IL ROBOT DI MUNGITURA

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IL ROBOT

DI MUNGITURA

Progetto QUSOST-AZ - PSR Lombardia 2014-2020 Op. 1.2.01

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Progetto QUSOST-AZ - PSR Lombardia 2014-2020 Op. 1.2.01

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SOSTENIBILITÀ E INNOVAZIONE

NELLE FILIERE AGRO - ZOOTECNICHE

DELLA LOMBARDIA

Obiettivo generale

Buone pratiche agricole

Il progetto QUSOST-AZ, finanziato grazie al PSR Lombardia 2014-2020 e promosso da Promocoop Lombardia, società di servizio di Confcooperative Lombardia, ha l’obiettivo di diffondere buone pratiche, informazioni e co- noscenze per sviluppare filiere agro-zootecniche resilienti e sostenibili: partendo dalla fase della produzione cerealicola, a quella zootec- nica, fino alla fase di trasformazione e com- mercializzazione.

Nello specifico, sarà posta attenzione a diffusione e dimostrazione di buone pratiche per:

•

ridurre l’impatto ambientale delle produzioni agricole;

•

migliorare l’efficienza delle produzioni agricole;

•

migliorare il benessere degli animali;

•

promuovere l’adozione di innovazioni tecnologiche per migliorare le performance produttive e la gestione delle filiere.

Obiettivo generale

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Il settore agroalimentare affronta quotidia- namente molteplici e complesse sfide legate in gran parte alle con- seguenze dell’incre- mento demografico mondiale, ai nuovi e di- versificati trend di con- sumo, agli effetti del cambiamento clima- tico, alla volatilità dei prezzi e instabilità dei mercati, alla sempre più forte attenzione da parte di cittadini e politica ai temi connessi all’impatto ambientale e eticità delle produzioni agroalimentari e alla necessità di miglio- are l’efficienza e orga- nizzazione delle filiere.

L’innovazione digita- le, in questo senso, è un fattore chiave per affrontare queste sfide e migliorare la com- petitività e sostenibili- tà delle filiere nel loro complesso.

Nel corso degli ultimi anni, sono stati rag- giunti importanti risul- tati, grazie allo sviluppo e applicazione in tutto il mondo di diverse soluzioni tecnologiche che hanno eviden- ziato le straordinarie opportunità della rivo- luzione digitale anche in campo agricolo.

La digitalizzazione sta ormai cambiando radi- calmente tutta la filiera agroalimentare, dalle aziende agricole alle imprese di trasformazione, commercializza- zione e distribuzione.

Oggi, risulta quindi es- senziale conoscere le diverse soluzioni tecnologiche esistenti, il loro potenziale di utilizzo e le opportunità per migliorare la gestione delle filiere.

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L’Italia, sulla base all’indice DESI (Indice di di- gitalizzazione dell’economia e della società), è venticinquesima nella graduatoria europea, seguita solo da Romania, Grecia e Bulgaria.

Occore quindi adeguarsi rapidamente al cam- biamento perchè le performance delle aziende, comprese quelle zootecniche, dipendono mol- to dall’utilizzo di soluzioni digitalizzate.

Nel settore zootecnico, secondo l’Istat, le tematiche interessate dalla digitalizzazione sono:

1) Procedure amministrative;

2) Tracciabilità;

3) Agricoltura di precisione;

4) IoT (Inernet of Things) e quindi Big data, droni;

5) Politica della qualità;

6) Tecniche di Precision Livestock Farming (PLF).

Condizione di partenza è il possesso di una connettività veloce e affidabile, a banda larga. Nel grafico sottostante è possibile notare la netta differenza su quest’ultimo aspetto tra macroregioni italiane e aziende organicamente disu- guali.

Grafico 1 - % di aziende zootecniche in possesso di una connessione fissa a banda larga

Fonte: Istat, 2021

LA BANDA LARGA

46,5 50,4

33,7

27

39

69,6 66

54,7

37,8

59,3

85,7 83,6 81,3

75,4

82,6

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Nord-ovest Nord-est Centro Sud e Isole Italia 1 addetto 2-5 addetti oltre 5 addetti

Zootecnia: opportunità di digitalizzazione

Uno studio condotto da ISTAT “La diffusione delle tecnologie nelle aziende zootecniche - anno 2020” mette in luce lo scenario dell’applicazione e diffusione delle soluzioni tecnologiche nel settore zootecnico in Italia. Di seguito si riportano alcuni dei principali aspetti emersi.

