Mietitrebbie e agricoltura 4.0

Di   17 settembre 2018

Migliorare l’efficienza delle operazioni di raccolta, ridurre i costi d’esercizio e manutenzione della mietitrebbia, aumentare produttività e qualità con i sistemi dell’agricoltura digitale.

La combinazione di una mietitrebbia top di gamma con sistemi di visione e sensoristici, monitor, dispositivi di guida automatica, software per la mappatura, antenne e tool di telemetria permette di monitorare e regolare al meglio il funzionamento dei mezzi agricoli e di interpretare e trasferire all’azienda agricola, agromeccanica o all’officina grandi quantità di informazioni utili per orientare gli interventi successivi sulle colture e allo stesso mezzo meccanico.

In Italia sono circa 1.600 le mietitrebbiatrici dotate di sistemi di mappatura attive sul 10% della superficie nazionale coltivata a cereali. I principali produttori sulle proprie ammiraglie integrano il meglio delle tecnologie di raccolta e spingono per l’adozione di soluzioni 4.0 al momento della vendita, dai dispositivi per la guida automatica alle funzioni per il rilevamento di produzione e umidità. I numeri sono in crescita e oltre la metà delle mietitrebbie vendute hanno a bordo dei dispositivi di agricoltura 4.0. I vantaggi offerti dalle mietitrebbiatrici 4.0 sono infatti molteplici, tuttavia essistono degli ostacoli. Primo fra tutti la scarsa comprensione dei vantaggi delle nuove tecnologie digitali. Questo genera scarsa sensibilità di agricoltori e contoterzisti, un gap di competenze e la ridotta propensione agli investimenti. Ostacolo non di scarso rilievo è anche l’insufficiente copertura della banda larga nelle zone rurali.

Da un’indagine condotta dal CREA presso imprese conto terzi dotate di macchinari per l’agricoltura di precisione, emerge che solo il 7-8% dei clienti richiede ai contoterzisti prestazioni nell’ambito del precision farming. La dotazione strumentale in mano ai contoterzisti è dunque sottoutilizzata e solo il 20% delle mietitrebbie tecnologicamente avanzate viene utilizzata in tutte le sue potenzialità.

E l’Italia ha accumulato un ritardo di 10 anni rispetto all’Europa. Oggi soprattutto i contoterzisti sono impegnati a ricucire la distanza mutando velocemente il loro modo di lavorare con macchine agricole e soluzioni tecnologiche.

Camere e sensori

Le telecamere installate in punti strategici delle mietitrebbiatrici controllano le operazioni di retromarcia e di scarico, rilevano gli ostacoli e contribuiscono alla correzione delle traiettorie nella guida automatica. A loro volta, i sistemi di visione collocati nel serbatoio cereale (es. la Grain Quality Camera sui modelli AGCO Ideal 7-8-9 di Fendt) inviano immagini in tempo reale ai terminali di comando, consentendo di verificare la percentuale di rottura o la presenza di corpi estranei nella granella raccolta e di modificare le impostazioni se necessario.
Il controllo dell’operatività delle trebbie e della quantità/qualità del raccolto è affidato anche a sensori che rilevano problematiche degli organi di lavoro o parametri relativi alla granella nel serbatoio, comunicando i dati in tempo reale al monitor in cabina per via elettrica o digitale tramite CAN Bus.
I sensori preposti al monitoraggio degli organi meccanici più soggetti a rottura rilevano la vibrazione o la temperatura e, al loro aumento, segnalano la presenza di un dispositivo molto usurato. Un avviso inviato via internet all’officina meccanica consente di preparare il pezzo di ricambio e di eseguire la manutenzione preventiva sui mezzi, minimizzando i tempi di fermo macchina.
Altri sensori utili (es. su mietitrebbie NH CR Revelation, Case IH Axial Flow e AGCO Ideal) misurano le rese e il tenore di umidità del prodotto in transito sull’elevatore. I primi (meccanici a cella di carico) stimano la quantità di granella dall’impatto dei chicchi, mentre i secondi prelevano campioni ogni 30 secondi permettendo di sapere quanto l’umidità del prodotto si discosta da quella ottimale.
Pensati per la stima delle caratteristiche qualitative della granella, i sensori Near Infra-Red – NIR sfruttando la banda di frequenza dell’infrarosso vicino, rilevano la presenza di legami azoto-idrogeno che individuano gli amminoacidi formanti le proteine e altri legami per offrire previsioni realtime sul contenuto proteico e su altri parametri. Interessante per quei Paesi dove il prezzo del prodotto raccolto è stabilito in base alla quantità di proteine, la tecnologia NIR consente di elaborare mappe di qualità, i cui risultati talvolta sono inversamente proporzionali a quelli delle mappe di produzione. “A partire da settembre 2018, le trebbie CR Revelation disporranno dei sensori EvoNIR , sviluppati grazie alla partnership con Dinamica Generale e localizzati sull’elevatore” specifica Baldazzi.

Monitor

I monitor in cabina sono necessari per visualizzare e regolare le funzioni delle mietitrebbie e degli input forniti dai sistemi di visione o dai sensori. Attraverso interfacce intuitive e grafiche personalizzabili, i monitor consentono di gestire con facilità i sistemi di guida automatica, quelli di agricoltura di precisione e quelli di telemetria per il trasferimento dei dati.
Tra i modelli presenti sul mercato, si distinguono le Ideal che permettono, mediante il sistema opzionale IdealHarvest™, di utilizzare l’Ipad in cabina per visualizzare gli input forniti dalla Grain Quality Camera e dalla rete di sensori per selezionare in tempo reale la strategia di raccolta, agendo sulla riduzione della rottura della granella, sulla massimizzazione della pulizia del materiale oppure sulla riduzione delle perdite di prodotto.

