УМНЫЕ РЫБНЫЕ ФЕРМЫ — БУДУЩЕЕ РЫБОВОДСТВА!
Интервью с Андреем Невским, директором компании «АКВАЛ: Умные Рыбные Фермы», резидент Сколково.
Аннотация: В интервью нашему журналу, Андрей Невский, директор компании «АКВАЛ: Умные Рыбные Фермы» рассказал о современных мировых трендах в области автоматизации в рыбоводстве, развитии российских Умных Рыбных Ферм, новейших способах анализа воды: оптические датчики кислорода и pH, а так же об уникальных технологиях, разрабатываемых в его компании облачной платформе для мониторинга и анализа данных.
Компания «АКВАЛ: Умные Рыбные Фермы»», резидент «российской силиконовой долины» — инновационного центра СКОЛКОВО. Компания с 2010 г. занимается НИОКР в области автоматизации систем жизнеобеспечения для выращивания и содержания пресной и морской промысловой рыбы. В 2013 г. был получен патент на изобретение и выпущен первый прототип системы автоматизации для рыбоводческих хозяйств под торговым названием «AquaDigitalLife». На данный момент эта система успешно функционирует на ряде российских и зарубежных (Россия, Молдова, Казахстан, Эстония и т.д.) рыбоводных предприятий. С 2016 г. компания является резидентов инновационного центра СКОЛКОВО. Статус Резидента Сколково ставит компанию «АКВАЛ» в ряд передовых современных инновационных компаний России.
Ключевые слова: аквакультура, автоматизация процессов, оптические датчики кислорода, облачное хранение данных, автоматические кормушки.
Тем статьи: 1) Современные мировые тренды в области автоматизации — четвертая промышленная революция теперь и в рыбоводстве, 2) Развитие российских Умных Рыбных Ферм, 3) Умные кормушки — автоматический расчет корма и автоматическое дозирование, 4) Новейшие способы анализа воды: оптические датчики кислорода и pH, 5) Рентабельность и эффективность Умных Рыбных Ферм, 6) Облачная платформа для мониторинга и анализа — уникальные технологии в рыбоводстве
Интервьюер: Андрей, расскажите пожалуйста что такое Умные рыбные фермы?
Андрей: Умные рыбные фермы — это абсолютный переворот в рыбной отрасли. Это далеко не только контроль параметров воды рыбной фермы и автоматизация кормления, а полная цифратизация/автоматизация в индустриальном выращивание рыбы (аквакультуре): а именно:
- автоматический анализ и управление всеми параметрами воды (температура, кислород, pH и т.д.)
- автоматизация кормления, освещения, озонирования и прочих процессов жизнеобеспечения,
- обработка Большие Данных,
- Предсказательная аналитика,
- Искусственный интеллект
Все это выводит российское индустриальное рыбоводство на совершенно новый инновационный уровень производства, значительно опережающий мировых конкурентов.
И: Вы считаете российское рыбоводство уже готово к таким инновациям?!!
А: (Почти никогда не бывает общество готово к инновациям). Чем больше страна и отрасль тем консервативней ее подходы. Инновации всегда начинаются с отдельного прогрессивно мыслящего хозяйства, успехи которого потом переносятся на всю отрасль. Либо, как в нашей стране, существует достаточно сильное давление со стороны Правительства (и его прогрессивно настроенного Премьера) на кардинальную модернизацию рыбоводства. «Да у нас огромные природные богатства, но не безграничные, а значит нужно развивать товарное производство рыбы и рыбопродуктов — то, собственно, чем занимается и весь мир. В том числе и государства, сопоставимые с нашим по объёму природных ресурсов», — сказал председатель российского правительства Дмитрий Медведев (заседание правительственной комиссии по вопросам АПК, 13 декабря 2016г.)
И: А какой потенциал у российских рыбных компаний к модернизации?
