ТЕХНОЛОГИИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ARTIFICIAL INTELLIGENCE TECHNOLOGIES IN THE FOOD INDUSTRY

Daniil Generalov

Student, Department Department of Automated Control Systems of Biotechnological Processes, Russian Biotechnological University,

Russia, Moscow

Nikolay Gdansky

Scientific supervisor, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russian Biotechnological University,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

Цель статьи – изучение аспектов применения цифровых технологий в пищевой промышленности. Показано, что в мировой индустрии массового питания в последние годы распространяется процесс цифровизации всех его составляющих под названием “FoodTech”. Для этого активно используются наиболее инновационные цифровые технологии, а именно облачные технологии, большие данные, искусственный интеллект, сети датчиков Интернета, технологии блокчейна. В России для этого полностью созданы все необходимые институциональные и инвестиционные предпосылки.

ABSTRACT

The purpose of the article is to study the aspects of the use of digital technologies in the food industry. It is shown that in recent years, the process of digitalization of all its components called “FoodTech” has been spreading in the global mass food industry. To do this, the most innovative digital technologies are actively used, namely cloud technologies, big data, artificial intelligence, Internet sensor networks, and blockchain technologies. In Russia, all the necessary institutional and investment prerequisites have been fully created for this.

Ключевые слова: технологии, пищевая промышленность, цифровые технологии, применение искусственный интеллект.

Keywords: technologies, food industry, digital technologies, artificial intelligence application.

Введение. В мировой индустрии пищевой промышленности в последние годы распространяется процесс цифровизации всех его составляющих под названием FoodTech. Целью этого является повышение эффективности работы сфер пищевой промышленности, более точное предвидение и удовлетворение потребностей потребителей, соответствие их требованиям [1]. Для этого активно используются наиболее инновационные цифровые технологии, в частности роботизация, 3D-печать пищи, облачные технологии, большие данные, искусственный интеллект (ИИ, artificial intelligence), сети датчики Интернета (ИоТ, Internet of Things), блокчейн. Все они требуют значительных инвестиций, в частности, в опытно-конструкторские разработки, приобретение стоимостного оборудования, развитой финансовой среды венчурного финансирования, краудфандинга. В последний период весьма активно в данном направлении применяются методы искусственного интеллекта для обеспечения моделировании различных сфер современной промышленности [1-2]. Технологии искусственного интеллекта создают высокую ценность применения для различных участников пищевой промышленности. Будущее сферы пищевой промышленности в России также связано с этими технологиями.

Фундаментальным и прикладным аспектам развития пищевой промышленности, исследованию проблем применения инновационных технологий в заведениях массового питания и пищевой промышленности посвятили свои труды такие российские и зарубежные ученые и специалисты, как Е. Пахомская, Егертон Томас, В. Найдюк, Л. Нечаюк.

Целью статьи является исследование наиболее актуальных цифровых технологий в пищевой промышленности.

Материалы и методы. Материалами исследования статьи выступают процессы цифровизация в пищевой промышленности. В рамках исследования статьи были использованы методы обобщения и систематизации процессов использования цифровых технологий в пищевой промышленности.

Результаты и обсуждение. Пищевая промышленность может быть отнесена к одной из наиболее востребованных отраслей по привлечению инвестиций. Одной из важнейших задач, стоящих перед страной в вопросах цифровизации, контроля продовольственной безопасности страны, являются задачи внедрения цифровых технологий в продовольственную промышленность. В случае привлечения инвестиций, необходимых для модернизации производства и использования новых технологий, улучшится и производство продуктов питания. Из-за неполного развития производства и переработки агропродукции в стране доля импорта намного превышает долю экспорта. Даже в пищевой промышленности, несмотря на наличие экспорт-ориентированного снижения, наблюдается преобладание.

Цифровые технологии в настоящее время широко и глубоко проникли во все секторы общественного производства, в частности сектор, связанный с пищевой промышленностью, а именно изготовление, приготовление, доставка к потребителю, организацию процесса производства. Это явление получило название "FoodTech". Массовый переход компаний пищевой промышленности из офлайн-пространства в онлайн-пространство является мировой тенденцией. Согласно данным интернет-платформы инноваций пищевой промышленности "FoodTech Connect" [1] аграрные и FoodTech-стартапы привлекли в 2022 г. $17 млрд. инвестиций против $16,9 млрд. в 2020 г., что на 43% больше, чем в 2019 г.

