Всередині цифрової кухні Кернел: Як ШІ, DAB і точне землеробство змінюють підходи до управління агровиробництвом компанії
Джерело фото: «Кернел»
Якщо ви агроном у «Кернел», то алгоритмічні моделі та штучний інтелект допомагають вам підбирати оптимальні гібриди, планувати норми висіву та добрив, а також автоматично рахувати кількість зерен у початках кукурудзи, насінин у кошиках соняшнику та рослин на полі. Причому для соняшника модель не просто підраховує сім’янки, а й відрізняє незапилені від продуктивних.
Як ви же зрозуміли, сьогодні заглядаємо за лаштунки цифрової кухні «Кернела». Ми провели день у компанії, щоб побачити, як взаємодіють ІТ-департамент та агробізнес, над якими рішеннями працюють, що вже впровадили, яких помилок не соромляться визнавати, куди загалом рухається ринок цифрових агротехнологій в Україні, і яке місце у світі він займає.
Спойлер: ми круті.
Що таке цифрова платформа DAB Кернел
Але спершу трохи про те, як усе починалося в «Кернел». Ще у далекому 2016 році в компанії сформували ІТ-команду і поставили перед нею завдання створити власну цифрову платформу управління агровиробництвом — FMS Digital Agribusiness (DAB). Того ж року стартувала розробка першого модуля системи.
Сьогодні таких модулів шість, розповідає Євгеній Сапіженко, заступник директора агробізнесу з інноваційного та цифрового розвитку «Кернел». Перший — модуль планування технології. Наприклад, навесні за його допомогою планують технологію на наступний агросезон, а восени коригують її з урахуванням фактичного виконання операцій у полі. Задача цього модуля — сформувати бюджет, заявку на ТМЦ і передати всі дані в ERP-систему.
Наступний блок — модулі скаутингу та паспорта поля. Скаутинг — це, по суті, мобільний додаток. А паспорт поля — електронна картка поля, де акумулюється вся його історія з можливістю аналізу. Тут зберігаються результати агрохімічних обстежень, картографія, історія поля, урожайності, звіти оглядів, відео з агродронів тощо.
Далі — книга нарядів онлайн (КНО). У цьому модулі працює диспетчерська служба, створюються наряди, проводяться списання ТМЦ тощо. У КНО є власний мобільний застосунок. Він не один, уточнює Євгеній Сапіженко, але основний із них — «Мобільний агроном», або «МАГ», який працює вже багато років і в якому можна планувати і оцінювати наряди списувати ТМЦ, переміщати їх між складами тощо.
Ще один інструмент — калькулятор норм добрив. Це модуль, у якому працюють агрохіміки. За допомогою низки алгоритмічних моделей він допомагає розраховувати потребу в живленні культур.
Євгеній Сапіженко
заступник директора агробізнесу з інноваційного та цифрового розвитку «Кернел»
«На основі планової врожайності ми отримуємо базові потреби в діючій речовині. Це потужний інструмент для агрохіміка, який тепер планує норми добрив для кожного виробничого юніта. А вже види добрив і спосіб внесення агроном визначає в модулі DAB планування», — додає Євгеній Сапіженко.
Окремий напрям — лабораторна інформаційна менеджмент-система KernelLab. Це спеціалізований софт для лабораторії, який компанія розробляла близько трьох років.
Євгеній Сапіженко
заступник директора агробізнесу з інноваційного та цифрового розвитку «Кернел»
«Там теж космос. Але лабораторія — це наше серце в службі моделювання і моніторингу, тому ми не шкодували часу на її цифровізацію. Адже ми надаємо й зовнішні послуги, працюємо з іншими агрохолдингами, і важливо, щоб нам не було соромно за результат. У системі фіксуються всі етапи: від відбору зразка до наважки та аналізу, методологія, контроль збіжності, якість проведення аналізу тощо», — пояснює Євгеній Сапіженко.
Що нового очікується у DAB
Познайомимося з тими, хто створює ІТ-продукти «Кернела». «Чи можна сказати, що DAB п’ять років тому і сьогодні — це два різні світи?» — запитуємо у Костянтина Гуньковського, проджект-менеджера DAB, який працює над проєктом п’ять років.
