UDC 004.051

DIGITALIZATION OF BUSINESS PROCESSES: CHALLENGES AND SOLUTIONS IN AGRICULTURE

Lyashenko Y.A., Savkova H.O, Kushnirenko H.N.
julie1705@mail.ru

Abstract

This article examines the ways digitalization affects the agricultural sector and emphasizes its importance in improving the efficiency and competitiveness of agricultural enterprises. It presents a study of the current state of the sector and the challenges farmers face when implementing digital technologies, such as infrastructure deficiencies and difficulties integrating them with existing traditional systems. In this regard, attention is drawn to the need to create a new application that will consider the specifics of working with grain crops and ensure integration with existing digital solutions.

Keywords

digitalization, agriculture, efficiency, digital technologies, agricultural enterprises

In today's world, digitalization is an integral part of the development of various industries, including agriculture. Although digital technologies serve as a key factor in competitiveness, their implementation comes with certain challenges requiring solutions at various levels of management and agricultural production organization.

The issue of digitalization in agriculture is discussed in a limited number of studies:

  1. Torikov V.E., Pogonyshev V.A., Pogonysheva D.A. investigate the current state of digitalization in Russia's agricultural sector and provide recommendations for its development [5].
  2. Bannikov S.A., Garbuzova T.G., Losev A.N. analyze the digital maturity of agricultural enterprises and methods for assessing it, as well as propose approaches to improving this maturity [1].
  3. Gusareva N.B., Tsaritova K.G., Bondarenko A.V. focus on the problems and challenges agricultural enterprises face when implementing digital solutions [2].
  4. Lyashenko Y.A., Savkova E.O. discuss the creation of a structure for effective digital accounting in small agribusiness. The article presents key functional requirements and proposed solutions [3].
  5. Lyashenko Y.A., Shumayeva E.A. consider current issues of digitalization in the agricultural sector and its impact on industry development [4].

One of the main problems agricultural enterprises face when implementing digital technologies is the lack of infrastructure and information technology in rural areas. Small and medium-sized agricultural enterprises lack the necessary resources for digitalization. This includes not only equipment and software but also qualified personnel capable of working with new technologies.

Additionally, a major issue is the complexity of integrating digital solutions into existing business processes, as many enterprises find traditional management methods more reliable despite their lower efficiency.

There is also a problem of data standardization, meaning that different digital platforms use different standards, making it difficult to exchange information and interact between systems. This is particularly crucial for large enterprises operating in international markets.

Despite the challenges, modern technologies offer numerous solutions that can significantly enhance agricultural production efficiency. Such systems already exist, but most of them are not operational in Russia, including Agrobase, Agroresult, FarmDok, Caynax Gardener, Fermable, Protector Scouting, Fieldmargin, FarmerJoe, AgroIntegratorApp, and OneSoil Scouting.

Only two applications are currently available for Russian farmers: OneSoil Scouting and AgroIntegratorApp. These platforms provide essential tools for monitoring and managing agricultural activities, yet they differ significantly in terms of functionality, usability, and integration capabilities. A detailed comparative analysis of these applications, including their key features, advantages, and limitations, is presented in Table 1 to help users make an informed decision on the most suitable solution for their needs.

Table 1 – Comparative Analysis of Agricultural Applications
Feature OneSoil Scouting AgroIntegratorApp
Developer OneSoil AgroTech Solutions Ltd.
System Class Agrotechnological ERP ERP system
Main Purpose Provides tools for monitoring field conditions and making crop management decisions Manages all aspects of an agricultural enterprise
Technologies AI, image processing, data analytics, cloud technologies, system integration System integration, SQL, data analytics
Cost Free up to 3 fields, paid features available Free application
Advantages NDVI vegetation index calculation, weather forecast, spraying recommendations, historical data access Tracks expenses and revenues, crop recommendations, rational crop rotation
Disadvantages Complex interface, limited mobile app functionality, VPN required for web version Limited regional support, no integrated maps
Data Integration Limited compatibility with external databases Full integration with existing farm management systems
User Accessibility Requires stable internet connection Can function offline with data synchronization
Customer Support Online support, user community Dedicated customer support team with training materials

After analyzing all the advantages and disadvantages of existing systems, it can be concluded that there is a need to develop a new application with broader functionality, utilizing modern monitoring and data analytics technologies. The future system should analyze the current condition of fields and predict potential yields.