А: Это комплексный непростой вопрос. Во-первых, вопрос в ментальной (моральной) готовности и желании владельцев рыбных компаний/ферм к модернизации. Во-вторых, в доступности инновационных технологий на внутреннем рынке по адекватной цене; в-третьих, в государственной поддержке инновационных компаний. В последние годы государство как раз активно поддерживает рыбоводство, принято множество законов, выделяются регулярные/ежегодные субсидии как на развитие конечных рыбных ферм, так и на НИОКР в данной отрасли (не будем на этом подробно останавливаться). А вот с первыми двумя вопросами дела обстоят более сложно. В России 99,9% всех датчиков, систем мониторинга, кормления, автоматизации для рыбоводства импортного происхождения. После скачка курса валют и так не дешевые товары стали просто непомерно дороги для отечественного рыбовода. Мы одна из немногих компаний которая стала заниматься разработкой и производством отечественных средств автоматизации для рыбных ферм; причем это не просто импортозамещение — это по-настоящему инновационные разработки не имеющие аналогов в мире (что подтверждается рядом международных патентов). И конечно не могу не сказать огромное спасибо Сколково, за всестороннюю поддержку в развитие нашей компании.
Моральная готовность или лучше сказать неготовность рыбных компаний к модернизации, на мой взгляд лежит исключительно в отсутствие адекватных предложений на рынке и низкой информированности. То что предлагается на рынке (для рыбоводства) настолько морально и технологически устарело, настолько сложно в настройке и эксплуатации, требует непомерно сложной и регулярной калибровки, что вряд ли может привлечь внимание отечественного рыбовода. Причем даже лучшие зарубежные решения (я уж не говорю про чудовищные цены на импортные системы), достаточно отстали от мировых трендов и от уже во всю властвующей четвертой индустриальной революции.
И: Расскажите, пожалуйста, что такое Четвертая индустриальная революция к контекстеаквакультуры?
А: Индустриальная эпоха сменяется цифровым производством — где функции анализа, контроля, обработки данных, управления технологическими процессами выполняются автоматическими модулями. Умная рыбная ферма, о чем говорилось выше — это и есть цифровая революция в рыбоводстве. Надежность производства и рентабельность выращивания рыбы возрастает в разы, так как автоматика следит за всеми процессами жизнедеятельности выращивания рыбы беспрерывно, 24 часа в сутки, 365 дней в году, без выходных и отпусков. Без малейших возможностей устать, не заметить, или ошибиться! Но автоматизация первичных процессов — это только вершина айсберга. Современные тренды развития цифровых технологий в промышленности — это обработка Больших данных, Предсказательная аналитика и Искусственный интеллект. И это технологии не будущего — а уже настоящего современного мира.
На практике это означает, что показания всех параметров рыбной фермы хранятся бесконечно (за год, два, пять лет и более), потом они анализируются с помощью современных алгоритмов, включая использование нейронных сетей (т.н. искусственный интеллект), и на основе этого делаются порой неожиданные и очень ценные рекомендации по улучшению эффективности, производительности, снижению аварийности, улучшению качества рыбы для конкретной рыбной фермы.
И: Удивительные технологии. Вы можете рассказать какие-то конкретные примеры?
А: Прежде чем привести пример, хочу отметить , что вопрос «пресловутой» Эффективности — во всем мире — это главный вопрос организации любого бизнеса. В отечественном рыбоводстве номинально конечно тоже все «стремятся» и «повышают» эффективность… Но на практике, то что мы видели на множестве рыбных фермах, о реальной эффективности речь не идет. Либо, рыбная компания, так сказать «повышает» продуктивность путем увеличение плотности посадки рыбы в садках или бассейнах УЗВ, нарушая все нормы и правила, что в конечном итоге приводит к печальным последствиям (к огромному моему сожалению такой чудовищный мор рыбы был в прошлом году в одной из крупнейшей рыбной компании России); либо, вообще делает все на глазок: и кормит, и за кислородом следит именно «на глазок».
