Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,798

Введение

Современный этап развития отечественной экономики претерпевает серьезные вызовы, связанные с внешнеэкономическими ограничениями. Внешнеэкономические ограничения в сочетании с внутренними негативными факторами (недостаток трудовых ресурсов, высокая стоимость кредита, низкая производительность труда и др.) оказывают отрицательное влияние на развитие отечественной экономики. Внедрение современных цифровых технологий является одним из основных направлений повышения конкурентоспособности отечественного народного хозяйства за счет более рационального использования ресурсов.

Важным направлением цифровизации производственных процессов является реальный сектор экономики, в частности сельское хозяйство. На фоне оттока молодежи с сельских территорий, тяжелого труда, неразвитости социальной инфраструктуры, низкой производительности труда и других факторов, негативно сказывающихся на развитии отрасли, внедрение цифровых технологических решений в сельском хозяйстве может способствовать решению перечисленных проблем.

Роль цифровых технологий в экономическом взаимодействии организаций АПК определяется возможностями их устойчивого развития, приобретения конкурентных преимуществ, сокращения себестоимости продукции [1], роста рентабельности благодаря точечной оптимизации расходов и рациональному распределению финансовых и материальных ресурсов [2].

Анализ научных исследований в области цифровизации сельского хозяйства дает понимание данного определения. Так, Головина Л.А. и Кислицкий М.М. [1] определяют цифровые технологии – как технологии, основанные на электронно-вычислительных алгоритмах и представляющие собой системы управления, хранения, анализа больших данных и выработки проектов решений, технологических карт, инструкций и т.д.

Красильникова Л.Е. [3] рассматривает цифровые технологии как непрерывный процесс сбора, хранения, обработки, поиска, передачи и представления по запросу пользователей релевантных данных в электронном виде для принятия управленческих решений.

Цифровые технологии, применяемые в АПК, можно разделить на следующие группы: точное земледелие, беспилотные летательные аппараты, роботы – умные фермы, AIoT-проект, системы Big Data и искусственного интеллекта [4], квантовые технологии, новые производственные технологии (PML, CAF и др.), технологии визуальной и дополненной реальности [1].

По данным Института статистических исследований и экономики знаний, в отечественной экономике приоритет отдается прорывным разработкам на стыке физического и виртуального миров [5]. Подобные технологические решения нашли свое отражение в реальном секторе экономики в виде «цифровых двойников», или «умных ферм».

Авторы Оборин М.С., Городилов М.А. [6] понимают под «умной фермой» объект сельского хозяйства, функционирующий на роботизированной и автоматизированной основе по производству животноводческой продукции, обладающий высшим уровнем качественных и экологических характеристик.

В работе Воротникова И.Л., Петрова А.Ю., Шмелёва А.П. [7] цифровая ферма определяется как полностью автономный, роботизированный сельскохозяйственный объект, предназначенный для разведения сельскохозяйственных видов (пород) животных (мясные, молочные и др.) в автоматическом режиме, не требующий участия человека (оператора, животновода, ветеринара и др.).

Интеллектуальная функция робототехники состоит в оперативном получении информации, данных о выполняемых процессах и производимой продукции для повышения эффективности принятия и реализации управленческих решений в сельскохозяйственном производстве [8]. В свою очередь, технологии искусственного интеллекта применяются при анализе больших данных, используются в робототехнике, служат основой различных алгоритмов предсказания [9], играют важную роль в управлении жизненным циклом информации, включая обработку данных и управление знаниями.

Исследования [9; 10], проведенные на основе анкетирования представителей сельхозпроизводителей, показывают, что основными сдерживающими факторами внедрения цифровых технологий в сельском хозяйстве являются недостаточность господдержки, высокие затраты на покупку технологий и оборудования, нехватка IT-специалистов [11], денежных средств, нестабильность Интернета [12], низкий уровень качества программно-аппаратных средств [13].

Модернизация ИТ-инфраструктуры требует значительных вложений средств, которые невозможны без поддержки со стороны государства [14], для повышения эффективности роботизации необходима система государственной поддержки [8], субсидии на закупку цифровых технологий и гранты [10]. Государственная поддержка – необходимый источник приобретения цифрового оборудования [15] в виде предоставления грантов и выделения субсидий предприятиям агробизнеса [16].