«Вони стануть двома різними світами зовсім скоро», — говорить він. І пояснює, що поки в системі ще не завершені всі заплановані зміни й рефакторинги (редагування програмного коду). Команда тестує нові ідеї, перемикається між напрямками і працює у стислі строки.
Не встигли перевірити гіпотезу в цьому сезоні? Наступна можливість з’явиться лише через рік. Костянтин жартує, що за ці роки роботи над проєктом вже сам став майже агроном. Найважче для нього, як для айтішника, було зрозуміти логіку сезонів агрономів. «У мене — календарний 2024/25 рік, а в них — ще сезон 2024 року», — говорить Костянтин Гуньковський. Але з часом адаптувався і тепер проблем із цим немає.
Серед напрямків, над якими зараз працює IT-команда «Кернела», мобільний застосунок для агрономів Scouting. Він включає майже весь функціонал веб-версії (паспорт поля, аналітичні інструменти тощо), але в мобільному форматі команда намагається все оптимізувати і реалізувати так, щоб мінімізувати використання зовнішніх ресурсів та завантажень. Щоб під час первинної синхронізації агроном отримав повний набір даних, необхідних для роботи в полі.
Костянтин відкриває застосунок й пояснює, що в ньому, наприклад, вже є шаблони під кожну культуру та фазу розвитку. Фактично це польові опитувальники. Агроному достатньо у полі обрати потрібний шаблон і заповнити. Дані автоматично збираються й одразу потрапляють у звіти Power BI для аналітики результативності поля.
Працюють і над iOS-версією застосунку.
«Багато років у нас був лише нативний Android-додаток для агрономів. Але коли з’явилася можливість підключати зовнішніх клієнтів і партнерів, стало ясно, що підтримка iOS необхідна. Тому зараз створюємо новий застосунок на Flutter. І, можливо, з часом навіть перенесемо туди наш нативний Android», — розповідає Костянтин Гуньковський.
Паралельно програмісти займаються розробкою модуля управління дослідами. Як пояснює Аліна Струтинська, бізнес-аналітикиня DAB, це своєрідний кабінет, де формується реєстр дослідів та відображаються їхні контури на мапі.
«Цього сезону ми вже його запустили. Агрономи активно працюють у модулі, збирають результати і навіть аналізують їх на графіках», — каже Аліна Струтинська.
Як айтішники та агровиробники Кернела знаходять спільну мову
У «Кернелі» за майже десять років спільної роботи агробізнес навчився говорити з ІТ- однією мовою, говорить Євгеній Сапіженко. «Одне діло — просто крутий ІТ-спеціаліст, і зовсім інше — ІТ-спеціаліст, який попрацював кілька сезонів у «Кернелі», — зазначає він.
Андрій Піший, директор з ІТ «Кернел», додає, що іноді спілкування відбувається технічною мовою, яка стороннім може бути незрозумілою. Але без спільної мови, наголошує він, неможливий успіх. Разом з Андрієм прогулюємося відділом, де він знайомить нас із командою розробників.
Андрій Піший
директор з ІТ «Кернел»
«Чим ми займаємося в «Кернел»? Розробляємо програмне забезпечення, інтегруємо його з різними датчиками та сенсорами, а також забезпечуємо цілодобову підтримку систем. Під час збирання врожаю не можна допустити простою, погода сама по собі додає складнощів, а якщо ще й програмне забезпечення впливатиме на процес, це неприпустимо. Тому наша задача — гарантувати його безперебійну роботу», — пояснює Андрій Піший.
Щотижня його команда зустрічається з агробізнесом, щоб обговорити поточні проєкти. А ось дорожню карту програмних продуктів формують на пів року: визначають цілі, узгоджують пріоритети й беруться до роботи. Через шість місяців команда переглядає план, аналізує, що вдалося реалізувати, що ні й що потребує коригування. У такому постійному діалозі з агробізнесом і формується напрямок розвитку програмного забезпечення.
Власне, перший, до кого агробізнес звертається зі своїми ідеями — керівник відділу ІТ-проєкту DAB Олексій Зімін. Він обговорює з ними запит, залучає аналітиків і формує вимоги так, щоб закрити потреби фахівців з агро.