Sistema IdealHarvest™, disponibile su Ipad per le AGCO Ideal (Fonte foto: © AGCO)

Trebbie e guida automatica

La guida automatica è una delle prime tecnologie introdotte sulle mietitrebbiatrici. Grazie a volanti elettrici che seguono determinate traiettorie in campo tracciate da un ricevitore satellitare è possibile gestire al meglio lo spazio di raccolta. In particolare si evitano le sovrapposizioni o i salti tra le passate successive, registrando le superfici lavorate non sempre corrispondenti a quelle catastali.
Sistemi di guida automatica per le trebbie sono lo SmartSteer™ e l’IntelliSteer® disponibili sulle NH CR Revelation: tramite lettore laser, ottimizzano il flusso di prodotto sull’intera larghezza della testata (il primo) e assicurano (il secondo) una precisione di 1-2 centimetri tra passate consecutive anche da un anno all’altro grazie alla compatibilità con i segnali RTK.
Invece il dispositivo AFS AccuGuide™ delle Axial Flow automatizza le sequenze di svolta e di convergenza sulla passata successiva grazie alla funzione AccuTurn™.
Diversi dispositivi che equipaggiano le testate – mais e grano – mantengono i mezzi in traiettoria a ogni passata e correggono in automatico la direzione delle macchine senza bisogno di segnale Gps. Ad esempio, il Case IH AFS RowGuide™ per testate mais rileva la posizione delle file della coltura grazie a tastatori integrati.
Invece il sistema per testate grano Case IH AFS CruiseCut™ usa un tool laser installato a livello del tetto della cabina per leggere la differenza di altezza tra prodotto tagliato e non e indicare la linea corretta da seguire.

Mappatura degli appezzamenti

L’implementazione dei sistemi di guida automatica sulle mietitrebbie ha spianato la strada all’introduzione di soluzioni per la realizzazione di mappe che stimano la quantità di granella raccolta. La quantità di prodotto che in 2 secondi passa per larghezze pari alla testata di raccolta è rilevata grazie a sensori d’impatto per la stima della resa in chilogrammi per ettaro. Una volta individuate le coordinate con il ricevitore Gps e uniti i bordi di tutte le parcelle, si ottiene una mappa dell’appezzamento composta da tante aree ognuna delle quali è caratterizzata da una colorazione che indica la produzione.
Aumenta la precisione la presenza di sensori che, dividendo la testata in quattro parti, ne rilevano l’uso totale o parziale tenendo conto di eventuali sovra o sottostime. Dalle mappe sono visibili le rese nelle varie aree del campo, ma anche indicazioni sulla quantità di elementi nutritivi asportati (azoto, fosforo, potassio) dal terreno. Ciò permette di svolgere indagini impensabili con i soli dati di produzione media, di calibrare tutti i mezzi produttivi e, in particolare, di redigere piani di concimazione a rateo variabile.

Macchine e satelliti, ricevitori e antenne

I dispositivi di guida automatica e quelli di mappatura funzionano al meglio sulle mietitrebbie, quando queste sfruttano sia i propri ricevitori sia una rete di antenne a terra per correggere il sistema RTK e ottenere il livello di precisione più alto (+/- 2.5 centimetri). Il costo dei ricevitori varia dai 3 ai 10 mila euro a seconda delle prestazioni. Le antenne a terra sono offerte in abbonamento da differenti costruttori di macchine agricole o di ricevitori satellitari. L’acquisto di un’antenna fissa da parte degli imprenditori agricoli conviene solo se questi possiedono una flotta composta da molti mezzi. Il miglior acquirente è quindi sempre il contoterzista. Alcuni esempi sul mercato sono i ricevitori NH 372 e Case IH AFS® 372 capaci di captare i segnali Gps e Glonass. I ricevitori NovAtel e Trimble, che offrono tre livelli di precisione (Submeter, Decimeter, RTK con antenna base), sono invece disponibili sulle AGCO Ideal.

Tecnologie di correzione utilizzabili dal ricevitore Case IH AFS® 372 (Fonte foto: © Case IH)

Telemetria

Per il trasferimento bidirezionale delle informazioni tra le mietitrebbie in campo e i computer nelle aziende agricole entrano in gioco i sistemi telematici (es. PLM® Connect Telematics delle NH CR Revelation; AFS Connect™ delle Axial Flow Case IH; il sistema di comunicazione Machine to Machine – M2M e AgCommand di Ideal Fendt), che permettono di memorizzare i dati di raccolta o le mappe delle superfici e di visualizzare i parametri di funzionamento delle mietitrebbiatrici a distanza. Questo consente ai concessionari di eseguire la diagnostica in remoto per ridurre i costi di esercizio e di manutenzione e agli agricoltori di seguire le operazioni dall’ufficio migliorando la gestione del parco macchine e del personale. In alcuni casi i sistemi di telemetria consentono di confrontare i dati di diverse trebbie e supportare i conducenti inesperti tramite l’invio di suggerimenti sul monitor in cabina.

Sistemi di telemetria, ideali per il trasferimento dei dati tra macchine e azienda (Fonte foto: © Case IH)

The harvest is App

Infine sul mercato ci sono anche alcune applicazioni, che – da dispositivi mobili – supportano contoterzisti e agricoltori nella gestione della raccolta. Tra queste, New Holland HarvestExcellence, che aiuta a settare in modo ottimale le macchine, NH PLM Academy e Case IH AFS Academy, che spiegano come utilizzare al meglio le funzionalità dei sistemi PLM e AFS. SmartConnect diAGCO Ideal consente all’operatore di gestire su tablet il sistema IdealHarvest™ e quindi di prendere decisioni in tempo reale per l’ottimizzazione della produttività, il miglioramento della qualità della granella e della paglia, la minimizzazione delle perdite.