Meccanica

MECCANIZZAZIONE DEI PROCESSI AGRICOLI

DEFINIZIONI E NUMERI

Attualmente si producono 6000 kg/ha per un ammontare di ore di lavoro pari a 15 (prima 300 kg con 1000 ore di

lavoro). Questo è dovuto sicuramente alla crescita demografica che ha portato a maggiori esigenze alimentari, inoltre

sempre più persone si sono spostate a lavorare nelle industrie e hanno abbandonato la campagna, da qui la necessità

di aumentare la produzione per unità di lavoro.

Prima tappa: sostituzione della trazione animale con la trazione meccanica

Seconda tappa: studio dell’accoppiamento del cantiere trattore-macchina operatrice

Terza tappa: analisi dei cantieri di lavoro (con l’aggiunta dei contoterzisti)

Quarta tappa: analisi dei sistemi di meccanizzazione

Quinta tappa: agricoltura di precisione

Non si massimizza più la produzione ma il rapporto benefici/costi e la sostenibilità ambientale

Meccanica agraria ≠ meccanizzazione agricola, la prima si riferisce alla macchina mentre la seconda al contesto in cui si

trova

La meccanizzazione agricola studia gli effetti dell’impiego delle macchine nell’ambito di specifici contesti produttivi

agricoli (le prestazioni riguardano i costi, le rese, il tempo e l’ambiente)

INVENZIONI IMPORTANTI:

inizio ‘800, motore a vapore; 1875 barsanti e matteucci, motore a scoppio; 1892 rudolph diesel, omonimo motore;

1927, f.lli cassani primo trattore diesel; 1952 same primo trattore moderno a trazione integrale

primo trattore prodotto in serie al mondo: fordson model f (usa), 1917

primo trattore italiano: fiat 702, 21 agosto 1918

attacco a tre punti: harry ferguson, 1925

pneumatici per trattori: 1932

Nascita di problemi sociali legati alla perdita di posti di lavoro

SVILUPPO IN ITALIA

Prima fase: 1945-1955 motorizzazione dell’agricoltura (utilizzo medio annuo trattore 1000 ore/anno ovvero il periodo

di tempo adatto per i giorni d’oggi)

Seconda fase: 1955-1975 monocolture, adattamento delle strutture aziendali, primi studi sull’organizzazione del

lavoro, aiuti statali in sostegno dei prezzi, addetti da 7 a 3 milioni (utilizzo medio annuo trattore 500 ore/anno)

Terza fase: 1975-oggi sicurezza e confort, contoterzismo, esigenze di qualificazione del personale,

internazionalizzazione dei mercati, sensibilità alle problematiche ambientali, sviluppo di nuove tecnologie tra cui

l’agricoltura di precisione e 1 milione di impiegati (utilizzo medio annuo trattore meno di 400 ore/anno, molto

negativo)

In Italia ci sono 4 ha per trattore, in Germania 12 così come in tante altre realtà… siamo esagerati

(fonti: ISTAT, UNACOMA, UMA)

Chiaramente oltre a comprare tante macchine agricole ne produciamo altrettante, contribuisce al PIL

➔ L’eta media dei trattori è circa 20 anni (vecchio!!!!!!), questo vuol

dire che in un’azienda agricola convivono trattori molto nuovi e

molto vecchi Le aziende più piccole hanno chiuso a favore di quelle

grandi

CONCLUSIONI: Ha senso in questo contesto?

L’AGRICOLTURA DI PRECISIONE E IL CONTESTO AZIENDALE

L’agricoltura di precisione è solo una piccola parte della gestione automatizzata del campo. Noi ci concentreremo solo

sulla coltivazione di precisione che comprende i sistemi erbacei, ortivi e arborei (di cui la viticoltura è il più

importante), i quali sono anche più diffusi al momento. Non ci occuperemo della zootecnia di precisione anche se sta

prendendo sempre più piede.

➔ Azienda agricola = campi + siti funzionali

La azienda agricola può essere definita, in prima approssimazione, come il complesso di beni organizzati

dall'imprenditore agricolo per l'esercizio della sua attività. Ed è quindi con riferimento al concetto di attività di impresa

agricola che trova la sua definizione.

L'articolo 2135 del codice civile qualifica attività agricole la coltivazione del fondo, la selvicoltura, l'allevamento di

animali e le attività connesse, precisando che «per coltivazione del fondo, per selvicoltura e per allevamento di animali

si intendono le attività dirette alla cura ed allo sviluppo di un ciclo biologico o di una fase necessaria del ciclo stesso, di

carattere vegetale o animale, che utilizzano o possono utilizzare il fondo, il bosco o le acque dolci, salmastre o marine.