Цифровые технологии прочно вплетены в сервис пищевой промышленности. Согласно данным OpenTable, онлайн-сервисы по бронированию ресторанов в Сан-Франциско, 86% клиентов проверяют меню онлайн до похода в ресторан, 25% просматривают отзывы других посетителей, а 83% бронируют столик по телефону. Во время ужина 25% посетителей не выпускают телефон из рук, по ним оплачивают заказ. После посещения заведения 18% регистрируются в программе лояльности. Эксперты обсуждают проблему, с какой стороны тарелки должен лежать мобильный телефон по правилам этикета. Понятно, что роботизированное производство пищи, 3D-печать продуктов питания, молекулярная кухня, смарт-доктор-диетолог (обмен данными о потребностях конкретного организма с пищевым принтером, чтобы тот готовил в расчете на биометрические показатели), формирование меню по ДНК (создать собственное семейное дерево, узнать о географическом происхождении своих предков теперь можно и в России в рамках программы My Heritage DNA [3] за $59. на условиях бесплатной обычной доставки при заказе двух и более наборов для теста и т.д.

Цифровизация пищевой промышленности нуждается в значительных инвестициях, опытно-конструкторских разработках, развитой финансовой среде венчурного финансирования. краудфандинга, поскольку предприятия, внедряющие FoodTech-инновации, как правило, достаточно высоко рискуют финансово [4]

Однако уже сейчас есть необходимые предпосылки развития ряда достаточно инновационных FoodTech в таких актуальных сферах пищевой промышленности, как массовое здоровое питание, биоразнообразие (пища с разными вкусами, изменение ингредиентов), рациональное обращение с пищевыми ресурсами и их отходами с применением цифровых технологий больших данных, искусственного интеллекта, облачных технологий, блокчейного Интернета вещей (ИоТ) вместе со сверхчувствительным современным маркетингом, экологичностью и социальной ответственностью [5].

Одной из ведущих цифровых технологий в пищевой промышленности является предельный интеллект (Edge Intelligence) – это форма искусственного интеллекта (AI), позволяющая компаниям принимать лучшие решения, анализируя данные в режиме реального времени. Используя Edge Intelligence, предприятия пищевой промышленности и производства напитков могут определять закономерности в своих данных и принимать обоснованные решения о том, как уменьшить отходы.

В целом Edge Intelligence помогает уменьшить отходы в пищевой промышленности и производстве напитков, предоставляя предприятиям данные, необходимые для принятия обоснованных решений. Используя периферийный интеллект, предприятия могут снизить затраты и сэкономить деньги в процессе. Поскольку индустрия пищевых продуктов и напитков продолжает развиваться, Edge Intelligence станет все более важным инструментом для обеспечения безопасности продуктов. Не менее важно влияние Edge Intelligence на цепь снабжения продуктов питания и напитков. Цепь снабжения продуктов питания и напитков является постоянно развивающейся системой и внедрение передового интеллекта должно революционизировать способ ее работы [6].

Edge Intelligence также можно использовать для автоматизации процессов, таких как заказ и управление запасами, что может помочь снизить затраты и повысить эффективность.

Два аспекта являются ключевыми для существенного уменьшения потерь продуктов питания в этих секторах – минимизация перепроизводства и избегание отходов.

Рост затрат и снижение доходности ставят перед предприятиями пищевой промышленности задачу по оптимизации работы. По мнению экспертов, эффективно решить эту задачу невозможно без цифровизации и автоматизации производственных и бизнес-процессов. В свою очередь, реализация проектов по внедрению цифровых технологий по всей производственной цепочке дает ощутимый экономический эффект уже в краткосрочной перспективе. Внедряются системы управления предприятием (ERP), активами (EAM), производством (MES), складом (WМS), цепями поставок (SCM), агроаналитические системы (FMS) для сельского хозяйства с применением IoT-устройств [7].

В настоящее время рассматривают, как можно оптимизировать внутренние потенциалы компании, например, в области машиностроения, планирования и контроля производства, для уменьшения отходов с помощью методов искусственного интеллекта. Цифровые технологии могут помочь улучшить коммерционализацию и финансовые показатели направления пищевых продуктов с истекшим сроком реализации кормов для животных [8].