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La promozione dei propri prodotti su piattaforme digitali, quali siti web e social networks, è scarsamente adottata dalle aziende zootecniche italiane, secondo una rilevazione ISTAT.

Tra quelle che optano per tali modalità di sponsorizzazione, la stragrande mag- gioranza (98,4 %) le utilizza per descrivere i beni e i servizi prodotti o per fornire informazioni sui prezzi, il 34,9 % per le vendite online, il 13,4 % per indicazioni sulle pratiche sostenibili impiegate nel processo produttivo, l’11,6 % per indicazioni sulla tracciabilità degli ordini.

Come si evince dal Grafico 2, anche in questo caso la dimensione aziendale comporta una variabilità tra aziende di diversa dimensione.

SITI WEB E SOCIAL CLOUD COMPUTING

Altro supporto tecnologico di cui si dotano le aziende zootecniche italiane è il Cloud Computing, un insieme di servizi ICT (Information and Communication Technology), nei quali rientrano software per ufficio, PEC, posta elettronica, spazi di archiviazione dati, ecc.

Dal grafico 3 risalta, ancora una volta, l’influenza che la dimensione aziendale esercita sulle scelte degli imprenditori in termini di tecnologie digitali.

Delle aziende che hanno fatto ricorso a tali sistemi, l’83,3% si è limitata ad ac- quistare un solo servizio di Cloud Computing, il 10,3% ne ha acquistati almeno due e solo il 6,4% ne ha scelti tre.

7,7

17,8 11,7

4,4 9

16,1 22,1 28

12,4 17,9

28,8

56,1

76,8

52,8 47,1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

16,8 19,2 19,2 18,3 18,2

29,5 33,1 31,4

26,5 30,1

40,5

46,2 44,3 45,5 43,4

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Grafico 2 - % di aziende zootecniche con siti web o piattaforme social

Grafico 3 - % aziende zootecniche che utilizzano servizi di Cloud Computing

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PLF - Precision Livestock Farming

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Per ottimizzare i pro- cessi produttivi e moni- torarli costantemente, sono disponibili varie tecniche di PLF, ossia l’agricoltura di precisione applicata al settore zootecnico.

Tra queste, la mungi- tura automatizzata è senza dubbio una delle più utilizzate, permette infatti di raccogliere feedback quotidiana- mente su aspetti quan- ti-qualitativi della produzione, oltre che migliorare l’efficienza e efficacia del processo.

Il progresso di tale stru- mentazione ha inoltre portato ad un’ottimiz- zazione dell’alimentazione attraverso integrazioni con la cosi- detta precision feeding.

Recentemente hanno poi trovato ampia diffusione anche tutta una serie di ulteriori tecno-

logie per il controllo della qualità del latte, oltre che strumentazioni innovative in grado di fornire dati sul be- nessere animale e sul comportamento della mandria. La diffusione di questi strumenti di precisione si manifesta per il 52,1% nelle regio- ni del Nord-Ovest, con una media nazionale del 38,5 %.

In termini generali, secondo quanto rilevato da ISTAT, gli allevatori indirizzano l’acquisto di strumentazioni digitali su sistemi infor- matici di gestione della mandria (47,8%), sistemi per il monitoraggio dell’attività produttiva e riproduttiva della mandria (41%), tecno- logie di remote sensing (29,9%) e robot di mungitura (21,4%).

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Nel complesso è possibile affermare che il ricorso alle tec- nologie digitali è più diffuso tra realtà di medio-grandi di- mensioni.

Gli imprenditori che hanno optato per il digitale, come segna- lato dall’Istat, dichiarano di aver beneficiato di un miglior ac- cesso e condivisione di informazioni interne e esterne all’a- zienda, migliorando e abbreviando il processo decisionale, il che equivale a rendere l’azienda più efficiente e redditizia.