➔ A differenza dell’industria dover gestire un ciclo biologico implica l’incapacità di poter gestire tutto nel

minimo dettaglio

Si intendono comunque connesse le attività, esercitate dal medesimo imprenditore agricolo, dirette alla

manipolazione, conservazione, trasformazione, commercializzazione e valorizzazione che abbiano ad oggetto prodotti

ottenuti prevalentemente dalla coltivazione del fondo o del bosco o dall'allevamento di animali, nonché le attività

dirette alla fornitura di beni o servizi mediante l'utilizzazione prevalente di attrezzature o risorse dell'azienda

normalmente impiegate nell'attività agricola esercitata, ivi comprese le attività di valorizzazione del territorio e del

patrimonio rurale e forestale, ovvero di ricezione ed ospitalità come definite dalla legge [c.d attività di agriturismo], la

produzione e la cessione di energia elettrica e calorica da fonti rinnovabili agroforestali e fotovoltaiche nonché di

carburanti ottenuti da produzioni vegetali provenienti prevalentemente dal fondo.

➔ Attività di diversificazione, offerta di servizi secondari o produzione di energia – espansione delle opportunità

che l’azienda può fornire

➔ Per fare ciò è necessario SIMULARE e VALUTARE tenendo presente che interagiscono risorse umane,

tecnologie e sistemi viventi

➔ Il dominio in modellistica è il sistema di riferimento (es. dominio dell’agricoltura di precisione = azienda

agricola) – nello specifico abbiamo entità controllabili (es. merci, azioni e risorse) e non controllabili (es.

clima, prezzi, politiche e terreni)

➔ L’output dell’azienda sono le PRESTAZIONI (es. se produce granella le prestazioni saranno le tonnellate di

granella) = qualsiasi output dell’azienda che sia misurabile

L’ATTIVITÀ PRODUTTIVE riguardano quindi ciò che l’azienda produce (beni e servizi)

- Risorse = manodopera e fattori a logorio parziale (es. trattori + vacche)

- Merci = fattori a logorio totale (es. semi, concime, ecc + polli)

- Azioni = processi che combinano risorse e attività produttive, consumano e generano merci

R = risorse / a = azioni / m = merci / p = prestazioni / ap = attività produttive / f = fattori

RISORSE

- entità assimilabili a FATTORI A LOGORIO PARZIALE

- la loro adozione comporta INVESTIMENTI o profonde MODIFICHE nelle strutture aziendali

- dotazione di beni biologici (animali e vegetali), strumentali ed umani necessari al conseguimento delle

produzioni (anche i trattori e le macchine operatrici)

- quindi anche l’agronomo è una risorsa aziendale

MERCI

- entità assimilabili a FATTORI A LOGORIO TOTALE

- PRODOTTI e SOTTOPRODOTTI animali e vegetali

AZIONI

- modalità dinamiche (ogni cosa si può modificare in ogni momento, es. clima, e bisogna gestire in maniera

dinamica le situazioni che ci si trovano davanti) con cui Risorse e Merci vengono utilizzati e combinati

nell'ambito dei processi

- sono la cinghia di trasmissione tra merci e risorse

TUPLA = metodo per scrivere le entità che concorrono all’identificazione dell’azienda, tra due apici – ogni elemento

omogeneo va poi scomposto nelle sottocategorie (è una rappresentazione formale)

Linguaggio da inserire nel software

Ecc…

INDIRIZZO PRODUTTIVO = categoria di beni verso cui è orientata la produzione aziendale (ogni AP può avere diversi IP

– es. aziende risicole che producono anche latte)

CATEGORIE DI INDIRIZZI PRODUTTIVI:

- SA = seminativi annuali (cerealicolo, ortivo, industriale, foraggero (erbai inclusi))

- SP = seminativi poliennali (generalmente di tipo foraggero)

- AF = alberi da frutta

- AL = alberi da legna

- ZL = zootecnia da latte (bovini, caprini, ovini, etc.)

- ZC = zootecnia da carne (ruminanti e suini)

- TF = trasformazione (integrale: enolificio, caseificio, oleificio, macello, salumificio, …; parziale: essiccazione,

conservazione a freddo, …)

- SZ = servizi (contoterzismo, agriturismo, spaccio, …)

Esempi:

foto 1) - 3 sistemi monodirezionali, tutti e 3 parte dello stesso contesto aziendale, ma uno ha un rimpiego (M) – es.

sovescio o residui al suolo

Foto 2) - Esempio di connessione tra sottoinsiemi (ovviamente F/M sono diversi nei due sottoinsiemi)

Foto 3) - Tipica azienda zootecnica

ANALISI DELLE RISORSE (R):

- Fondo agrario (Rfag) = < AP = superficie aziendale, RV = rete viaria, RI = rete idrica >

