Il mondo dell’agricoltura e tutta la filiera del food è davanti a una nuova rivoluzione. Se il digitale ha messo sul tavolo delle imprese la sfida del Precision Farming e della digitalizzazione dei processi di produzione, adesso è all’orizzonte una accelerazione che si chiama Industria 4.0. La saldatura tra i due fenomeni, o se vogliamo, tra le due rivoluzioni, è rappresentata ancora una volta dal digitale che sta cambiando in profondità le imprese della manifattura e della produzione e sta permettendo alle imprese del primario di fare altrettanto, anche se con tempi e modalità certamente diversi.
L’Osservatorio Smart Agrifood del Politecnico di Milano e del Laboratorio RISE dell’Università degli Studi di Brescia, ha deciso di analizzare il fenomeno Smart Agrifood e Smart Agriculture con una prospettiva più “alta“, con uno sguardo un po’ più “lungo“, che oltre al campo vede l’industria e oltre ancora il retail, le reti commerciali e i consumatori. Ed è oggi questa la prospettiva che più può portare valore a chi, proprio sul campo o negli allevamenti, sa creare il valore del food e del Made in Italy.
E’ con questo spirito e con la volontà di garantire ai partner l’opportunità di giocare una partita molto più ampia tesa a comprendere tutti i componenti dell’agrifood e della filiera del food che l’Osservatorio ha organizzato un workshop Dall’agricoltura di Precisione all’agricoltura 4.0: opportunità, benefici, ostacoli.
Agricoltura 4.0 e Industria 4.0
Marco Perona, Direttore Scientifico dell’Osservatorio Smart Agrifood ha subito che osservato che il mondo dell’agricoltura dovrà affrontare una vera e propria rivoluzione. Così come il mondo industriale è davanti alla sfida dell’Industry 4.0 così adesso il settore primario deve affrontare lo scenario dell’Agricoltura 4.0. Dove il “4.0” è per le imprese del settore agricolo un salto in lungo importante e una grande sfida.
Ed è proprio grazie all’asset dei dati che il Precision Farming o la Smart Agricolture ha messo in moto un processo che permette di unire il dato del campo con quelli del territorio, della logistica, dell’ambiente e con i dati legati all’impresa di trasformazione e ha dato una spinta alla capacità di innovazione delle imprese agricole stesse che possono trovare proprio nei dati una nuova risorsa per fare innovazione di prodotto.
Perona ha poi ricordato che non si fa Agricoltura 4.0 per solo ridurre i costi, l’efficienza è un obiettivo molto importante che non si può trascurare, ma la potenza di questo fenomeno sta nella capacità di alzare il livello di innovazione di tutta la filiera e, così come sta succedendo nell’Industria 4.0, si abilita lo sviluppo di nuovi modelli di business.
Dati come materia prima per l’Internet of Farming
E forse il punto di partenza di tutta la ricerca dell’Osservatorio è nella centralità del dato. Le imprese agricole devono convincersi che la materia prima del loro lavoro è il dato. E’ il nuovo petrolio per le imprese dell’Industria 4.0 ed è il nuovo grano per il settore primario. E per creare e gestire dati servono prima di tutto conoscenze e competenze, che devono essere preparate a questo grande salto, non è più limitato solo all’agricoltura di precisione, che è oggi certamente più accessibile e praticabile, ma che deve allargare lo sguardo a un fenomeno assai più ampio e profondo che l’Osservatorio definisce come Internet of Farming.
Per conoscere le attività e per aderire all’Osservatorio Smart Agrifood Politecnico di Milano e Laboratorio RISE
L’analisi proposta dall’Osservatorio Smart Agrifood e dal laboratorio RISE, arriva da Andrea Bacchetti, direttore della ricerca, e parte dalla considerazione che l’Industria 4.0 sta facendo maturare una nuova visione dell’impresa manifatturiera grazie al digitale ed è in grado di connettere tutti i componenti della produzione in una visione integrata dell’azienda. Uno scenario che ha l’obiettivo di aumentare l’efficienza della produzione permettendo la connessione di tutte le risorse, tecniche e umane, dell’impresa, delle reti logistiche e commerciali. Il digitale consente in questo modo di cambiare le logiche di delivery del prodotto (ad esempio con il passaggio da prodotto a servizio) e permette di creare e sostenere lo sviluppo di nuovi modelli di business. E’ per questo necessario stabilire un ponte tra l’Industria 4.0 e l’Agricoltura 4.0 proprio perché il digitale permette di alzare il livello di intervento su tutti i fattori di produzione e rappresenta un modo nuovo e più efficace per accelerare i processi e i progetti di innovazione.
