов и опросов весьма близки). Однако, есть страны, где доля интернет-продаж в 3–4 раза выше. Интернет-торговля продовольственными товарами имеет значительный потенциал развития, а, следовательно, имеются резервы роста использования продовольственных ресурсов и товарных запасов в организациях агро-продовольственного сектора.

В 2016 г. 92,5 % организаций России имели персональные компьютеры. Почти 89 % организаций использовали Интернет, однако при внимательном рассмотрении статистической информации выясняется, почти третья их часть не применяла интернет для взаимодействия с поставщиками, а более половины – для взаимодействия с потребителями.

Половина организаций не используют серверы, не имеют веб-сайтов, более трети – не применяют локальные вычислительные сети, 15 % организаций не пользуются электронной почтой. Чуть более половины граждан получают госуслуги в электронной форме, в межведомственном документообороте доля электронного документооборота между органами государственной власти и местного самоуправления составляет 40 %. Среди причин неиспользования Интернета – недостаток навыков для работы, причем эту причину называют все чаще – в 2014 г. 15%, в 2016 г. – 20% домохозяйств. Это по данным Госкомстата. По оценкам Высшей школы экономики этот показатель еще выше – 25 %.

В секторе информационно-телекоммуникационных технологий почти половина сотрудников не имеет высшего образования и даже в организациях, по виду деятельности связанных с использованием вычислительной техники информационных технологий 26 % без высшего образования. При этом уровень оплаты труда здесь превышает средний по экономике на 36,8 %, а в отдельных сегментах на 63,8 % выше средней зарплаты. То есть это потенциально привлекательная сфера и в плане вознаграждения труда. Среди целей использования интернета организации чаще других называют использование электронной почты, поиск информации, банковские и другие финансовые операции. Использование систем управления работой с клиентами, систем планирования ресурсов предприятия и систем управления цепями поставок даже в организациях оптовой и розничной торговли и организациях связи не превышает одной трети, а в целом по экономике предпринимательского сектора от 6,5 до 15 % организаций используют данные системы. Иными словами использования кибернетических систем в России огромные [1].

В организациях РФ в 2015 г. насчитывалось почти 12 млн. персональных компьютеров.

Что касается Краснодарского края, то по показателям развития цифровой экономики, он не входит в число лидирующих. Лишь по использованию мобильного интернета Кубань в десятке лучших, а по большинству индикаторов – в третьем, четвертом и даже пятом десятке регионов. Сравнительная характеристика показателей информационного общества по России и краю за 2016 г. свидетельствует о близости их значений, причем в сельской местности показатели в крае выше среднероссийских, а в городской – наоборот, по большинству показателей Краснодарский край не входит в число лидеров.

Учитывая место России в международных рейтингах развития цифровой экономики, где наша страна за последние годы существенно укрепила позиции, поднявшись с 59 места в 2010 г. по уровню развития электронного правительства до 35 места в 2016 г., а по готовности к сетевому обществу – с 77 до 41 места, можно заключить, что и России в целом и Краснодарскому краю в частности есть к чему стремиться и на что ориентироваться.

В условиях кибератак и кибервойн в экономической сфере необходимо усилить внимание к применению информационных систем в экономике, обратиться к кибернетическому подходу в управлении экономическими системами, в частности, в управлении ресурсами организаций. В середине 2017 г. была принята Государственная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» на 2018-2024 гг., в которой данные в цифровой форме рассматриваются в качестве ключевого фактора производства во всех сферах. С учетом сказанного рассмотрение кибернетического подхода к управлению ресурсами организаций в цифровой экономике представляется актуальным, необходимым и перспективным.

Сельскохозяйственное производство развивается по пути автоматизации и компьютеризации. К таким инновациям можно отнести электронные системы управления стадом. Наблюдается постоянное совершенствование этой новой технологии, возрастает заинтересованность аграриев в ее приобретении, однако лишь 3-5 % молочных ферм страны ввели комплексную автоматизацию управления стадом [2].