Additionally, an important aspect is the integration of the system with existing digital solutions to minimize duplication of work and simplify information transfer. Since many users may not have sufficient experience in the field of information technology, the application should feature an intuitive interface. It is also necessary to adapt the system to account for the different climatic and economic conditions across various regions of Russia.

The implementation of such solutions will enhance the efficiency of agro-industrial enterprises and significantly improve process management at all business levels. Moreover, the adoption of modern technologies such as artificial intelligence and machine learning can contribute to more accurate assessments of crop conditions, yield forecasting, and resource optimization.

Thus, the development of a new application for monitoring the condition of agricultural fields will be a crucial step in the digitalization of the agricultural sector. This will enable agricultural enterprises to improve management efficiency and enhance decision-making quality based on data analytics. In the future, such systems may be modified by incorporating blockchain technologies to increase supply chain transparency and improve product quality control.

Furthermore, considering the continuous advancement of modern technologies, the integration of IoT devices for real-time data collection may be implemented to improve monitoring accuracy.

The article presents an activity diagram (Figure 1), which visually depicts the sequence of user actions when interacting with the system and illustrates the key stages of data processing within the application. The user can request field condition information, input data, and view recommendations and reports.

Activity Diagram
Figure 1 – Activity Diagram

In the long term, integration with global management systems can open new markets and opportunities for agricultural entrepreneurs, ultimately having a positive impact on the development of the agro-industrial complex in Russia and international trade.

References

1. Банников, С. А., Гарбузова, Т. Г., Лосев, А. Н. Цифровая зрелость сельского хозяйства: результаты исследований и методика оценки // Вестник НГИЭИ. - 2023. - №10 (149). - Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovaya-zrelost-selskogo-hozyaystva-rezultaty-issledovaniy-i-metodika-otsenki (дата обращения: 29.10.2024).
2. Гусарева, Н. Б., Царитова, К. Г., Бондаренко, А. В. Цифровизация сельскохозяйственной отрасли: тенденции и перспективы // Проблемы экономики и юридической практики. - 2020. - №3. - Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovizatsiya-selskohozyaystvennoy-otrasli-tendentsii-i-perspektivy (дата обращения: 29.10.2024).
3. Ляшенко, Ю. А., Савкова, Е. О. Разработка функциональной структуры системы цифрового учета в малом аграрном бизнесе // Информатика, управляющие системы, математическое и компьютерное моделирование (ИУСМКМ-2024): сборник трудов XV международной научно-технической конференции в рамках X Международного Научного форума Донецкой Народной Республики / Под ред. Р. В. Мальчевой, И. В. Матях; ФГБОУ ВО «ДонНТУ». — Донецк: ДонНТУ, 2024.
4. Ляшенко, Ю. А., Шумаева, Е. А. К вопросу о цифровизации аграрной отрасли // Мировая экономика: вчера, сегодня, завтра. Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции обучающейся молодежи. — Донецк, 2023.
5. Ториков, В. Е., Погонышев, В. А., Погонышева, Д. А. Состояние и перспективы цифровой трансформации сельского хозяйства // Вестник РГАТУ. - 2022. - №2. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/sostoyanie-i-perspektivy-tsifrovoy-transformatsii-selskogo-hozyaystva (дата обращения: 29.10.2024).
УДК 004.051

ЦИФРОВИЗАЦИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ: ВЫЗОВЫ И РЕШЕНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Ляшенко Ю.А., Савкова Е.О., Кушниренко Е.Н.
julie1705@mail.ru

Аннотация

В данной статье рассматриваются пути влияния цифровизации на аграрный сектор и подчеркивается ее важность в повышении эффективности и конкурентоспособности сельскохозяйственных предприятий. Представлено исследование текущего состояния отрасли и вызовов, с которыми сталкиваются фермеры при внедрении цифровых технологий, таких как недостатки инфраструктуры и сложности интеграции с существующими традиционными системами. В связи с этим обращается внимание на необходимость создания нового приложения, которое будет учитывать специфику работы с зерновыми культурами и обеспечивать интеграцию с существующими цифровыми решениями.