«Наша команда розробляє продукти, які допомагають агрономам приймати обґрунтовані рішення на основі даних із поля, — розповідає Олексій. — Головний виклик — так налаштувати збір та аналіз інформації, щоб на виході отримати найоптимальніший результат. Наприклад, сьогодні ми працюємо одразу з кількома джерелами метеоданих: це власна мережа метеостанцій, яку почали формувати ще близько п’яти років тому, нові станції, які закуповуємо зараз, а також дані від зовнішніх провайдерів. Щоб коректно поєднати всі ці дані в єдину систему та ще й врахувати при цьому суттєві відмінності погодних умов у межах кількох кілометрів, ми робимо акцент на більш щільних, локальних вимірюваннях поблизу полів. Це дозволяє точніше аналізувати умови на конкретних ділянках, коректно закладати досліди та формувати картограми, які реально допомагають у прийнятті рішень у полі».
Як у Кернел навчили ШІ рахувати кількість зерна у соняшнику та кукурудзі
Новина про те, що «Кернел» використовує модель, здатну підраховувати кількість зерен у початку кукурудзи та сім’янок у кошику соняшника, облетіла ЗМІ ще у 2021 році.
Євгеній Сапіженко розповідає, що все почалося з інтеграції моделей комп’ютерного бачення для обробки знімків та скаутингу. А зараз це суттєво полегшує роботу агрономів, адже тепер їм не потрібно вручну рахувати зерна в початках чи сім’янки в соняшнику. Достатньо зробити фото, яке збережеться в системі і буде використане для подальшого аналізу. Наприклад, система рахує півтори тисячі сім’янок всього за три секунди.
Євгеній Сапіженко
заступник директора агробізнесу з інноваційного та цифрового розвитку «Кернел»
«Ми з одного боку рахуємо біологічну врожайність — обов’язковий етап роботи агронома. З іншого, отримуємо масу додаткової інформації. І тепер це відбувається значно швидше. Раніше ніхто не знав, на якій вибірці рослин дійсно отримано значення, а зараз бачимо, що обстежено, 10 репрезентативних кошиків на ділянці», — пояснює Євгеній Сапіженко.
Коли проєкт тільки стартував у 2021 році, лише 30% звітів готувалися з використанням ШІ. А вже до кінця 2022-го року 90% звітів були автоматизованими. Агрономи навіть не потребували додаткового навчання, інформація про інструмент розповсюдилася сама, завдяки його ефективності і зручності.
Жартуємо, що агрономам у «Кернел» не лишили жодного поля для творчості. Євгеній Сапіженко посміхається і каже, що це лише інструменти. Творчість агронома проявляється у ефективному плануванні технології, оперативному реагуванні на зміни обставин та врахуванні точного землеробства на нових і нових рівнях деталізації.
Система підказує історію поля, можливі ризики по сівозміні, шкідниках, фітосанітарному стану, але остаточне рішення завжди за агрономом.
Чому відмовилися від зон продуктивності на полях і що таке юніти
У 2023 році «Кернел» запустив на 30 тис. га експериментальний проєкт «Полігони точного землеробства», де звичні підходи до диференціації постійно піддавалися сумніву та перевірялися контрольними дослідами, зокрема і з урахуванням собівартості врожаю.
З цього досвіду винесли дві ключові речі.
Перша — ділити поле на зони продуктивності, як робили раніше, це несистемний і немасштабований підхід.
І друга — яким би точним не було землеробство, воно не компенсує помилки в технології. За словами Євгенія Сапіженка, точне землеробство може додати +10%, а неправильна технологія забрати 50%. І це підтверджувалось практично на кожному полі. Погодні умови, воєнна ситуація чи інші фактори впливали сильніше за будь-яку диференціацію.
І далі пояснює, що у точному землеробстві підходи до посіву, живлення та захисту мають працювати як єдина система, консолідовано із обстеженнями ґрунтів і посівів, і результат має контролюватися картами врожайності, в розрізі однорідних сутностей. Але за старих підходів виходило, що одна зона відповідала, умовно, за азот, інша — за фосфор і калій. Тобто технологія не відпрацьовувала не працювала цілісно і, відповідно, не могла бути оцінена.