Из актуальных проблем управления в молочном скотоводстве Суровцев В. Н. и Никулина Ю. Н. отмечают: во-первых, необходимость визуального постоянного контроля за коровами со стороны доярок (при привязной системе содержания животных), во-вторых, операторы машинного доения уже не являются основными «поставщиками информации» о животном и детально не анализируют поведение коров при беспривязном содержании, поскольку выполняют лишь несколько трудовых операций, в третьих, если в организации или холдинге имеется несколько животноводческих объектов, добавляются проблемы управления сложными многоуровневыми структурами со слабоструктурированными и операционализируе-мыми процессами1.

Среди основных требований к изменению системы управления стадом называют: во-первых, необходимость перехода от визуального контроля к контролю через измеряемые параметры; во-вторых, уменьшение влияния человеческого фактора при выполнении рутинных производственных операций, а также при вводе информации о производственных процессах с животным в информационную систему, решение кадровых проблем и сокращение затрат на персонал; в третьих, необходимость перехода от реактивного управления (когда меры принимаются как ответная реакция на уже происшедшее отклонение параметров от нормы) к активному управлению (когда такие отклонение только намечается, с целью активного предотвращения негативных событий); в-четвертых, необходимо минимизировать влияние отрицательных индивидуальных особенностей животных на результаты производственного процесса [8].

Современное оснащение молочных ферм предусматривает применение средств многофункциональных инструментов в молочном животноводстве, электроники и сенсорных датчиков. При помощи такого оборудования появляется возможность измерения содержания жиров, протеинов, мочевины, лактозы и других элементов и веществ в молоке в процессе доения на каждом доильном месте. В дальнейшем полученные показатели используются для оценки состояния здоровья каждого животного, его потребности его в кормах, продуктивности и выявления охоты. Существуют разнообразные системы управления стадом. До 2008 г. в Россию поставляли в основном программы учета надоя, и лишь с 2009 г. из-за отсутствия финансирования встала задача учета не только надоя, но и всех процессов на ферме, влияющих на конечный результат, вследствие чего и возникла потребность во внедрении системы управления стадом.

Центральную роль в системе управления стадом играет процессор, осуществляющий функцию рабочего журнала, где накапливается вся информация о животных. Здесь же отслеживается каждое движение особей по секциям помещения, осуществляется определение основных параметров кормления и доения, ведение календаря разведения животных.

В электронной системе управления стадом важное значение имеют транспондеры и идентификационные ворота, объединенные в подсистему распознавания животных. С помощью транспондера (электронной карты) корова распознается при входе в доильный зал через сортировочные ворота. На основе обработки полученной информации система оценивает состояние здоровья животного и принимает решение о требуемом количестве премиксов (премиксы даются каждой корове индивидуально в зависимости от ежедневной продуктивности, стадии лактации и общего состояния).

Доильные места в системе оснащены электронными пульсаторами и счетчиками молока, которые дают представление о продуктивности каждого животного. Это необходимо для применения основных принципов точного сельского хозяйства в отрасли молочного скотоводства, когда объектом управления выступает не группа животных, а отдельная особь, о которой в автоматизированном режиме осуществляется сбор и обработка информации, то есть ведется мониторинг. Наличие в комплексной системе управления стадом датчика активности дает возможность определить оптимальное время осеменения. Электронные системы управления стадом наиболее рентабельны при беспривязном содержании, однако существуют и системы для привязного содержания скота, например, производимые компанией DeLaval и системы управления Dairy Management System 21, разработанные «ГЕА ФармТехнолоджизРус» [2].

Одной из самых распространенных в мире систем управления стадом является система Afimilk для животноводческих комплексов с ее модулями Afiact (автоматизированное обнаружение охоты), Afisort (автоматизированная система управления передвижением коров), Afifeed и Afiweigh (автоматическая система взвешивания коров в движении), IDeal (система идентификации), AfiLife (молокомер для точного измерения удоя), AfiLab (анализ состава молока в доильном зале), AfiTag (идентификатор и шагомер), AfiFarm (основной инструмент управления стадом и фермой), AfiFree (измерение молока в свободном потоке), Afi2GO (портативный электронный секретарь), AfiWash (контроллер системы промывки).