Bacchetti fotografa l’evoluzione dei processi di produzione nell’ambito del settore primario i 4 fasi:
- Il passato caratterizzato dalla fase del lavoro manuale, dove la produttività era forzatamente limitata; dalla “rivoluzione verde” degli Anni ’70” caratterizzata da una prima importante fase di meccanizzazione e dall’arrivo della prima Agricoltura di Precisione negli Anni 90.
- Il presente che vede la coesistenza di una agricoltura di precisione molto più evoluta e digitale, con l’introduzione di sensori, Internet of things, droni, strumenti che permettono la mappatura di campo con capacità di analytics e lo sviluppo dell’Internet of Farming con l’integrazione dell’intera filiera grazie alla possibilità di raccogliere dati e di scambiarli con tutti gli attori della produzione e con la possibilità di introdurre nuove forme di controllo e di monitoraggio
- E infine il futuro che guarda già all’Agricoltura 5.0, ai selfdriving tractor, o per certi aspetti ai robot, alle soluzioni di tracciabilità basate sulla Blockchain, all’introduzione dell’intelligenza artificiale.
Filippo Renga, Direttore della Ricerca porta l’attenzione su uno dei fattori di successo o critici dell’impresa agricola: il processo decisionale e la cultura. Nell’impresa agricola tradizionale le decisioni sono ancora legate in larghissima misura all’imprenditore, al suo intuito e alla sua esperienza. In determinate situazioni, più complesse per progetti e situazioni più rilevante può essere coadiuvato da altre figure, ma in definitiva il processo decisionale insiste su esperienze “umane” e sulla sensibilità delle persone.
Nell’Agricoltura 4.0 resta centrale l’esperienza dell’imprenditore, ma può contare su molte più fonti informative, di conoscenza, di monitoraggio e di analisi e di sensibilizzazione. In questo scenario l’impresa agricola si arricchisce di fonti che generano dati e deve disporre di strumenti in grado di elaborarli e di trasformarli, in tempi sempre più rapidi, in azioni. Le tecnologie abilitanti vengono poi segnalate da Andrea Bacchetti che parte dall’Internet of Things, dai veicoli intelligenti e autonomi, dalle piattaforme software per gestire applicativi o per Big data e Advanced Analytics, dalle soluzioni per la geolocalizzazione, dalla disponibilità di wearable sempre più specializzati per gestire i dati legati alla salute degli animali nella zootecnia e dalla diffusione del Cloud che permette un sempre più facile accesso a dati e applicazioni.
La diffusione di IoT e Wearable e i limiti del Cloud
L’Osservatorio Agrifood permette di disporre di una prima importante fotografia della diffusione di queste tecnologie nel settore primario. Bacchetti sottolinea che c’è oggi una prevalenza delle tecnologie orientate alla gestione del dato con prevalenza di soluzioni per Big Data e Analytics, si vede l’utilizzo di device di ultima generazione e di sistemi per la gestione della mobilità e la geolocalizzazione e così anche di apparati e soluzioni Internet of Thing e applicazioni IoT. Mentre è ancora scarsa la diffusione di veicoli e attrezzature smart ed è assolutamente marginale l’utilizzo del Cloud.
Ma dove ci concentra oggi l’attenzione sull’innovazione digitale nelle varie fasi che contraddistinguono il processo produttivo delle imprese agricole?
Bacchetti mette in evidenza che l’attenzione oggi è di gran lunga prevalente sulle fasi produttive di campo: sulla coltivazione, sulla raccolta e sulla semina. Pianificazione, logistica e stock sono presi in considerazione solo in modo marginale. Renga sottolinea a sua volta l’importanza di far crescere la conoscenza e le competenze per abilitare questi processi di innovazione che devono partire dalle persone e rimanere in capo alle persone.
La diffusione del digitale tra Agricoltura di Precisione e Internet of Farming
In termini applicativi lo scenario di attenzione non cambia, è sempre il campo a conquistare l’attenzione e nella visione proposta dall’Osservatorio SmartAgrifood si suddivide nell’analisi tra campo e produzione con gli ambiti dell’Agricoltura di Precisione e dell’Internet of Farming.
