Digital convergence of agriculture and industry 4.0: opportunities and organisation interfaces

Abstract

This paper explores the role of digital-based high-tech agriculture as a central driver of innovation and sustainability in the agro-industrial complex. Emphasis is placed on the strategic importance of technology transfer, foresight-based planning and data-driven solutions to improve productivity and enhance resilience. The findings reinforce the notion that high-tech agriculture is not an isolated phenomenon but an integral part of a broader digitalized industrial economy. This paper presents a systems-based digitally supported approach for the transfer and commercialization of agricultural technologies.

Агропромисловий комплекс зазнає глибокої трансформації, зумовленої нагальною потребою в подоланні таких глобальних викликів, як продовольча небезпека, зміна клімату, демографічні зрушення та дефіцит ресурсів. Проаналізовано роль високотехнологічного сільського господарства як ключового рушія інновацій і стійкості в агропромисловому комплексі. Наголошено на основних технологічних тенденціях Індустрії 4.0, зокрема інтеграції Інтернету речей (IoT), робототехніки, точного землеробства, біотехнологій і відновлюваної енергетики, які в сукупності переосмислюють сільськогосподарські практики та тісно пов’язують агросектор із сучасними галузями промисловості. Особлива увага приділяється стратегічній важливості трансферу технологій, плануванню на основі форсайту та заснованих на даних рішенням для підвищення продуктивності, зниження екологічного навантаження та посилення стійкості. Взаємозв’язок між сільським господарством та іншими секторами («зелена» енергетика, ІКТ) представлений через системний погляд на інновації, що підкреслює зростаючу конвергенцію галузей. Висновки підтверджують ідею, що високотехнологічне сільське господарство є не ізольованим, а становить складову цифровізованої промислової економіки. Сформовано системно орієнтований підхід до трансферу та комерціалізації аграрних технологій, що передбачає використання цифрових технологій і ґрунтується на принципах паралельної інженерії та теорії інноваційних мереж. Паралельна інженерія широко застосовується в передових галузях промисловості та пропонує трансформаційну альтернативу традиційним послідовним моделям розроблення, забезпечуючи колаборацію та паралельне проєктування. Підкреслено критичну роль етапу проєктування в життєвому циклі агротехнологій. Розглянуто, як паралельна інженерія підвищує ефективність, стійкість та адаптивність в інноваційних мережах сільського господарства. Із використанням цифрових інструментів, інтегрованих систем знань і платформ ІКТ-співпраці такий підхід передбачає узгодження інженерного проєктування з цілями сталого розвитку, забезпечуючи раннє виявлення ризиків, гнучке прототипування та залучення зацікавлених сторін із різних секторів. Запропоновано структуру ІКТ-підтримки інноваційних мереж. Наголошено на необхідності включення міждисциплінарних і географічно розподілених команд у цикл розроблення для забезпечення релевантності, стійкості та створення довгострокової цінності в секторі аграрних технологій. Запропонована організаційна модель трансферу технологій інтегрує підсистеми управління даними, геоінформаційного аналізу та прийняття рішень на основі знань для підтримки життєвого циклу аграрних інновацій. Основну увагу приділено зближенню сільського господарства та Індустрії 4.0 через регіональну смарт-спеціалізацію, публічно-приватне партнерство та формування агротехнологічних кластерів. Висвітлено організаційні та інфраструктурні вимоги до побудови мережі трансферу технологій з фокусом на важливості маркетингових сервісів й інтегрованих високоефективних екосистем трансферу. Завдяки поєднанню інституційного проєктування з цифровою інфраструктурою модель забезпечує ефективніше, масштабоване та стійке впровадження агротехнологічних інновацій у регіонах.