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L’allevamento 4.0 e le sfide per il futuro

Big data, allevamento di precisione, intelligenza artificiale: la quarta rivoluzione industriale riguarda anche la zootecnia. E se ben pianificata, può rivelarsi un’ottima opportunità per tutto il settore.

L’informatica sta guidando la quarta rivoluzione industriale e di conseguenza, sociale. La prima
è stata quella delle macchine a vapore, seguita da quella dell’elettricità e dei motori endotermici, per passare a quella dell’elettronica e arrivare all’informatica. Passaggi che hanno comportato non soltanto il ripensamento dei modelli di produzione (artigianale di massa, catena di montaggio, globalizzazione del mercato, personalizzazione del mercato globale), ma anche la ristrutturazione degli assetti sociali che si sono adattati ai nuovi paradigmi industriali.

Un aspetto rilevante della rivoluzione è la distruzione del lavoro, anche intellettuale, soppiantato da macchine fisiche o virtuali sempre più “intelligenti” o che si addestrano per diventarlo. Ne consegue che l’economia 4.0 deve il più rapidamente possibile investire sul capitale umano attraverso la creazione di figure professionali in grado di sostenere la rapidità del cambiamento in atto.

Anche i mercati sono sempre più interconnessi, nonostante i rigurgiti di sovranismo che si leggono nelle dichiarazioni di molti responsabili di governi occidentali, ma soprattutto sempre più informati: conoscere in tempo reale i trend degli approvvigionamenti, da un lato, e conoscere gli orientamenti dei clienti, dall’altro, sono condizioni ineludibili di qualsiasi impresa per restare nei margini economici.

L’economia 4.0 allora estende la sua influenza su diversi segmenti della filiera produttiva, non solo alla fase trasformativa, ma deve collocarsi in un contesto sociale rinnovato e pensare contemporaneamente a riorganizzazione, investimenti fisici, formazione e acquisizione e gestione delle informazioni.

L’economia 4.0, perciò, è quella dell’età della conoscenza, che si esprime con 3 fenomeni emergenti: l’intelligenza artificiale (IA), internet of things (IOT) e i big data. Le filiere zootecniche sono in piena ristrutturazione e potrebbero trarre enormi benefici dai sistemi 4.0. Big data, IA e formazione sono gli aspetti più rilevanti per iniziare a ragionare su come indirizzare il settore verso una ristrutturazione 4.0.

Big data e zootecnia di precisione: una risorsa importante

Big data è un neologismo che è, con grande successo, entrato di recente nell’uso corrente. I big data vengono individuati attraverso 4 caratteristiche principali (dette le 4 V, anche se oggi si parla di 8 V): volume, varietà, veridicità e velocità.

Con le tecniche di “Precision Agriculture” e di “Precision Livestock Farming (o PLF)” anche in zootecnia sono recentemente aumentate le tecnologie dell’informazione e comunicazione (ICT) a disposizione degli allevatori, aumentando la loro capacità lavorativa e l’efficienza tecnico-economica dei loro processi decisionali, grazie alla disponibilità sul mercato di una moltitudine di supporti decisionali o “Decision Support System (DSS)” che si basano sulla raccolta e archiviazione di dati aziendali relativi al processo produttivo e dalla cui elaborazione automatica sono prodotti indicatori utilizzati dall’allevatore per prendere con maggiore sicurezza le scelte quotidiane in stalla.

L’esempio diffuso maggiormente e da più tempo negli allevamenti bovini da latte è il sistema di individuazione dei calori delle bovine sulla base della attività fisica. A tal fine sono stati applicati degli attivometri agli animali (con podometro o collare) che scaricano i dati di attività direttamente su computer e indicano all’allevatore le bovine che devono essere fecondate nelle successive 24 ore.

Molti strumenti sono stati inventati e messi a disposizione degli allevatori negli ultimi decenni, come i sistemi di misurazione automatica della produzione che includono misure di flusso di mungitura e di conducibilità elettrica del latte, sistemi di monitoraggio della ruminazione, della funzionalità ruminale e dello stress da caldo. Esistono inoltre numerosi altri device capaci di raccogliere informazioni a livello della singola bovina o singolo capo per altre specie zootecniche e riportarli su supporto digitale, spesso consentendo un monitoraggio continuo e in tempo reale degli animali e del loro comportamento visualizzabile in remoto via tablet o PC.

