Macchine autonome, la questione della sicurezza

L’agricoltura si avvia verso la sostituzione delle macchine tradizionali con mezzi “intelligenti” ad alta automazione. La diffusione dei robot agricoli pone con forza la questione dell’interoperabilità delle nuove tecnologie, e rilancia il tema della sicurezza dei nuovi mezzi

Oggi gli agricoltori utilizzano in combinazione attrezzature e trattori realizzati da case costruttrici differenti; alcuni operatori, poi, stanno iniziando ad equipaggiare le loro flotte con tecnologie robotiche. «L’obiettivo degli agricoltori è quello di fare il miglior lavoro possibile per il terreno, per loro stessi e per le generazioni future», spiega Andrew Oliver, presidente dell’Agricultural Industry Electronics Foundation (AEF), l’organizzazione che promuove l’interoperabilità tra i macchinari agricoli. «Che si tratti di sistemi con o senza operatore a bordo, o di una combinazione tra le due tipologie di mezzi – afferma Oliver – gli agricoltori chiedono soltanto che le macchine prodotte da differenti case costruttrici svolgano al meglio i propri compiti comunicando efficacemente tra loro». I produttori di macchine agricole sono sempre più focalizzati sull’interoperabilità dei macchinari, che permetterà di incrementare i livelli di automazione dei processi agricoli e che renderà la pratica agricola più efficiente e più redditizia per gli agricoltori. Il settore agricolo si caratterizzerà dunque per lo sviluppo di ecosistemi autonomi che porteranno alla realizzazione e all’impiego di trattori senza operatore a bordo.

Cos’è la sicurezza? Migliorare le lavorazioni agricole significa anzitutto migliorare la sicurezza, la qualità e l’esperienza d’uso dei macchinari. Lo sviluppo di sistemi robotici e di tecnologie di automazione da parte degli OEM pone in una prospettiva più ampia il tema della sicurezza. Tecnici e analisti affermano infatti che il concetto di sicurezza non sarà limitato soltanto alla prevenzione degli infortuni in agricoltura, ma che interesserà anche altre aree tematiche come quelle relative alla “salute” stessa delle macchine ed ai processi agronomici in campo. «Le tecnologie robotiche determinano un cambiamento di paradigma. Tale cambiamento – sostiene Ryan Abel, Autonomy Team Lead di AEF – pone l’esigenza di rendere i sistemi del futuro ancora più sicuri e di fare in modo che essi abbiano una maggiore consapevolezza dell’ambiente in cui operano. Questo deve essere il nostro obiettivo principale».

Il potenziamento della cybersicurezza è un altro campo nel quale i costruttori di macchine agricole stanno moltiplicando i propri investimenti con progetti specifici. «Dobbiamo assicurarci che i sistemi robotici autonomi si trovino ad essere particolarmente protetti dalle minacce esterne e da attori malintenzionati», prosegue Abel. «È uno degli aspetti più critici dell’automazione applicata all’agricoltura», aggiunge Alexander Grever, Autonomy Team Lead di AEF. «La più grande sfida che stiamo affrontando è quella di progettare e realizzare sistemi sicuri e affidabili che possano essere impiegate per diverse tipologie di processi agricoli e coltivazioni e con diverse condizioni di lavoro e di luce; di costruire sistemi sicuri sotto il profilo operativo», sottolinea Grever.

Fattori di rischio. Alcune regioni agricole del pianeta stanno facendo i conti con una mancanza di manodopera, causata da fenomeni migratori verso le città o da un progressivo invecchiamento della popolazione. Pertanto, gli agricoltori potrebbero presto trovarsi nelle condizioni di dover lavorare con macchinari senza operatore a bordo, e questa evoluzione potrebbe porre problematiche del tutto nuove. «Impiegare macchinari che non siano direttamente controllati dall’operatore rappresenta un ulteriore fattore di rischio. Oggi – spiega Abel – le soluzioni sviluppate dall’industria agromeccanica dipendono dalla presenza dell’utilizzatore a bordo: c’è sempre la possibilità che qualcosa potrebbe non andare per il verso giusto e questo apre un nuovo ventaglio di problematiche». La presenza del conducente in cabina è una garanzia rispetto al controllo di alcuni parametri critici della macchina, quali la temperatura dell’olio e del liquido di raffreddamento, il blocco degli sprayer, il corretto funzionamento dei dischi, le condizioni dell’ambiente in cui il mezzo si trova ad operare. Si tratta di parametri che devono comunque essere tenuti sotto controllo, anche se l’utilizzatore non dovesse trovarsi a bordo della macchina. «I sistemi robotici autonomi aprono prospettive problematiche non solo sotto il profilo della sicurezza, ma anche sotto quello della qualità delle lavorazioni. A seconda della tipologia di utilizzi per la quale sono impiegati – precisa Grever – i sistemi autonomi devono, per esempio, monitorare costantemente e regolare la pressione sul terreno o l’altezza di lavoro, al fine di ottenere un buon risultato sotto il profilo della qualità operativa».