Созданы определенные законодательно закрепленные стимулы для внедрения цифровых технологий компаниями. К таковым относятся «Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы», программа «Цифровая экономика Российской Федерации» [3], в рамках которых разработки для сельского хозяйства представлены ведомственным проектом «Цифровое сельское хозяйство» [16]. На первом этапе планируется автоматизация сбора информации о землях сельскохозяйственного назначения и других ресурсах, на втором – разработка модуля «Агрорешения» для внедрения комплексных цифровых программ [4] с целью повышения эффективности развития отрасли.

В соответствии с Постановлениями Правительства РФ № 550 и № 1185 возможна грантовая поддержка [16]. Частично компенсируются затраты на инновации через гранты Фонда «Сколково»: на пилотное внедрение цифровых решений (компенсация до 80% затрат) и внедрение цифровых решений с искусственным интеллектом (ИИ) (компенсация до 50%) [17].

Дифференциация субъектов агробизнеса по финансово-экономическим и рыночным критериям в регионах России существенно отличается, поэтому процесс цифровизации является крайне неравномерным [6]: активно осваивают передовые технологии сверхкрупные агрохолдинги, а средние и малые хозяйства теряют конкурентоспособность [18]. Активное внедрение цифровых технологий осуществляется компаниями с достаточным уровнем ресурсов [2; 4], что позволяет им эффективно применять в производстве интеллектуальные технологии [6]. Отчет АНО «Цифровая экономика» подтверждает, что главными заказчиками проектов с искусственным интеллектом являются агрохолдинги [17]. Фактически только агрохолдинги перешли на цифровые технологии и являются лидерами внедрения инноваций [2].

Таким образом, важность внедрения цифровых технологий в реальный сектор экономики не вызывает сомнения. Цифровизация производственной деятельности позволяет более эффективно использовать ресурсы сельхозорганизации. Отметим, что в научном сообществе сформировалось мнение (большинства), что государство должно поддерживать данное направление инноваций и создавать равные возможности как крупному, так и малому бизнесу для реализации прорывных технологических решений в области цифровизации.

Цель исследования – дать оценку влияния внедрения цифровых технологий на развитие молочного скотоводства сельхозорганизации.

Задачи исследования:

- проанализировать цифровые технологические решения, внедренные в молочном скотоводстве сельхозпредприятия;

- дать оценку эффективности внедрения цифровых технологий.

Материалы и методы исследования

Информационной базой для исследования практических аспектов деятельности хозяйства послужила внутренняя документация предприятия. Изучение научной литературы позволило определить основные тенденции, влияющие на развитие и внедрение цифровых технологий в сельском хозяйстве. При проведении исследования использовались следующие методы: статистико-экономические, монографические и абстрактно-логические. Применение указанных методов позволило выявить положительные и отрицательные факторы при реализации проекта «цифрового двойника» в хозяйстве. Временной охват исследования предполагает оценку внедрения цифровых решений до и после их реализации. В результате проведенного исследования дана оценка реализации проекта «цифрового двойника» в молочном скотоводстве предприятия.

Результаты исследования и их обсуждение

В условиях ограниченности трудовых ресурсов, низкой производительности труда, роста себестоимости единицы продукции на первый план в экономике страны выходит цифровизация процессов производства, позволяющая нивелировать перечисленные проблемы и обеспечить повышение конкурентоспособности и устойчивый рост отечественного народного хозяйства.

В Свердловской области одним из важных направлений регионального развития является внедрение цифровых технологий, в том числе в аграрном секторе. Первые технологические решения в сельском хозяйстве Свердловской области осуществлялись путём внедрения цифровых технологий в молочном скотоводстве на основе внедрения робототехники, с учетом региональных особенностей аграрного производства [8]. Введено в эксплуатацию 52 единицы роботов [19], значительная часть которых сосредоточена в малых предприятиях.