Или из-за отключение электричества на одной осетровой ферме погибает 50% рыбного стада (из-за асфиксии). В данном контексте российских реалий — вопросы мировых трендов и предиктивной аналитики могут показаться, мягко говоря, излишними или преждевременными…. НО, не было бы у нас космических ракет, а Россия великой космической державой, если бы не самоотверженный труд великого Циолковского, первооткрывателя и великого подвижника. (То есть я хочу сказать, что)
У России есть все возможности стать великой рыбной державой, и потеснить маленькую Норвегию на мировом рыбном рынке. Огромный научный потенциал, специалисты высочайшего уровня в области программирования, схемотехники, химии, биологии и т.д.; огромный внутренний рынок сбыта, богатые водные ресурсы…., дело за малом: воля руководства к победе на мировом рынке на основе высоких технологий!
Да, что касается примеров, анализ работоспособности насосов циркуляции воды (журнал сбоев и поломок, который велся в автоматической режиме: то есть датчики фиксировали любые сбои и не штатные остановки работы насосов), определил высокую вероятность поломки насоса на рыбной ферме, который был отправлен на внеплановый ремонт и был выявлен существенный износ ротора. Таким образом ферма избавилась от аварии и все поголовье рыб было сохранено. Другой анализ Больших данных выявил что определенная концентрация озона (для данного вида рыбы) повлияла на ее скорость роста в внешний вид (которые превосходили аналогичные в садках с меньшим озонированием или без такового). Но и это даже не главное.
И: На сколько эти современные технологии понятны для обычного рыбовода?
А: Очень важный вопрос. Самый главный я бы даже сказал. Какое количество оригинальных и полезных проектов провалилось только из-за того что их технологии не были понятны и удобны пользователю. Я даже видел в одном из ведущих российских научно-исследовательских институтов по рыбоводству американское устройство по мониторингу качества воды — которое не использовалось только по тому что было очень сложно устроено. Почти все мировые лидеры по производству устройств мониторинга качества воды в рыбоводстве очень неудобны и сложны в эксплуатации и настройки. А эти амперометрические датчики кислорода …, это же, на мой взгляд, просто бомба замедленного действия. Все рыбные хозяйства которые мы встречали с этими датчиками «устали» их калибровать заменять аноды и электролиты, и поэтому делают это редко , либо не правильно, и в результате кислород у них, как говорится, «с потолка». Про удобство хранения, анализа и понимания аналитических данных и говорить нечего. Поэтому первоочередная задача которую мы решали, и проводили множество тестов с реальными потребителями-рыбоводами, была в создании принципиально нового , интуитивно понятного, высоко информативного и в тоже время простого и удобного интерфейса.
С таким интерфейсом даже не искушенный рыбовод может быстро и легко видеть всю ситуацию на рыбной ферме и оперативно принимать решения. И если даже он не наблюдает за монитором или находится вне фермы, то SMS сообщения напомнят ему если что-то на ферме пойдет не так. Хотя,это лишь экстренная мера, а по умолчанию в штатном режиме, автоматика самостоятельно регулирует все параметры воды, уровень кислородa, автоматически рассчитывает норму корма и управляет кормушками.
И: Подскажите, если с датчиками кислорода так все сложно, то как тогда быть рыбоводам, это ведь самый главный показатель для фермы?