L'interoperabilità delle attrezzature. I sistemi robotici autonomi debbono essere in grado di interagire tra loro, di adattarsi ai cambiamenti nell’ambiente di lavoro, di prendere decisioni sulla base di dati complessi. «È possibile che sullo stesso appezzamento si trovino ad operare un robot realizzato da un certo costruttore, un altro robot prodotto da un altro costruttore, una trattrice e un’attrezzatura. Garantire la compatibilità tra le flotte gestite da operatori a bordo e quelle autonome – afferma Olliver – permetterà all’agricoltore di svolgere le operazioni agricole nel miglior modo possibile senza elementi perturbativi».

AEF è un’organizzazione globale non-profit fondata nel 2008 proprio per migliorare la compatibilità delle attrezzature prodotte da differenti case costruttrici. Lo scorso anno, AEF ha annunciato il lancio del progetto denominato “Autonomy in Ag”, finalizzato a stabilire uno standard di interoperabilità per i sistemi agricoli autonomi. L’obiettivo del team che lavora su questo progetto è quello di definire una road map per una transizione industriale verso le macchine autonome. Il team, guidato da Abel e Grever, è formato da 60 persone provenienti dalle case costruttrici che fanno parte di AEF. Il suo compito è quello di definire gli standard relativi a un “ecosistema autonomo”, che garantisca condizioni di interoperabilità e di utilizzabilità delle tecnologie realizzate dai diversi brand del settore. Si tratta di un lavoro che non ha precedenti per la complessità che esso comporta e che impone necessariamente un adattamento delle linee guida AEF già esistenti. Le prossime fasi e i dettagli della road map verso la definizione dei nuovi standard saranno messi a punto grazie alla collaborazione dei team di progetto.

Un’agricoltura ancora più efficiente. L’agricoltura tradizionale non aveva bisogno di sensori, la cui funzione era svolta dall’operatore in cabina che, con la sua vista, il suo olfatto e il suo udito, supervisionava le attività in campo, facendo in modo che tutto funzionasse nella maniera più sicura e corretta. È evidente che questa “consapevolezza in tempo reale” viene a mancare se il conducente non si trovi più a bordo della macchina. Quando si parla di sistemi autonomi (ndr) è importante pensare non soltanto in termini di sicurezza e di incolumità ma è importante considerare anche gli aspetti relativi all’affidabilità. «In questa prospettiva – spiega ancora Grever – si possono realizzare tecnologie con un alto livello di sicurezza, ma se la macchina non dovesse essere consapevole dell’ambiente nel quale lavora e dovesse fermarsi ogni qual volta piante o erba fossero erroneamente percepite come ostacoli, non offrirebbe alcun vantaggio all’utilizzatore e finirebbe per non essere presa in considerazione». I sistemi avanzati debbono dunque operare su più livelli. Questo pone i costruttori di fronte alla sfida di offrire tecnologie autonome così vantaggiose per l’agricoltore da motivarne l’acquisto. «Gli agricoltori sono imprenditori a tutti gli effetti, pertanto sono disposti ad investire soltanto se il loro investimento offra la prospettiva di un ritorno economico. Gli agricoltori – puntualizza Olliver – sanno cosa devono fare per coltivare, raccogliere e vendere il proprio raccolto e vogliono farlo nel modo più economico ed eco-friendly possibile. L’utilizzo di tecnologie ad alta automazione è un processo che avverrà in maniera graduale e che interesserà ogni azienda agricola». «L’impiego di macchine autonome, senza operatore – conclude Abel – ci permette di pensare su scala molto più ampia e ci consente anche di progettare soluzioni che migliorino ulteriormente il modo di fare agricoltura».