È una risorsa fondamentale perché ci spiega dove è organizzato il lavoro (substrato) – variabilità spaziale,

bisogna quindi conoscere le caratteristiche di ciascun luogo = Attributi (pH, NPK, caratteristiche chimico-

fisiche, logistiche-strutturali, ecc) – La carta è reperibile come CTR

Catastale appezzamento = Ci sono delle linee colorate che determinano il catasto (proprietario)

- Risorsa manodopera (Rman) = {MN1, MN2,…} – non c’è la tupla perché è un’unica categoria e quindi tutti i

fattori sono allo stesso livello

- Reparto macchine (Rmac) = < TR = trattori, MO = macchine operatrici, SM = semoventi >

- Strutture (Rstr) = < RM = ricoveri, ST = stalle, SM = sala mungitura, SL = silos, ES = impianti essiccazione, SR =

stoccaggio reflui >

- Impianti arborei frutta e legna (Rcar) = graffe {}

- Bestiame (Rbes) = graffe {}

GIS:

Software principale di qualunque gestione informatica dell’azienda

Un SISTEMA INFORMATIVO GEOGRAFICO (GIS) è un Sistema Informativo che contiene OGGETTI GRAFICI (punti, linee,

aree) GEOREFERENZIATI (con assegnate coordinate spaziali congruenti con la base cartografica di riferimento)

associati a TABELLE ALFANUMERICHE

È un utile strumento gestionale per l’Azienda Agricola

A differenza delle mappe cartacee, nei GIS si possono COLLEGARE i dati spaziali e le tabelle di attributi con le

informazioni relative agli elementi spaziali

Un GIS:

- collega elementi cartografici a tabelle attributo

- localizza elementi della mappa o degli attributi

- gestisce insiemi di elementi e attributi come layers

Un GIS è uno strumento di tipo relazionale, usa le relazioni spaziali (=rispettiva posizione) tra gli elementi

Il G.I.S. è una semplificazione del mondo reale

ATTENZIONE! Occorre assegnare agli elementi geografici in mappa la loro POSIZIONE CORRETTA sulla superficie

terrestre (WGS84 = sistema più utilizzato)

Per l’agricoltura di precisione è importante la conoscenza dell’azienda agricola attraverso un sistema informativo che

consente la gestione delle informazioni

AGRICOLTURA DI PRECISIONE E INFORMATICA GESTIONALE

DEFINIZIONE AGRICOLTURA DI PRECISIONE:

- L’Agricoltura di Precisione è un sistema integrato di GESTIONE DELLA PRODUZIONE agricola e forestale che

impiega strumenti e tecnologie per fare la cosa giusta, nel posto giusto, al momento giusto.

- Il termine Agricoltura di Precisione indica quell’insieme di concetti di GESTIONE AGRONOMICA basati

sull’osservazione e la risposta alle variazioni che esistono all’interno di aree coltivate (es. suolo, umidità,

sostanza organica) e le azioni mirate alla ottimizzazione della gestione delle stesse.

- L'Agricoltura di Precisione può essere descritta come una GESTIONE AZIENDALE - agricola, forestale e

zootecnica – che si basa sull'osservazione e l'analisi delle variabili che intervengono nella produzione per

supportare le decisioni delle imprese in modo da contribuire all'aumento dei rendimenti e della sostenibilità

ambientale, economica, produttiva e sociale.

- Utilizzo di TECNOLOGIE, TECNICHE E METODICHE DI LAVORO in pieno campo che consentono la coerente e

non ambigua possibilità di trattare in modo differenziato singole aree omogenee di terreno delle quali si

conoscono le reali proprietà, fabbisogni e caratteristiche produttive

- Utilizzo di tecnologie, tecniche e metodiche di lavoro in pieno campo che consentono la coerente e non

ambigua possibilità di trattare in modo differenziato singole aree omogenee di terreno delle quali si

conoscono le reali proprietà, fabbisogni e caratteristiche produttive (Site-specific farm management)

L’automazione delle informazioni è solo un primo passo verso l’agricoltura di precisione: bisogna considerare la

qualità della gestione, avere informazioni mirate e prendere le corrette decisioni.