Цифровизация производственных процессов стала неотъемлемым драйвером развития пищевой промышленности. Но пока уровень цифровой зрелости в отрасли находится на начальном этапе — показатель цифровизации отечественных агропромышленных предприятий составляет 1% от общих вложений, что в четыре раза ниже, чем на Западе [9]. Тем не менее эксперты считают, что уже в ближайшие пять лет ситуация может стремительно измениться и будущее за теми производителями, которые смогут встроить современные технологии в свои бизнес-процессы [10].

Заключение. В мировой индустрии массового питания в последние годы распространяется процесс цифровизации всех его составляющих под названием “FoodTech”. Для этого активно используются наиболее инновационные цифровые технологии, а именно облачные технологии, большие данные, искусственный интеллект, сети датчиков Интернета, технологии блокчейна. В России для этого полностью созданы все необходимые институциональные и инвестиционные предпосылки. В тоже время цифровизация пищевой промышленности нуждается в значительных инвестициях, опытно-конструкторских разработках, развитой финансовой среде венчурного финансирования. краудфандинга, поскольку предприятия, внедряющие FoodTech-инновации, как правило, достаточно высоко рискуют финансово. Одной из ведущих цифровых технологий в пищевой промышленности является предельный интеллект (Edge Intelligence) – это форма искусственного интеллекта (AI), позволяющая компаниям принимать лучшие решения, анализируя данные в режиме реального времени. Используя Edge Intelligence, предприятия пищевой промышленности и производства напитков могут определять закономерности в своих данных и принимать обоснованные решения о том, как уменьшить отходы.

Список литературы:

1. Тимчук Е.Г. Применение искусственного интеллекта в пищевой промышленности // Научные труды Дальрыбвтуза. 2022. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-iskusstvennogo-intellekta-v-pischevoy-promyshlennosti (дата обращения: 13.11.2023).
2. Технологии пищевой промышленности. Обзор TAdviser. [Электронный ресурс]. URL: https://www.tadviser.ru/index.php (дата обращения: 13.11.2023).
3. Карачаева З.А., Исмаилова А.А. Направления применения цифровых технологий и продуктов в отраслях пищевого производства // Экономика и социум. 2022. №11-2 (102). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/napravleniya-primeneniya-tsifrovyh-tehnologiy-i-produktov-v-otraslyah-pischevogo-proizvodstva (дата обращения: 13.11.2023).
4. Карачаева З.А., Исмаилова А.А. Развитие пищевой промышленности в современных экономических условиях // Экономика и социум. 2022. №11-2 (102). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razvitie-pischevoy-promyshlennosti-v-sovremennyh-ekonomicheskih-usloviyah (дата обращения: 13.11.2023).
5. Николаев А.А. Состояние и перспективы инновационного развития пищевой промышленности России // Вестник Академии знаний. 2022. №6 (53). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sostoyanie-i-perspektivy-innovatsionnogo-razvitiya-pischevoy-promyshlennosti-rossii (дата обращения: 13.11.2023).
6. Тимчук Е.Г. Применение технологии блокчейн в целях обеспечения прослеживаемости пищевой продукции: текущее состояние и перспективы // Научные труды Дальрыбвтуза. 2022. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-tehnologii-blokcheyn-v-tselyah-obespecheniya-proslezhivaemosti-pischevoy-produktsii-tekuschee-sostoyanie-i-perspektivy (дата обращения: 13.11.2023).
7. Шерматов Х.Я. Современные технологий в производстве продуктов питания // Экономика и социум. 2023. №5-2 (108). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-tehnologiy-v-proizvodstve-produktov-pitaniya (дата обращения: 13.11.2023).
8. Гербер Ю.Б., Балко С.В., Якушев А.А. Цифровой формат развития пищевой промышленности в современных экономических условиях // Экономика, предпринимательство и право. – 2022. – Том 12. – № 5. – С. 1613-1624.
9. Шаффрат Т., Шальк Г. Цифровизация в пищевой промышленности сегодня и в будущем // Переработка молока. – 2019. – № 5(235). – c. 38-39.
10. Панкова Е.О., Китаева М.В. Цифровизация как фактор экономического развития предприятий пищевой промышленности // Наука XXI века: актуальные направления развития. – 2019. – № 2-2. – c. 32-35.