Переход организаций сельского хозяйства к цифровым, интеллектуальным технологиям и робототехнике имеет определенную целевую направленность [8]. Проведенные исследования [9] показывают интерес руководителей сельхозпредприятий региона к применению технологий искусственного интеллекта, большинство опрошенных респондентов (65,5%) указывают на возможность роста рентабельности производства за счет рационального использования различных видов ресурсов.

Использование цифровых решений в агробизнесе способствует росту экономической эффективности сельского хозяйства [16]. Их применение позволяет: повысить точность применения технологий [1], снизить занятость на видах работ с высокой монотонностью и там, где процессы можно легко описать алгоритмами [20], минимизировать профессиональную заболеваемость и травматизм на производстве [8], мобильные прикладные программы позволяют значительно повысить эффективность использования ресурсов [21].

Цифровые системы управления процессами микроклимата, доения, кормления, зооветеринарного обслуживания животных, согласно расчетам ФНАЦ ВИМ, могут сократить издержки производства на 35–40% и увеличить продуктивность животных на 15–20% [12]. Мониторинг за состоянием и распознаванием аномального поведения животных позволит повысить точность принятия решений по содержанию особей в целом до 95% [7]. Осуществление мониторинга действий рабочих на ферме повысит мотивацию и производительность труда до 10%.

Важным направлением практического исследования является создание «цифровых двойников» с учетом специфических характеристик отрасли [6]. В научной статье [22] разработана модель цифрового управления животноводством, которая представляет собой совокупность определённых цифровых систем. В свою очередь, применение технологии искусственного интеллекта позволяет дать оценку продуктивности и моделей поведения животных [9], оценить морфологические параметры тела, физиологическое и патологическое состояние организма животных, а также информирует специалистов о статусе здоровья конкретного животного и стада в целом [11]. Данная концепция позволяет оперативно получать информацию о внутренних производственных процессах и на основе поступающих данных принимать рациональные управленческие решения, тем самым обеспечивая эффективное использование ресурсов организации.

В идеале требуется автоматизация всех производственных процессов в молочном животноводстве. При этом цифровизация производства в животноводстве приводит к повышению требований к уровню квалификации кадров, а также привлечению молодых специалистов в отрасль [20]. Возникает необходимость совершенствования системы повышения квалификации персонала [23].

Полная автоматизация всех процессов в сельском хозяйстве требует значительных финансовых вложений и на данном этапе неподъемна большинству животноводческих ферм (роботизированные фермы с поголовьем до 100 коров стоят – 90 млн руб.) [18]. Однако внедрение отдельных систем управления на основе цифровых технологий на имеющихся средствах производства может обеспечить поступательное и устойчивое развитие субъектам хозяйственной деятельности, в том числе малым предприятиям, занятым в сельском хозяйстве.

Для проведения анализа выбрана сельскохозяйственная организация ООО «Бородулинское», соответствующее критериям малого предприятия. Хозяйство образовано в 2001 году на базе комплекса СДГУП «Кипучий Ключ», расположено в южной части Свердловской области в 25 км от г. Екатеринбурга, специализация – молочное скотоводство. Поголовье крупного рогатого скота составляет 1454 головы. Для нужд крупного рогатого скота возделываются зерновые и кормовые культуры на площади пашни – 2200 га.

Основным производственным подразделением является молочно-товарная ферма проектной мощностью – 570 коров. Фактически среднегодовое поголовье коров составляет 600 голов. На базе данного подразделения, начиная с октября 2021 года до февраля 2023 года, реализован проект «цифрового двойника». Долгосрочное сотрудничество с АО «Россельхозбанк» позволило привлечь заёмные средства (банковский кредит) на внедрение современных цифровых решений в молочное скотоводство предприятия. Для реализации проекта использовался опыт и готовые решения компании ООО «АЛАН-ИТ».

В таблице 1 представлены основные технологические решения в области цифровизации в молочном скотоводстве хозяйства, реализованные на данный момент.

За 2021-2023 годы были внедрены следующие системы управления: стадом, бизнесом, кормлением, климатом в коровниках. Инвестиции при внедрении цифровых технологий на молочно-товарной ферме составили 10,7 млн руб. Возврат инвестиций осуществляется за счет прибыли от реализации молока (с учетом субсидирования отрасли).