- “Strategia gestionale che utilizza tecnologie informatiche per

raccogliere dati da fonti multiple in vista di un loro successivo

utilizzo nell’ambito di decisioni riguardanti le attività produttive

di campo” (NRC USA, 1999) – è la definizione più completa che

abbiamo, l’obiettivo sono i dati che poi sosterranno l’operatore

nelle scelte

TECNOLOGIE INFORMATICHE

➔ INFORMATICA (1962) = informazione automatica = trattamento dell’informazione con mezzi automatici

Formata da:

Scienza dell’informazione = principi di rappresentazione ed elaborazione elettronica dell’informazione

Scienza dei calcolatori (computer science) = studio delle tecnologie hardware e software utilizzate per la raccolta,

l’archiviazione e l’elaborazione dei DATI e la conseguente produzione di INFORMAZIONE

Quindi per concludere la tecnologia deve essere a servizio dell’informazione

ACRONIMI:

ITC = information and communication technologies (somma di IT + TLC) = Insieme delle tecnologie riguardanti

l’INFORMATICA e le TELECOMUNICAZIONI finalizzate al trattamento e allo scambio di informazioni in formato digitale

IT = information technologies

TLC = telecommunications – una volta era solo il telefono

STRUMENTI UTILI

SMARTPHONE = Telefono cellulare con elevata capacità di calcolo, memoria e con capacità di connessione dati ad alta

velocità (5G). Necessita di un sistema operativo per dispositivi mobili

APP = Applicazioni mobili destinate ai dispositivi tipo tablet e smartphone.

WEB APPLICATION = Applicazione accessibile/fruibile via web per mezzo di una rete Intranet o attraverso la Rete

Internet, ovvero in un’architettura tipica di tipo client-server

CLOUD/BIG DATA = Archivi virtuali sovra-aziendali. Intelligenza artificiale e reti neurali

si individua un NUOVO contesto applicativo in cui le conoscenze e competenze dell’informatica si integrano a quelle

specifiche dell’ambito del termine cui si accompagna (es. informatica medica o contabilità informatica)

INFORMATICA AZIENDALE

branca dell’informatica che applica l’informatica ai sistemi produttivi e quindi influenza le diverse categorie di

elementi che costituiscono il sistema aziendale

Definire il quadro metodologico e applicativo dell’informatica aziendale in imprese che

è indispensabile

operano nel settore agroambientale e agro territoriale

l’informatica aziendale influenza:

- Supporti operativi = semplificazione delle procedure operative, compiti esecutivi guidati e facilitati, controlli

automatici dei dati, automazione dei processi

- Organizzazione = rilascio di risorse da vecchie procedure, richiesta di nuove competenze e formazione

professionale, messa in luce di nuove esigenze gestionali

- Monitoraggio e controllo = eventi aziendali in costante monitoraggio, creazione di memorie storiche

aziendali “oggettive”, tempestività di intervento con controlli real-time, nuove politiche di controllo

- Documentazione attività = facilitata la creazione, la consultazione e l’aggiornamento degli archivi aziendali,

possibilità di automazione nella creazione dei report

- Strategie = favorita l’introduzione di innovazioni di processo e di prodotto, nuove politiche di investimento

Monitoraggio = osservazione finalizzata alla raccolta di dati inerenti il processo produttivo in vista della loro successiva

elaborazione (osservi e basta – lo fa anche un drone)

Controllo = Azione, intervento sul processo a partire dai dati raccolti nelle azioni di monitoraggio (quindi è prevista

anche l’azione dell’uomo in seguito a decisioni che dipendono dal monitoraggio)

(monitoraggio vs controllo = esame)

ASTRAZIONE = sinonimo di una semplificazione, si passa dall’azienda con contorni sfumati a un sistema “semplificato”

che però ha dei contorni chiari

1. Raccolta dati = MESSAGGIO, relativo ad aspetti specifici del sistema reale, estraibile dal sistema semplificato

determinato dal dominio di interesse; detto anche DATO GREZZO, può avere natura sia quantitativa sia

qualitativa (il dato grezzo non mi dice niente così com’è)

2. Informazione = DATO ELABORATO che assume un RUOLO all’interno dell’azienda (ovvero che trova una sua

forma di utilizzo) – se all’azienda non serve è inutile, deve avere un senso all’interno del processo decisionale

A. Trasformare i dati misurati in dati grezzi – devono dirci qualcosa e non essere numeri fini a sé steessi

B. Trasformare i dati grezzi in dati elaborati

C. Operare sui dati elaborati: analisi, interrogazioni, reportistica

Come funziona il processo decisionale?

1. Devo avere un problema (o un fine), altrimenti raccolgo dati senza uno scopo – ricognizione problema

2. Definizione degli scopi + scelta dei criteri di valutazione (ovvero: posso o non posso sopportare il

problema e fino a che punto?)

3. Raccolta dati

4. Elaborazione dati

5. Ottenimento informazioni

6. Identificazione delle possibili alternative

7. Processo di valutazione

8. Selezione tra le alternative e DECISIONE esempio: quale strumento usare per distribuzione reflui:

impatto ambientale, efficienza, costo.. devo capire quale di questi elementi è la mia priorità dando un

peso agli indici

L’INFORMAZION