Allo stesso tempo migliorare la gestione della mandria at- traverso il controllo costante della salute degli animali e del processo di mungitura rappresenta un altro elemento di vantaggio..

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Uno dei temi di mag- giore interesse per il settore lattiero caseario è sicuramente quello dell’automazione delle operazioni di stalla.

Negli ultimi 25 anni, partendo dalla diffusione degli impianti automatici per lo smaltimento degli effluenti, per poi passare ad impianti au-

tomatici di distribuzione degli alimenti e di mungitura e successivamen- te a sistemi di ventila- zione e raffrescamento estivo, la ricerca ha impiegato notevoli risorse per rendere il processo produttivo più agevole agli operatori. L’automazione della mungitura ad esempio comporta

non solo uno sgravio di manodopera, ma an- che un miglior stato di salute della mandria.

In Italia, la mungitura automatica (AMS, Automa- tic Milking System) è in rapida diffusione grazie alla possibilità che offre di far fronte a quelle che sono le principali sfide del settore.

IL ROBOT DI MUNGITURA

Con l’avvento del robot, il singolo intervento di mungitura è stato ab- breviato a livello di durata. Ciò determina una riduzione dello stress e quindi un miglior benessere generalizzato per l’animale.

Nella fase di set up di un robot di mungitura

gioca un ruolo chiave la scelta corretta della sua ubicazione, per poter garantire un suo sfrutta- mento adeguato da parte di tutta la mandria.

Uno dei primi fattori da considerare è l’ingresso al robot, il quale deve essere di facile accesso, sempre perfettamente sgombro, e non deve rappresentare un’ostru- zione per i movimenti delle bovine all’interno della stalla.

Data la volontaretà della

bovina stessa nella scelta del giusto momen- to di mungitura, vi è la necessità di circolazione libera delle bovine, oppure guidata tramite

cancelli selezionatori a senso unico.

L’adozione di un sistema di stabulazione a circolazione libera significa poi rispettare le cinque libertà fondamentali del benessere della bovina (libertà dalla fame e dalla sete, libertà dai disa- gi termici e fisici, libertà da dolore, lesioni e ma- lattie, libertà da paura e stress cronici, libertà di esprimere il proprio comportamento natura- le), che si manifestano con migliorie della salute e della produzione.

Pertanto un impianto di mungitura robotizzata abbinato alla stabulazione libera permette di sfruttare al meglio la produttività del singolo capo, rispettando anche le disposizioni in merito al benessere animale.

1. Difficoltà di reperimento di manodopera qualificata;

2. Impegno quotidiano nella mungitura giornaliera;

3. Scarsa efficienza organizzati- va delle aziende;

4. Benessere animale difficile da mantenere sugli standard

europei.

SFIDE DEL SETTORE

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Per quanto illustra- to in precedenza, risulta chiaro che gli AMS sono innova- zioni così radicali che richiedono un profondo cam- biamento nella gestione e nell’or- ganizzazione del- le stalle, dall’ali- mentazione alla durata della carrie- ra produttiva, dal comportamento dell’animale alla progettazione della stalla, dagli aspetti igienico-sanitari alla quantità e qua- lità della produzione.

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Gli AMS sono sistemi complicati, che inglobano tecnologie sofisticate, ma che si devono adeguare ad un ambiente particolare come quello della stalla.

Infatti, il continuo contatto con deiezioni, gas ambientali, polvere e con gli stessi animali di grande mole, richiede una progettazione mirata alla robustezza delle strutture e all’impiego di materiali di elevata resistenza a precise compo- nenti biochimiche.

A livello strutturale un robot di mungitura è costituito essenzialmente da:

La stazione di mungitura, pur con differenze tra aziende, è generalmente co- stituita da una gabbia in profilati metallici con cancello posteriore di ingresso e cancello anteriore di uscita.

Il sistema di alimentazione è anch’esso presente in tutti i modelli di AMS, poi- ché è stato dimostrato essere indispensabile per incentivare l’animale a farsi mungere.

una o più postazioni di mungitura;

un sistema computerizzato di controllo;

ROBOT: ASPETTI TECNICI

un sistema di distribuzione del mangime;

un insieme di strumenti complementari per il lavaggio della mammella, la disinfezione del gruppo mungitore, lo scarto dei primi getti di latte.