Ключевые слова

цифровизация, сельское хозяйство, эффективность, цифровые технологии, сельскохозяйственные предприятия

В современном мире цифровизация является неотъемлемой частью развития различных отраслей, включая сельское хозяйство. Хотя цифровые технологии служат ключевым фактором конкурентоспособности, их внедрение сопряжено с определенными вызовами, требующими решений на различных уровнях управления и организации сельскохозяйственного производства.

Проблема цифровизации в сельском хозяйстве обсуждается в ограниченном числе исследований:

  1. Ториков В.Е., Погонышев В.А., Погонышева Д.А. исследуют текущее состояние цифровизации в аграрном секторе России и дают рекомендации по ее развитию [5].
  2. Банников С.А., Гарбузова Т.Г., Лосев А.Н. анализируют цифровую зрелость сельскохозяйственных предприятий и методы ее оценки, а также предлагают подходы к повышению этой зрелости [1].
  3. Гусарева Н.Б., Царитова К.Г., Бондаренко А.В. сосредотачиваются на проблемах и вызовах, с которыми сталкиваются сельскохозяйственные предприятия при внедрении цифровых решений [2].
  4. Ляшенко Ю.А., Савкова Е.О. обсуждают создание структуры для эффективного цифрового учета в малом аграрном бизнесе. В статье представлены ключевые функциональные требования и предлагаемые решения [3].
  5. Ляшенко Ю.А., Шумаева Е.А. рассматривают актуальные вопросы цифровизации в аграрной отрасли и ее влияние на развитие отрасли [4].

Одной из основных проблем, с которыми сталкиваются сельскохозяйственные предприятия при внедрении цифровых технологий, является отсутствие инфраструктуры и информационных технологий в сельской местности. Малые и средние сельскохозяйственные предприятия не имеют необходимых ресурсов для цифровизации. Это включает не только оборудование и программное обеспечение, но и квалифицированный персонал, способный работать с новыми технологиями.

Кроме того, серьезной проблемой является сложность интеграции цифровых решений в существующие бизнес-процессы, поскольку многие предприятия считают традиционные методы управления более надежными, несмотря на их меньшую эффективность.

Существует также проблема стандартизации данных, означающая, что различные цифровые платформы используют разные стандарты, что затрудняет обмен информацией и взаимодействие между системами. Это особенно важно для крупных предприятий, работающих на международных рынках.

Несмотря на вызовы, современные технологии предлагают множество решений, которые могут значительно повысить эффективность сельскохозяйственного производства. Такие системы уже существуют, но большинство из них не работают в России, включая Agrobase, Agroresult, FarmDok, Caynax Gardener, Fermable, Protector Scouting, Fieldmargin, FarmerJoe, AgroIntegratorApp и OneSoil Scouting.

В настоящее время для российских фермеров доступны только два приложения: OneSoil Scouting и AgroIntegratorApp. Эти платформы предоставляют необходимые инструменты для мониторинга и управления сельскохозяйственной деятельностью, однако они значительно различаются по функциональности, удобству использования и возможностям интеграции. Детальный сравнительный анализ этих приложений, включая их ключевые особенности, преимущества и ограничения, представлен в таблице 1, чтобы помочь пользователям принять обоснованное решение о наиболее подходящем решении для их нужд.

Таблица 1 – Сравнительный анализ сельскохозяйственных приложений
Характеристика OneSoil Scouting AgroIntegratorApp
Разработчик OneSoil AgroTech Solutions Ltd.
Класс системы Агротехнологическая ERP ERP-система
Основное назначение Предоставление инструментов для мониторинга состояния полей и принятия решений по управлению посевами Управление всеми аспектами сельскохозяйственного предприятия
Технологии ИИ, обработка изображений, аналитика данных, облачные технологии, интеграция систем Интеграция систем, SQL, аналитика данных
Стоимость Бесплатно до 3 полей, платные функции доступны Бесплатное приложение
Преимущества Расчет вегетационного индекса NDVI, прогноз погоды, рекомендации по опрыскиванию, доступ к историческим данным Отслеживание расходов и доходов, рекомендации по культурам, рациональный севооборот
Недостатки Сложный интерфейс, ограниченная функциональность мобильного приложения, требуется VPN для веб-версии Ограниченная региональная поддержка, отсутствие интегрированных карт
Интеграция данных Ограниченная совместимость с внешними базами данных Полная интеграция с существующими системами управления фермой
Доступность для пользователя Требуется стабильное интернет-соединение Может работать оффлайн с синхронизацией данных
Поддержка клиентов Онлайн-поддержка, сообщество пользователей Выделенная команда поддержки клиентов с учебными материалами

Проанализировав все преимущества и недостатки существующих систем, можно сделать вывод о необходимости разработки нового приложения с более широкой функциональностью, использующего современные технологии мониторинга и анализа данных. Будущая система должна анализировать текущее состояние полей и прогнозировать потенциальную урожайность.