Таблица 1

Внедрение цифровых технологий в животноводство сельхозорганизации

Примечание: составлено авторами по данным предприятия.

На реализацию данного проекта заемные средства привлечены под 13,5% годовых, с фиксированной ставкой до 2027 года (на 6 лет), с льготными условиями по выплате кредита (от дополнительно полученной прибыли). Партнерские отношения между банком, ИТ-компанией позволили реализовать данный проект в течение четырех месяцев и отладить все системы под нужды хозяйства.

Цифровые решения предполагают внедрение технологий, обеспечивающих получение объективной и достоверной информации о состоянии поголовья коров в реальном режиме времени, что позволило специалистам оперативно реагировать на возникающие внештатные ситуации. Применение цифровых технологий в молочном скотоводстве в производственных процессах направлено на улучшение кормления, микроклимата, доения, снижение заболеваемости и травматизма животных, достижение оптимального периода лактации и других показателей, что отражается на росте продуктивности животных и качестве производимого молока. Данные бизнес-плана реализации проекта «цифрового двойника» предполагают, что за период с 2022 по 2027 год хозяйство достигнет высоких показателей продуктивности и прибыльности в отрасли животноводства (табл. 2).

Согласно плановым показателям, за период с 2022 по 2027 год хозяйство выйдет на среднегодовой удой с одной коровы 11 200 кг. Дополнительно полученная прибыль увеличится к 2027 году почти до 24,5 млн руб. Относительно небольшие выплаты по реализуемому проекту позволят хозяйству своевременно погашать свои обязательства и до 2027 года полностью их выполнить.

Фактически полученные данные, после внедрения всех систем управления, превзошли ожидания. Положительная динамика роста продуктивности коров и благоприятная рыночная конъюнктура (высокие цены на цельное молоко) обеспечили окупаёмость проекта менее чем за год (табл. 3).

Таблица 2

Планируемые показатели реализации проекта «цифрового двойника»

Примечание: составлено авторами по данным предприятия.

Таблица 3

Ключевые производственно-экономические показатели внедрения цифровых технологий в молочном скотоводстве

Примечание: составлено авторами по данным предприятия.

Реализация современных цифровых технологических решений в хозяйстве позволила увеличить средние надои коров в сутки с 17,7 до 29,1 кг, что обеспечило рост среднегодового удоя с одной коровы с 6461 до 10 622 кг. Положительная динамика продуктивности коров (связана с внедрением цифровых решений в производство) способствовала снижению трудоемкости и расходу кормов на единицу продукции животноводства.

В 2024 году по сравнению с 2021 годом дополнительный объем производства молока отразился на улучшении результатов деятельности хозяйства. Прибыль от реализации дополнительно полученного молока, с учетом уровня товарности (95%) и субсидий, составила почти 15,5 млн руб. Сравнительный анализ плановых и фактических показателей показывает значительное опережение заявленных целей.

Повышение эффективности производства молочного скотоводства, за счет внедрения современных технологий, как правило, способствует повышению рентабельности отрасли. С этой целью целесообразно дать оценку финансовых результатов деятельности молочного скотоводства предприятия (табл. 4).

Таблица 4

Эффективность реализации молока в хозяйстве

Примечание: составлено авторами по данным предприятия.

Таблица 5

Основные показатели сельскохозяйственной организации, тыс. руб.

Примечание: составлено авторами по данным предприятия.

Эффективность реализации молока за 2021-2024 годы показывает значительный рост прибыли от продажи молока (с учетом субсидий), с 20,9 до 38,3 млн руб., что напрямую связанно с увеличением объемов реализуемой продукции в 1,7 раза. Рентабельность отрасли сохраняется на достаточно высоком уровне – 21%.

Таким образом, можно констатировать, что молочное скотоводство в хозяйстве остается высокорентабельным (с учетом субсидий). Мероприятия по цифровизации производства в хозяйстве способствовали достижению устойчивых производственно-экономических результатов деятельности в молочном скотоводстве.