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un sistema robotizzato di attacco del gruppo mungitore;

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ROBOT: CONSIGLI OPERATIVI

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La chiave della buona riuscita del lavoro au- tomatizzato del robot risiede in un accurato monitoraggio del suo funzionamento.

Spesso gli AMS sono collegati a un sistema centrale di raccolta in-

formazioni che restitui- sce i dati più importanti delle singole bovine, di- rettamente sullo Smar- tphone dell’operatore.

L’uso strategico di questo software permette di concentrare l’attenzione sui casi ritenuti più ur-

genti.

Esistono molteplici indi- catori di prestazione della mandria da confron- tare con i dati ricevuti dal sistema di raccolta delle informazioni, ecco- ne alcuni:

È opportuno verificare che questo numero sia compreso tra 1 e 3, con valori maggiori all’inizio della lattazione e minori a fine

ciclo.

1. Numero di mungiture per bovina al giorno

2. Numero di rifiuti per bovina al giorno

Valore ideale tra 1 e 4. Un valore elevato indica una buona affluenza. Questa situazione non è allarmante di per sè, fermo restando che esista sufficiente tempo libero per il

robot (almeno 10 % della giornata).

Non dovrebbero superare l’1 %. Le cause non vengono comu- nicate perciò bisogna indagare per capire la ragione del falli- mento. Un fallimento di mungitura occupa il robot per circa 8

minuti.

3. Fallimenti per robot

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Non dovrebbe esservi incluso più del 10 % del totale delle bovi- ne, in quanto è un valore che fornisce un’indicazione sullo stato

generale delle mammelle a livello della mandria.

5. Raduno dei bovini

Per iniziare al meglio la lattazione e incrementare la familiarità con il robot è opportuno radunare alcune bovine, soprattutto quelle fresche, per 2/3 volte al giorno. L’optimum si aggira intor-

no al 5 % delle bovine per 2 volte al giorno.

4. Lista di attenzioni per le mammelle

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Si tratta del tempo impiegato per una singola mungi- tura, costituito a sua volta da tempo di preparazione e tempo di mungitura vero e proprio.

Il tempo di preparazione comprende le fasi di ingres- so della bovina, lo spostamento del braccio, la pulizia della mammella, l’attacco dei capezzoli, la spruzzatura e infine l’uscita dal box. Si aggira in media intorno ai 2 minuti, valori più bassi si hanno in condizioni igieniche ottimali per le mammelle.

Il tempo di mungitura è invece influenzato dal flusso di latte della bovina.

Per diminuire il tempo di preparazione è consigliabile il controllo di ogni tappa prima e dopo la mungitura e, per le bovine con una durata superiore alla media, l’analisi delle possibili problematiche (anomalie alla mammel- la, coda troppo lunga, zoppia).

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Riposo

La lettura attenta dei dati forniti dal robot permette di identificare le situazioni di anomalia nella stalla e nella mandria e intervenire di conseguenza per ottimizzare il sistema.

Salute unghioni

Il benessere delle bovine nella stalla è misurabile attraverso la percentuale di bovine sdraiate, nei periodi di riposo: idealmente questa dovrebbe rag- giungere il 70%. Valori più bassi possono condurre a un calo di produzione lattiera dovuta alla diminuzione della circolazione sanguigna nella mammella.

Le patologie podali (dermatiti digitali, etc.) possono avere un impatto economico significativo. Il numero di visite giornaliere al robot, unito a una valutazione sulla deambulazione, permette di determinare lo stato di salute degli unghioni della mandria e di adottare le misure adeguate ai primi segnali di patologie podali.

Capacità del Robot di mungitura Monitoragio della mandria

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Salute mammella

Dato che lo stato di salute della mammella è un carattere fondamentale per la selezione e lo sviluppo di una mandria produttiva, il rapporto consegnato dal robot sulla produzione di latte, conduttività, colore e conteggio di cellule somatiche, può essere impiegato per identificare le bovine malate.

