Elettrificazione, smart farming, precision agriculture

Smart farming, precision agriculture e digitalizzazione sono gli strumenti per un’agricoltura più efficiente, redditizia e sostenibile e l’elettrificazione delle driveline dei trattori e degli implement riveste un ruolo fondamentale.

Anche il settore agroalimentare, o agrifood, che comprende le attività agricole, di trasformazione, trasporto e commercializzazione riguardanti i prodotti destinati all’alimentazione delle persone, sta rapidamente evolvendo sotto la spinta dell’avanzamento tecnologico e della digitalizzazione. E’ un comparto primario dell’economia italiana, per il quale il Politecnico di Milano ha istituito, con la collaborazione dell’Università di Brescia, l’Osservatorio Smart AgriFood.

Le indagini sistematiche, in grado di coinvolgere in larga misura i soggetti interessati, consentono di mettere in luce l’effettivo potenziale delle tecnologie innovative in campo e lungo l’intera filiera e di verificare l’impatto della trasformazione digitale.

Agroalimentare 4.0; il ruolo del digitale nell’industria agroalimentare italiana” è uno studio che si propone di fare chiarezza sulle tecnologie adottate oggi dalle aziende, mettendo in luce i benefici riscontrati e i bisogni che l’innovazione è chiamata a soddisfare.

In un contesto che interessa l’intera filiera produttiva, anche le macchine agricole evidentemente, dai trattori alle attrezzature, o implement, destinate allo svolgimento delle specifiche lavorazioni in campo, contribuiscono in modo significativo all’innovazione tecnologica dell’Agricoltura 4.0.

Trattori per lo smart farming

Le aziende agricole in calo numerico e la popolazione da nutrire in continua crescita chiedono all’agricoltura di essere sempre più efficiente. Smart farming, precision agriculture e Agricoltura 4.0 sono i termini utilizzati per descrivere gli strumenti e le azioni che permettono di impiegare le tecnologie ICT per rendere la produzione più efficiente e sostenibile. Internet of Things, sistemi di posizionamento geografico, Big Data, intelligenza artificiale, sensori e attuatori, veicoli di nuova concezione, autonomi e connessi, droni ne sono gli ingredienti.

I benefici attesi e conseguiti investono gli aspetti economici, operativi e ambientali. Con l’agricoltura di precisione si possono infatti ridurre i costi dei macchinari e della manodopera, della manutenzione, dei combustibili e dei lubrificanti. Ma anche i fertilizzanti e i prodotti fitosanitari possono essere usati con più parsimonia, impiegandone quantità adeguate alle esigenze della singola posizione, così come si può irrigare riducendo il consumo di acqua, non solo per abbattere i costi, ma anche con evidenti ricadute in termini di sostenibilità ambientale, di conservazione della biodiversità, di riduzione dei rischi per la salute e di miglioramento della qualità del prodotto. Anche la gestione aziendale e dei macchinari si semplifica e diventa più facile ed immediato rispondere ai requisiti di certificazione e di tracciabilità dei prodotti.

L’esecuzione delle lavorazioni agricole richiede il controllo ottimale e coordinato nell’utilizzo della trattrice e delle attrezzature. Ad esempio, nelle lavorazioni con più sezioni, come nella semina con spargimento di concime e irrorazione, è fondamentale che tutta l’area da coltivare, talvolta di forma complessa, sia coperta senza lasciare spazi vuoti o creare sovrapposizioni. Bisogna pertanto seguire i percorsi con accuratezza e accendere e spegnere gli attrezzi nel momento giusto. Quando il gruppo motrice-attrezzo trainato è lungo, diventa difficile ottenere la corretta sincronia e tanto più gli attrezzi sono larghi quanto più si possono avere sovrapposizioni o doppie semine, con i conseguenti sprechi. Solo se i trattori e gli attrezzi sono in grado di comunicare tra di loro, le funzionalità elettroniche possono essere sfruttate appieno e rendere smart le macchine agricole. La capacità di comunicare tra trattori e implement di produttori diversi ha portato alla standardizzazione della trasmissione dei dati con il sistema ISOBUS basato sulla norma ISO 11783, grazie al quale tutti i segnali sono scambiati in formato standardizzato, in modo che qualsiasi macchinario possa essere collegato a un trattore con l’utilizzo di un unico terminale.

Grazie a un numero sempre maggiore di applicazioni e integrazioni con sistemi GPS e sensori sempre più precisi, è oggi possibile automatizzare e tracciare ogni lavorazione in campo. Con un terminale universale si può utilizzare un attrezzo su qualsiasi device così come con lo stesso terminale si possono controllare più attrezzi.

Il computer di bordo del trattore fornisce i dati, come la velocità e la posizione, e li condivide con gli attrezzi coinvolti, cosicché questi ultimi possano controllare alcune funzioni del mezzo. La sottosezione in funzione viene cambiata in modo automatico e tutti i dati del lavoro svolto possono essere raccolti e archiviati, comprensivi dell’informazione sulla posizione. E’ così possibile ottenere semine con perfetto allineamento delle file, senza sovrapposizioni, con precisione del dosaggio e della profondità, utilizzando schemi di semina complessi, variare la dose in funzione della posizione, sulla base delle caratteristiche e della fertilità del suolo, massimizzando in ultimo la resa finale. Nella concimazione, attraverso la distribuzione a rateo variabile abbinata al GPS, il fertilizzante può essere distribuito in modo mirato, punto per punto, sulla base di opportune mappe di prescrizione. I principali produttori di trattori agricoli forniscono oggi soluzioni per l’agricoltura smart, personalizzate per agricoltori e contoterzisti. In breve: più efficienza, perché con le tecnologie di precisione si lavora più rapidamente, meno costi, grazie a semine, concimazioni e trattamenti più accurati, più raccolto. Anche in ambito agricolo, il condition monitoring è un mezzo efficace per incrementare la disponibilità delle macchine e delle attrezzature, in virtù della raccolta di dati per il singolo componente e l’intero sistema e dell’elaborazione e determinazione dei parametri di processo e delle condizioni dei macchinari, per prevedere piani di manutenzione ottimali.