Кроме того, важным аспектом является интеграция системы с существующими цифровыми решениями для минимизации дублирования работы и упрощения передачи информации. Поскольку многие пользователи могут не иметь достаточного опыта в области информационных технологий, приложение должно иметь интуитивно понятный интерфейс. Также необходимо адаптировать систему к учету различных климатических и экономических условий в различных регионах России.

Реализация таких решений повысит эффективность агропромышленных предприятий и значительно улучшит управление процессами на всех уровнях бизнеса. Более того, внедрение современных технологий, таких как искусственный интеллект и машинное обучение, может способствовать более точной оценке состояния культур, прогнозированию урожайности и оптимизации ресурсов.

Таким образом, разработка нового приложения для мониторинга состояния сельскохозяйственных полей станет важным шагом в цифровизации аграрного сектора. Это позволит сельскохозяйственным предприятиям повысить эффективность управления и улучшить качество принятия решений на основе анализа данных. В будущем такие системы могут быть модифицированы путем внедрения технологий блокчейн для повышения прозрачности цепочек поставок и улучшения контроля качества продукции.

Кроме того, учитывая непрерывное развитие современных технологий, может быть реализована интеграция устройств Интернета вещей для сбора данных в реальном времени с целью повышения точности мониторинга.

В статье представлена диаграмма активности (Рисунок 1), которая визуально изображает последовательность действий пользователя при взаимодействии с системой и иллюстрирует ключевые этапы обработки данных в приложении. Пользователь может запрашивать информацию о состоянии полей, вводить данные, а также просматривать рекомендации и отчеты.

Диаграмма активности
Рисунок 1 – Диаграмма активности

В долгосрочной перспективе интеграция с глобальными системами управления может открыть новые рынки и возможности для сельскохозяйственных предпринимателей, что в конечном итоге окажет положительное влияние на развитие агропромышленного комплекса в России и международную торговлю.

Литература

1. Банников, С. А., Гарбузова, Т. Г., Лосев, А. Н. Цифровая зрелость сельского хозяйства: результаты исследований и методика оценки // Вестник НГИЭИ. - 2023. - №10 (149). - Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovaya-zrelost-selskogo-hozyaystva-rezultaty-issledovaniy-i-metodika-otsenki (дата обращения: 29.10.2024).
2. Гусарева, Н. Б., Царитова, К. Г., Бондаренко, А. В. Цифровизация сельскохозяйственной отрасли: тенденции и перспективы // Проблемы экономики и юридической практики. - 2020. - №3. - Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovizatsiya-selskohozyaystvennoy-otrasli-tendentsii-i-perspektivy (дата обращения: 29.10.2024).
3. Ляшенко, Ю. А., Савкова, Е. О. Разработка функциональной структуры системы цифрового учета в малом аграрном бизнесе // Информатика, управляющие системы, математическое и компьютерное моделирование (ИУСМКМ-2024): сборник трудов XV международной научно-технической конференции в рамках X Международного Научного форума Донецкой Народной Республики / Под ред. Р. В. Мальчевой, И. В. Матях; ФГБОУ ВО «ДонНТУ». — Донецк: ДонНТУ, 2024.
4. Ляшенко, Ю. А., Шумаева, Е. А. К вопросу о цифровизации аграрной отрасли // Мировая экономика: вчера, сегодня, завтра. Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции обучающейся молодежи. — Донецк, 2023.
5. Ториков, В. Е., Погонышев, В. А., Погонышева, Д. А. Состояние и перспективы цифровой трансформации сельского хозяйства // Вестник РГАТУ. - 2022. - №2. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/sostoyanie-i-perspektivy-tsifrovoy-transformatsii-selskogo-hozyaystva (дата обращения: 29.10.2024).