В целях зоотехнического управления данными по стаду крупного рогатого скота используются также дополнительные программные модули. Эти программы, хранящие информацию о родословных или осуществляющие контроль над ветеринарными работами, представляют собой многофункциональную «компьютерную записную книжку», позволяющую сводить все данные по стаду животных в одну систему и производить их учет и передвижение, определяя их в ту или иную группу в зависимости от значений показателей.

Также существуют отдельные программы для расчета кормовых рационов и ветеринарных мероприятий. Помимо этого есть электронная «система выявления охоты», позволяющая определять импульсивность и подвижность животного, указывая на вероятные сроки охоты, однако она, применяется гораздо реже, чем все вышеупомянутые программы (в первую очередь из-за ее высокой стоимости). В целом же для оценки племенных качеств животных или управления товарным стадом необходимы разные программы.

Для современных молочных комплексов становится характерным делегирование задач наблюдения за животными сенсорам и системам автоматизации. В феврале 2014 г. компанией DeLaval официально выведен на российский рынок инновационный продукт – Навигатор стада™. Этот диагностический центр осуществляет автоматический отбор проб молока во время доения и их анализ, что позволяет не только определять состояние стада и отдельных животных, но и прогнозировать развитие ситуации в будущем, а также осуществлять поддержку принятия решений по управлению молочным стадом. Основой для прогнозирования служат результаты исследования молока на содержание четырех веществ: прогестерона, лактатдегидрогеназы (ЛДГ), бета-гидроксибутирата (ВНВ) и мочевины. Анализ уровня гормона стельности прогестерона позволяет с высокой точностью степенью достоверности определить успешность осеменения в течение первого месяца и сохранность эмбриона в течение всего периода стельности. Анализ уровня лактатдегидрогеназы (ЛДГ) используется для диагностики мастита, предотвращения снижения удоя и качества молока, увеличения затрат на лечение и ремонт стада, предотвращает существенный удар по экономике молочной фермы. Анализ молока на содержание бета-гидроксибутирата (ВНВ) применяется для диагностики кетоза – нарушения обмена веществ, прежде всего у высокопродуктивных новотельных коров. На практике кетоз диагностируется только в клинической стадии – по снижению потребления корма, изменению поведения животных, наполненности рубца. Применение же электронных систем мониторинга дает возможность получить предупреждение с достоверностью в 95 % еще за 10-15 дней до развития кетоза и избежать развития клинического кетоза, сохранив лактацию и высокопродуктивную дорогостоящую корову в стаде. Измерение уровня мочевины в молоке используется для оценки сбалансированности кормления.

Навигатор стада™ автоматически осуществляет отбор и анализ проб молока, дает информацию специалистам о наступлении охоты и стельности, рисках развитая мастита, кетоза и несбалансированном кормлении [6]. Система выдает рекомендацию – точный перечень действий для эффективного управления: каждому уровню риска соответствует своя схема лечения – протокол с соответствующим препаратом, что позволяет отслеживать эффективность схемы и самого препарата. Таким образом, имеется возможность экономии времени и работников фермы, и консультантов (ветеринаров). Популярность данной системы растет по всему миру, она применяется в 18 странах.

Экономический эффект применения электронных систем управления молочным стадом формируется за счет, дополнительного производства продукции и экономия затрат на содержание яловых коров при сокращении продолжительности сервис-периода, экономии расхода семени на искусственное осеменение, снижении уровня заболеваемости маститом и кетозом, а следовательно снижении выбраковки коров. Исследования показали, что совокупный годовой экономический эффект применения электронных систем управления молочным стадом для аграрных предприятий Краснодарского края может превышать 50 млн руб. [3, с. 124], при этом около 75 % экономического эффекта обеспечивается за счет сокращения сервис-периода, 10 % – за счет снижения заболеваемости маститом и около 15 % – за счет снижения заболеваемости кетозом [3; 5]. Приведенная информация свидетельствует о том, что применение электронных систем управления стадом в молочном скотоводстве является перспективным направлением развития точного сельского хозяйства в условиях развития цифровой экономики и подтверждает целесообразность использования таких систем в сельскохозяйственных организациях.