Nello specifico le applicazioni più diffuse sono oggi quelle della fertilizzazione variabile, della mappatura e del monitoraggio delle coltivazioni, del controllo e della gestione delle attrezzature e dei raccolti e della irrigazione di precisione. Decisamente meno diffuse le applicazioni che attengono all’ambito Internet of Farming ovvero quelle legate ai sistemi gestionali per tutte le attività e delle risorse aziendali e del parco macchine.
Le 5 grandi fasi del digitale per l’Agricoltura 4.0
In termini di gestione dell’impresa agricola il processo può essere letto sulla base di 5 grandi fasi:
- Background data, dove vengono trattati i dati relativi all’ambiente: mappe del terreno, topografie, mappe del raccolto, dati ambientali e fotografie aeree.
- Memorizzazione dati, con gestione delle molteplici fonti che attengono oggi alle varie tecnologie e infrastrutture che compongono l’agricoltura di precisione: Internet of Things, sensoristica, wearable per animali, RFID, ma anche GPS, Global Navigation Satellite Systems, Cloud, LoRaWAN, 3G, 4G e tutto il mondo delle App.
- Analisi e decision making. In questo ambito rientrano le soluzioni di supporto alle decisioni, i Farm Management Information Systems (FMIS), ma anche tutto l’ambito delle best practices per l’agricoltura: Good Agricultural Practices
- Attrezzatura specializzata. La tecnologia qui ha aperto un vero e proprio flusso di innovazione continua con processi di innovazione specifici per l’agricoltura di precisione o “riposizionamenti” di soluzioni tecnologiche nate per altri ambiti, ma che possono essere utilizzati con successo nel precision farming come i droni ad esempio, come le fotocamere multispettrali, i robot, i veicoli autonomi o i sistemi di guida parallela, le soluzioni per l’irrigazione intelligente e tanti altri
- Valutazione e revisione. In questo scenario infine rientrano le componenti più legate alla parte analitica e di “intelligenza. Si tratta di Big Data, di Data Analytics, ma sempre più spesso di Cognitive computing, di Machine Learning e anche qui di FMIS Farm Management Information System
L’utilizzo del digitale nei vari settori dell’agricoltura 4.0
Interessante vedere oggi il livello di utilizzo del digitale nei vari settori del comparto agricolo. Resta naturalmente preponderante la componente di digitale destinata all’agricoltura di precisione rispetto alla componente Internet of Farming. In generale il digitale è applicato in modo “trasversale“, su tutti i settori. Ma nello specifico sono poi il cerealicolo, l’ortofrutticolo e il vitivinicolo che ancora una volta sul precision farming stanno muovendosi con maggior dinamicità e Bacchetti sottolinea in particolare il lavoro che si sta facendo a livello vitivinicolo dove il tema del “campo” ovvero dell’agricoltura di precisione si sta già “saldando” con la trasformazione e anche con la componente di commercializzazione proprio per valorizzare e testimoniare ai clienti il lavoro di qualità che viene effettuato in tutte le fasi di produzione, trasformazione e gestione del prodotto.
Filippo Renga richiama l’attenzione sul settore zootecnico sui temi del digitale che permette di gestire in modo diverso la salute degli animali, ad esempio con l’adozione di wearable e con applicazioni di analytics dedicate che permettono di incidere direttamente sulla qualità del prodotto, sull’efficienza e sui processi di gestione degli animali stessi partendo dalla disponibilità di dati che aumentano il modo esponenziale la conoscenza dell’animale, del suo comportamento, delle sue reazioni a determinate condizioni o trattamenti.
Le aziende agricole in Italia
Per i produttori di soluzioni e tecnologie digitali rappresenta una grandissima opportunità da stimolare e far crescere. Si parla infatti in Italia di un panorama di più di un milione e seicentomila imprese agricole di cui più di 200mila aziende che si occupano anche di allevamento e quasi 5mila solo di allevamento. Certo si tratta di imprese prevalentemente di piccole dimensioni che nel 96% fa riferimento a imprese individuali.
Sotto il profilo della digitalizzazione Bacchetti invita a guardare il bicchiere mezzo pieno. Osserva che solo il 4% delle imprese è oggi informatizzata. Vale a dire un grande spazio di crescita, soprattutto se si individua la modalità giusta per accompagnare l’introduzione del digitale, ad esempio con un forte sostegno in termini di sviluppo delle competenze.