Si prevede un ulteriore aumento di informazioni digitalizzate con la diffusione dell’uso dei software gestionali. Questi strumenti, accessibili da tablet e smartphone, consultabili e aggiornabili in tempo reale, si sostituiranno alle agende e quaderni di stalla e costituiranno il supporto di consultazione più frequentemente utilizzato dall’allevatore per l’ottimizzazione della gestione della stalla e del proprio tempo.

La mole di informazioni raccolta in stalla, dall’allevatore o automaticamente, è importantissima per l’alimentarista, l’industria mangimistica e le imprese della trasformazione e commercializzazione dei prodotti di origine animale. Se opportunamente canalizzati, i dati possono essere utilissimi per personalizzare i piani alimentari, per prevedere in tempo la fornitura di mangime, per produrre alimenti on demand, per ottimizzare ordini e stock, per migliorare le performance di filiera con la fornitura in tempo reale delle disponibilità di azienda e migliorando nonché rendendo più economica la tracciabilità dei prodotti.
Anche le performance sanitarie potrebbero notevolmente migliorare, se il dato fosse modellizzato in sistemi epidemiologici in grado di garantire tempestivi interventi di gestione delle principali patologie e parassitosi animali.

In questo contesto, i tecnici delle industrie a monte e a valle degli allevamenti devono diventare anche operatori dell’informazione a tutto campo, restituendo agli allevatori, per via delle elaborazioni (analisi intelligente dei dati) della mole di dati accumulati nel cloud ed elaborati da bot (machine learning, deep learning), consigli utili alla gestione efficiente delle aziende zootecniche.

L’intelligenza artificiale

La vera sfida dell’economia 4.0 sta nell’implementazione di sistemi di intelligenza artificiale sempre più sofisticati. La letteratura su questo tema è imponente. Per limitarci al campo zootecnico, la review di Morota et al., “Machine learning and data mining advance predictive big data analysis in precision animal agriculture” spiega come l‘IA diventerà pervasiva e in grado di assistere sempre meglio i processi decisionali e di ottimizzare delle funzioni produttive (produrre di più e con meno risorse).

Sotto questo aspetto, sono già funzionanti sistemi di AI accoppiati con tecniche IR applicati all’industria dei cereali di base, in grado di selezionare imponenti quantità di materia prima controllandone la qualità a livello di ciascun elemento (cariosside). Parimenti, logistica infra ed extra aziendale saranno sempre più affidate a macchine con guida artificiale in grado di operare 24h e a costi limitati. Questa rivoluzione impatterà maggiormente sugli assetti occupazionali, soprattutto per le mansioni ripetitive e di bassa qualificazione.

Un esempio di farming 4.0 per il bovino da carne

Le filiere italiane del bovino da carne si stanno organizzando con protocolli interprofessionali e progetti operativi in grado ad esempio di ridurre la quantità di antibiotici utilizzati in allevamento, attraverso software dedicati e una banca dati condivisa.

In questo panorama è istruttivo il progetto promosso da INALCA con l’Università di Milano per la diffusione di linee guida sull’uso degli antibiotici e per l’adozione di un protocollo che intervenga su tutti i fattori che influenzano il benessere dei bovini, quali ad esempio la corretta gestione dello spazio per ogni animale, il microclima, l’organizzazione delle mandrie, le pratiche di biosicurezza, la nutrizione, l’utilizzo della paglia per la lettiera, ecc., nell’intento di combinare al meglio tutti i fattori che influenzano lo stato di benessere dell’animale e con esso l’adeguata produttività dell’allevamento, minimizzando nel contempo gli impatti ambientali.

Presidente Emerito dell'Associazione per la Scienza e le Produzioni Animali, professore Ordinario di Zootecnica Speciale presso il Dipartimento di Agraria dell’Università di Sassari e Presidente dell’Associazione Carni Sostenibili.