ROBOT: VALUTAZIONE

La tecnologia AMS rappresenta un’interessante innovazione dell’o- perazione di mungitura per i bovini da latte, ma la scelta tra questa e la tradizionale mungitura manuale deve essere attentamente ponde- rata in relazione alla quantità di latte prodotto, alla salute e comportamento degli animali, alla fattibilità economico-applicativa della ripro- gettazione della stalla, ai costi di in-

vestimento e di gestione, ai vincoli dettati dai disciplinari di produzione in caso di trasformati DOP.

In un allevamento che non destini il latte a produzioni tipiche, quindi senza vincoli sul numero di mungiture giornaliere, risultano chiari i vantaggi risultanti dall’impiego di un robot di mungitura per la mag- giore produttività raggiungibile.

Da uno studio del CRPA del 2020 “Quando il roboto di mungitu- ra diventa una valida alternativa” è emerso che il costo annuo per singola vacca in mungitura nel caso di AMS ammonta a 239 euro, pari a 20,4 euro/t di latte prodotto.

Tali valori includono i costi medi per acquisizione, installazio- ne e manutenzione dell’impianto, oltre a costi aggiuntivi per la costruzione dei locali di mungitura, ma anche quote di am- mortamento e manutentiva per la parte impiantistica e per la parte edile. Passando all’ipotesi di costituzione di una sala di mungitura a spina a elevata tecnologia con uscita rapida e 12 + 12 poste di mungitura e considerando gli stessi costi visti per la progettazione del robot, si ottiene un costo annuo per sin- gola vacca in mungitura pari a 226 euro e 20,64 euro/t di latte.

In definitiva senza considerare i costi della manodopera, che

risultano decisamente più elevati nel caso della sala di mungi-

tura a spina, si giunge a un sostanziale pareggio dei costi

per le due soluzioni alternative.

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Al giorno d’oggi l’imprenditore agricolo che opera nel settore lattiero caseario è sottoposto a molteplici stress di origine interna, dovuti all’attività imprenditoriale, ma soprattutto di origine esterna dettati dalle norme e dai regolamenti comunitari sempre più stringenti.

Contestualmente i consumatori mostrano una crescente attenzione verso tematiche di sostenibilità ambientale delle produzioni e di benessere animale.

La tecnologia dell’automazione rappresenta un’opportunità di crescita per l’agricoltore, è una risposta concreta alle sfide future.

L’uso consapevole e competente di un sistema di mungitura automatica permette di elevare gli standard di sostenibilità a livello di allevamento, di azienda e di ambiente circostante.

L’uso accurato di un AMS permette di prendersi cura della salute della vacca in lattazione, fattore fondamentale per assicurare la miglior produttività dell’allevamento sia in termini quantitativi che soprattut- to qualitativi.

I macchinari automatici per la pulizia degli strumenti permettono di monitorare l’impiego di detergenti e acqua. Risulta possibile di conseguenza impostare opportune strategie per limitare l’impatto ambientale ed economico legato ai consumi.

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Progetto QUSOST-AZ - PSR Lombardia 2014-2020 Op. 1.2.01 30

Economia circolare: rivalutazione

dell’impatto ambientale degli allevamenti

Nonostante i progressi tecnologici abbiano ridotto notevol- mente i costi e i consumi degli AMS, resta centrale la questio- ne riguardante la richiesta costante di energia elettrica per il funzionamento dell’impianto. Tuttavia questo non è da con- siderare a pieno uno svantaggio: tramite un approccio di svi- luppo integrato si può garantire l’autoapprovvigionamento di elettricità da fonti rinnovabili (impianti di cogenerazione, im- pianti fotovoltaici).

I progressi acquisiti in tema di monitoraggio della qualità del latte, soprattutto in termini di salubrità, sono stati integrati nell’automazione del robot il quale consegna un prodotto ali- mentare più sicuro.

L’automazione inoltre consente di limitare la richiesta di forza

lavoro, necessaria per i lavori ripetitivi, consentendo all’allevato-

re di poter pianificare il proprio tempo in maniera più efficace.

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