А: Существуют оптические датчики кислорода, это совершенно другой уровень технологий: более точный, надежный, не требующий калибровок и замены электролита. В России к сожалению оптических датчиков растворенного кислорода пока не производят, а зарубежные непомерно дорогие. Представить не могу чтобы какая-то ферма смогла позволить себе импортный датчик за 3000 Евро + трансмиттер и контроллер (а их нужно столько сколько садков на ферме). Поэтому мы решили начать выпуск первых оптических датчиков кислорода для рыбоводства. Проект находится в середине пути, думаю к концу года мы закончим все тесты и сертификацию и предложим российской аквакультуре недорогой (по крайней мере значительно дешевле импортного) датчик кислорода с беспроводной передачей данных и уникальным облачным сервисом для хранения и анализа показателей кислорода на ферме. Причем показатели автоматически (в фоновом режиме) сохраняются на облачном сервере и рыбоводу ничего больше не потребуется для организации мониторинга кислорода. Достаточно зайти на сервер чтобы посмотреть историю или текущее показание кислорода и других параметров, построить графики, получить аналитические данные и экспертные рекомендации. Хранение и анализ данных на облачном сервере открывает для рыбовода поистине неограниченные возможности по аналитике данных, и как следствие повышению эффективности и рентабельности рыбной фермы. В случае возникновения критического уровня кислорода контроллер самостоятельно запускает резервную линию подачи кислорода, или посылает экстренные SMS сообщения всем указанным адресатам.
Автоматическое онлайн регулирование кислорода в каждом бассейне позволяет повысить скорость роста товарной рыбы и оптимизировать расход кислорода, снизать затраты на персонал и гидрохимическую лабораторию. В автоматическом режиме можно регулировать также температуру, растворенный озон, кислотность (pH), соленость, мутность и другие параметры.
И: Вы упоминали про автоматические кормушки, расскажите по подробнее пожалуйста?
А: Умные фермы — это хозяйства в котором максимально используется автоматический контроль за всеми параметрами жизнедеятельности, выращивания, воспроизводства животных и компьютерная/интеллектуальная обработка данных и конечно же автоматизация кормления.
Самым, на наш взгляд, выдающимся достижением современной автоматизации в рыбоводстве является автоматическое кормление и автоматический расчет нормы кормления. Корма составляют около 50% всех расходов. Ручное кормление всегда связано с человеческим фактором и практика показывает высокую неточность и ошибки/колебания дозы кормления до 30%. А ежедневный расчет нормы кормы для каждого бассейна, вида рыб, возраста, кормового коэффициента, плотности посадки, уровня кислорода и температуры, в ручном режиме представляется задачей трудно выполнимой (по крайне мере с должной точностью и регулярностью). Первое отечественное решение этого вопроса предложила наша компания, причем решение значительно дешевле зарубежных аналогов и в целом превосходящее зарубежные аналоги. Настройка и управление автоматическими кормушками очень простое, наглядное, не требующее обучения, с которыми может справится практически любой сотрудник фермы. Уникальное радиоуправление кормушками значительно упрощает их монтаж, позволяет настраивать все кормушки централизованно с одного пульта/экрана. Как не удивительно, радиоуправляемые кормушки дешевле стандартных, так как не требуется блок управления на каждой кормушки, а только один единственный центральный модуль управления. Причем, кормушки не требуют калибровки и смены дозирующих валиков при смене размера кормы, что не обходима делать во всех зарубежных аналогах. Это в разы упрощает жизнь рыбоводам, снижая эксплуатационные расходы и повышает точность и эффективность кормления.
И: А насколько необходим упомянутый вами облачный сервис для современной аквакультуры?
А: Облачный сервис SmartFish — это новая эра в рыбоводстве! Сервис удаленно собирает телеметрию рыбных ферм (без ограничения сроков хранения), анализирует более 20 параметров фермы (параметры воды, виды и расход кормов, режим кормления, расход воды и электричества, количество и качество сбоев/поломок оборудования, скорость роста/нагула рыбы, и многое другое). В результате интеллектуального анализа (на основе глубокого обучения нейронных сетей) облачный сервис выдает экспертные рекомендации по повышению эффективности, снижению затрат, повышению безаварийности, а также может экстренно ПРЕДСКАЗАТЕЛЬНО (на основе эмпирического анализа) оповещать о возможных поломках и неисправностях оборудования.