З 2017 року команда використовувала різні підходи до зонування полів. Спочатку працювали за 10-гектарною сіткою відбору зразків для лабораторії. Потім побачили, що північ Чернігівщини та поля Кіровоградщини — два різні світи. На одних полях треба робити дрібніший відбір зразків, а на інших навпаки немає сенсу досліджувати кожен гектар. Тому створили адаптивну сітку: на рівних полях — 5 га, на строкатих — 10 га. Але і цього виявилося недостатньо.
На третьому етапі перейшли до зонування. Співпрацювали як із GeoPard Agriculture та OneSoil, так і використовували власні розробки. Британські експерти на якомусь етапі показували нам, як формувати зони за яскравістю відбиття ґрунту і супутникових знімках. Однак все це складно інтегрувалось в технологію і не піддавалось аналізу.
Євгеній Сапіженко
заступник директора агробізнесу з інноваційного та цифрового розвитку «Кернел»
«Юніти стали логічним підсумком багаторічних експериментів і водночас рішенням, яке масштабується. В чому ідея юніта? Досягти максимальної однорідності всередині конкретного контуру. Відповідно на строкатому полі юніт може становити 1 га, на рівному — 10 га. Але межі юнітів незмінні до наступного циклу відбору зразків. Сам контур — це ще не відповідь. Потрібно знати, що всередині: тип ґрунту, рельєф, pH, гранулометричний склад, забезпеченість елементами тощо», — говорить Сапіженко.
Окремо команда працювала з рельєфом — фактором, якого бракувало для точної оцінки продуктивності юнітів і коригування технології. Стояло завдання більш детально розмітити різні форми рельєфу, наприклад, височину, низовину, схил або проміжний перепад висот. Разом із дата-сайєнтістами «Кернела» розробили класифікацію геоморфонів — форм рельєфу. Тепер кожен юніт має свою форму рельєфу, наприклад, поділ схилів на круті та помірні, і це буде інтегровано в технологію вирощування.
Подальші відповіді дасть блок R&D в DigitalAgribusiness, на основі оцифрованих польових дослідів, які закладаються у різних типах юнітів і дозволять сформувати оптимальні підходи в технології вирощування для кожного з них.
Майбутнє за роботами?
Під кінець розмови питаємо, наскільки Україна конкурентоспроможна на світовому ринку цифрових агротехнологій.
«Ми найкрутіші. В наших умовах ми надзвичайно результативні. Те, що сьогодні робить «Кернел», у більшості країн навіть не намагаються впроваджувати, бо не мають таких бізнесових викликів», — зазначає Євгеній Сапіженко.
І наводить приклад, що ще у 2020 році «Кернел» вивела економічні результати на карту полів і сьогодні використовує це у бенчмарку з іншим українським агрохолдингом. А буквально нещодавно на конференції в Лондоні європейська компанія, що розробляє FMS, демонструвала щось схоже як свою інноваційну фічу і конкурентну перевагу. «Коли ти їм про це кажеш, вони в шоці і думають, що ж тобі тоді продати. Тому ми дійсно на крок попереду», — пояснює Євгеній Сапіженко.
А от щодо майбутнього та ролі працівників у рослинництві, на думку Євгенія, новим трендом стане «думаючий агроном» — ефективний керівник, який вміє використовувати всі описані інструменти для управління технологією в сезоні. Роботи не замінять ані агронома, ані оператора сільгосптехніки повністю, говорить він. Роботи та дрони перш за все прийдуть у теплиці, сади та овочівництво, а вже потім у великий агробізнес, як, наприклад, «Кернел».
Євгеній Сапіженко
заступник директора агробізнесу з інноваційного та цифрового розвитку «Кернел»
«У нас масштаби інші, обмеження та потреби теж. Сьогодні не проблема обладнати трактор для дистанційного керування з офісу, але що це дає, якщо залишаються питання завантаження, обслуговування, транспортування? Можливо, оператор зможе керувати двома тракторами одночасно, але чи встигатиме обслуговувати їх на всіх операціях? Тому роботизація прийде, але не скоро», — підсумовує Євгеній Сапіженко.