Важным направлением анализа является оценка финансово-экономических показателей сельхозпредприятия, на базе которого реализуется проект. Основные показатели развития исследуемой организации за 2020-2024 годы (до и после реализации проекта) представлены в таблице 5.

Представленные данные таблицы 5 свидетельствуют об ухудшении основных показателей исследуемого предприятия. В 2024 году по сравнению с 2020 годом выручка организации увеличилась на 12,7%, с 186,4 до 210,1 млн руб. При этом отмечается снижение всех видов прибыли (кроме чистой прибыли) и получение убытков в 2024 году. Снижение результатов деятельности организации негативно сказалось на относительных показателях, в частности рентабельность продаж снизилась с 14,21 до 11,4 процента.

Таблица 6

Анализ финансовой устойчивости и ликвидности сельхозорганизации

Примечание: составлено авторами по данным предприятия.

В 2024 году по сравнению с 2020 годом наблюдается существенный рост долгосрочных и краткосрочных обязательств, соответственно в 8,0 и 3,4 раза. Общая сумма обязательств хозяйства увеличилась с 26,2 до 117,2 млн руб. На этом фоне низкие темпы роста собственного капитала (на 5,9%) и оборотных активов (на 53,2%) могут негативно отразиться на финансовой устойчивости сельхозорганизации.

Проектное финансирование является одним из факторов внедрения инновационных технологий в сельском хозяйстве региона. Данные по количеству используемой робототехники в молочном скотоводстве Свердловской области показывают, что на конец 2023 г. в регионе использовалось 46 роботов [19]. При этом из-за невыполнения требований условий контракта со стороны субъекта хозяйствования были закрыты 3 проекта с последующим демонтажем данного оборудования. Исходя из этого, важно понимать, что внедрение современных технологий, в том числе в области цифровизации, требует привлечения существенных ресурсов для финансирования и особого внимания к финансовым показателям организации.

В этой связи целесообразно дать оценку финансовой устойчивости и ликвидности исследуемого хозяйства (табл. 6). Для расчета обозначенных показателей используем бухгалтерский баланс предприятия и общепринятую методику финансового анализа [24; 25].

Анализ показателей финансовой устойчивости и ликвидности хозяйства свидетельствует о снижении данных показателей, в пределах нормативных значений. В 2024 году по сравнению с 2020 годом отмечается существенный рост коэффициентов задолженности и концентрации заёмного капитала, соответственно в 4,2 и 3,2 раза, что связано с увеличением кредиторской задолженности. Анализ показателей ликвидности показывает значительное снижение коэффициентов абсолютной и текущей ликвидности почти в 2 раза. Из представленных показателей ликвидности только коэффициент абсолютной ликвидности ниже нормативного значения (≥ 0,2).

Таким образом, анализ показателей финансовой устойчивости и ликвидности свидетельствует о стабильном финансовом состоянии организации в период реализации цифровых технологических решений в молочном скотоводстве. Сохранение финансового потенциала позволит хозяйству продолжить работу по внедрению цифровых технологий в производство: создание автоматизированной системы освещения, применение болюсов – капсул с датчиками, 3D-камер для видеофиксация процессов производства, реконструкции молочно-товарного комплекса.

Заключение

Проведенный анализ развития сельскохозяйственной организации, после реализации проекта «цифрового двойника» в производство, показал, что реализация подобных решений в небольших хозяйствах способствует значительному улучшению производственных показателей и прибыли от реализации продукции. При этом в период внедрения цифровых технологий в производство хозяйство сохранило свой финансовый потенциал, что подтверждается показателями финансовой устойчивости и ликвидности.

Данный пример реализации проекта «цифрового двойника» показывает, что отдельно взятые цифровые решения требуют меньше финансирования, чем полная автоматизация всех процессов с «нуля». На базе имеющихся технологий постепенно вводятся элементы цифровизации в производство, которые обеспечивают эффективность в текущий момент за счет получения точной информации о состоянии дел и принятия рациональных управленческих решений. Опыт реализации подобных проектов в сельском хозяйстве позволит небольшим хозяйствам повысить эффективность производства и стабильно развиваться в сложных экономических условиях.