Разумеется, все процессы жизнеобеспечения рыбной фермы полностью автоматизируются: анализа параметров воды, расчет дозы кормления (для каждого садка и вида и веса рыбы), контроль уровня воды и долив, запуск аварийного насоса (при поломке основного), точное дозирование кислорода и многое другое.
Таким образом, персонал рыбной фермы освобождается от рутинных, порой просто непомерно трудоемких задач (расчет норм кормления), исключаются ошибки управления и расчетов, в разы снижаются аварии (а ведь по статистики до 30% убытков на рыбных фермах приходится на аварийные ситуации, невозможность оперативного обнаружения и устранения поломок), значительно повышается рентабельность и прибыльность хозяйства. На данный момент сервис запущен в тестовом режиме на одной рыбной ферм, где также установлена комплексная система автоматизации. В ближайшее время сервис будет доступен для широкого использования в индустриальном рыбоводстве.
И: Как современные технологии влияют на качество выращиваемой рыбы?
А: Как не печально отмечать, но пока качество продукции аквакультуры оставляет желать лучшего. Но на мой взгляд , основная причина этого низкие ветеринарные стандарты, и в большей степени даже контроль за их соблюдением. Но это если смотреть со стороны государства. Со стороны рыбоводов (владельцев рыбных хозяйств) пока в большинстве мелких и средних хозяйствах существует практически единственная форма оценки качества — визуальная. Для УЗ диагностики и биопсии, регулярных гемоаналитических процедур им еще далеко. Со стороны конечного потребителя мы видим часто недовольства качеством и вкусовыми характеристиками покупаемой рыбы, икры. Качество выращивания рыбы и качество кормов очень посредственное (за редким исключением). И повышать это качество, при отсутствие современных эффективных анализаторов воды, систем автоматизации, устройств регулировки параметров воды — достаточно сложно. Я не берусь судить о том как регулировать качество рыбной продукции в аквакультуре, но я однозначно за рост качества рыбы и икры. Один мой приятель рассказал что он перепробовал все виды рыбной икры, которая продается в его районе, и пришел к выводу что «эту …. он есть не может», и что за последние годы вкус икры сильно ухудшился.
Качество рыбы и ее икры, ее вкусовые характеристики, внешний вид могут быть значительно улучшены если процессы выращивания контролируются умной автоматикой: если вода постоянно озонируется, а уровень озона точно регулируется соответствующими датчиками. Автоматический контроль кислотности (pH), температуры, нитратов и нитритов предотвращает не только гибель рыбы, но и улучшает их здоровье и внешний вид, повышает скорость нагула, усиливает иммунитет и аппетит.
И: Как вы видите перспективу аквакультуры и современных технологий в данной отрасли:
А: В условиях, когда уловы океанической рыбы и других морепродуктов сокращаются, а рыбные запасы внутренних водоемов находятся в критическом состоянии и поддерживаются в основном за счет искусственного воспроизводства, единственным надежным источником увеличения объемов пищевой рыбопродукции является аквакультура.
В целом объем аквакультуры в России пока еще очень не высокий, да и самой отрасли, честно говоря, всего пару лет (начиная с закона об Аквакультуре от 2014 г). Аквакультура — это очень динамично развивающаяся отрасль, которая в последние годы получила колоссальную поддержку со стороны государства и частных инвесторов. И продолжает развиваться бурными темпами. Согласно исследованию, подготовленному американской компанией Grand View Research, мировой рынок аквакультуры к 2020 году достигнет 202.96 млрд долларов США.
Использование современных IT технологий — это будущее всего мира, и рыбоводство не исключение. IT уже позволило в разы поднять эффективность индустриального производства. И современная цифровая революция вплотную подошла к сельскому хозяйству. Передовые идеи IT технологий в с/х позволят повысить рентабельность всей отрасли и изменить лицо мировой экономике в целом, при которой эффективность выращивания с/х продукции будет соответствовать мировому росту населения и удовлетворять потребности не только в необходимом, но и в достаточном.