Anche perché l’introduzione del digitale deve confrontarsi, come sottolinea ancora Bacchetti, con una filiera che sta cambiando radicalmente e per le imprese, i contoterzisti gli operatori del primario come gli agronomi, aumenta il numero di soggetti che possono contribuire a portare innovazione. Questa trasformazione vede l’ingresso di attori “nativi” del mondo digitale, sia a livello di infrastrutture, sia di applicazioni, vede la dinamica delle start up e dell’open innovation, con un numero crescente di soggetti e di operazioni, ma vede anche l’evoluzione dei produttori tradizionali di macchine e attrezzature che allargano l’offerta comprendendo sempre più spesso componenti digitali o, con la robotica, introducendo nuovi livelli di automazione. Per ultimo, ma non certo con minore importanza, ci sono anche gli attori nel mondo delle “sementi“, dei fitofarmaci e dei fertilizzanti, che stanno a loro volta introducendo componenti digitali in forma di servizio che diversifica la loro offerta e che soprattutto introduce nuove modalità di approccio basate sull’analisi dei dati.
Agricoltura 4.0: la sfida nella creazione di un ponte tra domanda e offerta
La grande sfida, conclude Andrea Bacchetti è quella di creare un ponte tra domanda che sta crescendo e che ha bisogno di conoscenza e di sostegno informativo e “culturale” e una offerta che diventa ogni giorno più ricca, ma che rischia di non trovare interlocutori sufficientemente preparati per tradurre in risultati concreti queste opportunità. Da qui, come precisa Filippo Renga, il compito dell’Osservatorio Smart Agrifood che vuole proprio analizzare i fattori abilitanti per lo sviluppo di una Agricoltura 4.0 capace di aggiungere valore alle imprese nel rispetto della loro specifica cultura del territorio, del prodotto e nel rispetto della loro vocazione.
Un esempio concreto dello spirito e del supporto dell’Osservatorio arriva dalla sensibilizzazione a leggere il fenomeno Agricoltura 4.0 in stretta relazione con il fenomeno Industria 4.0 e non solo nella prospettiva di una integrazione tra il campo e l’industria di trasformazione, ma anche come possibilità di utilizzare di incentivazione agli investimenti del Piano Nazionale Industria 4.0 per le imprese agricole.
Il Piano Calenda anche per l’Agricoltura 4.0
Il messaggio è chiaro: si può fare e si deve fare. Il Piano Calenda è adottabile anche per l’Agricoltura 4.0, purché il processo di innovazione sia impostato in modo da soddisfare alcuni importanti requisiti che valgono in realtà per tutti i tipi di industria come:
- La presenza di soluzioni a controllo per mezzo di CNC (Computer Numerical Control o macchine a controllo numerico) e/o PLC (Product Life Cycle)
- La interconnessione ai sistemi informatici con caricamento da remoto di istruzioni e/o part program
- La integrazione automatizzata con il sistema logistico o con la rete di fornitura e/o con altre
- macchine del ciclo produttivo
- La disponbilità di interfaccie tra uomo e macchina semplici e intuitive
- La rispondenza ai parametri di sicurezza, salute e igiene del lavoro
Accanto a questi parametri che sono vincolanti se ne aggiungono altri che non devono essere presenti almeno con un requisito
- La presenza di sistemi di tele-manutenzione e/o tele-diagnosi e/o controllo in remoto
- La possibilità di effettuare il monitoraggio continuo delle condizioni di lavoro e dei parametri di processo mediante opportuni set di sensori e di apparati che permettono di gestire il processo
- La disponibilità di caratteristiche di integrazione tra macchina fisica e/o impianto con la modellizzazione e/o la simulazione del proprio comportamento nello svolgimento del processo
A fronte dello sviluppo di progetti di innovazione con queste caratteristiche si può effettivamente parlare di incentivi del Piano Calenda che vale anche per l’Agricoltura 4.0
Un tavolo di lavoro legato al Lattiero-Caseario
In occasione del Workshop è stata annunciata anche l’attivazione del tavolo di lavoro dedicato al settore lattiero caseario 4.0 per studiare le prospettive di sviluppo legate alla digitalizzazione di uno dei settori più importanti della nostra economia. Un settore strettamente legato all’industria di trasformazione e che guarda con grandissima attenzione alle possibilità di conoscenza che possono essere aperte e abilitate dal digitale.
Troverete su Internet4Things informazioni e aggiornamenti anche su questa nuova iniziativa.
