Edito da FederUnacoma Surl - v. Venafro, 5 - 00159 Roma - Poste Italiane Spa - Sped. A.P. - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n. 46) art. 1 comma 1 - D.C.B. - Roma - taxe percue - tassa riscossa, Roma Italia Mondo Macchina / Machinery World Components MENSILE DI MECCANIZZAZIONE PER L'AGRICOLTURA, LE AREE VERDI, LA ZOOTECNIA E LA GESTIONE DEL TERRITORIO A MONTHLY PUBLICATION ON MECHANIZATION FOR AGRICULTURE, GREEN AREAS, ZOOTECHNICS AND LAND MANAGEMENT supplemento Mondo Macchina / Machinery World marzo-aprile 2025 • n. 3-4 Mercato Pneumatici Tires market Telecamere Cameras
SUPPLEMENTO DEL PERIODICO MENSILE DI MECCANIZZAZIONE PER L’AGRICOLTURA, LE AREE VERDI, LA ZOOTECNIA E LA GESTIONE DEL TERRITORIO SUPPLEMENT OF A MONTHLY PUBLICATION OF MECHANIZATION FOR AGRICULTURE, GREEN AREAS, ZOOTECHNICS AND LAND MANAGEMENT Marzo-Aprile/March-April 2025 iscriz. al Tribunale di Roma n. 306/92 del 14.5.92 sped.A.P. - D.L. 353/2003 (Conv. in L. 27/02/2004 n. 46) art. 1 comma 1 - D.C.B. - Roma taxe perçue-tassa riscossa Roma - Italia Editore Direzione Amministrazione/ Publication Management Administration FederUnacoma surl - Via Venafro, 5 - 00159 Roma Tel. 0643298.1 - Fax 064076370 mondomacchina@federunacoma.it www.mondomacchina.it Direttore Responsabile/Editor in Chief: Girolamo Rossi Caporedattore/Managing Editor: Giovanni M. Losavio Segretario di redazione/Editorial Secretary: Emanuele Bredice Comitato di redazione/Editorial Committee: Patrizia Conti, Davide Gnesini, Patrizia Menicucci, Fabio Ricci, Federica Tugnoli Hanno collaborato a questo numero/Contributors to this number: J. Bacenetti, E. Bredice, R. Confalonieri, G. Di Paola, V. Federici, F. Giacopelli, L. Paleari, O. Repetti, C. Rusconi, F. Sereni, M. Zimmerman-Boehler Traduzioni a cura di/Translation by: Akróasis S.I.T. Srl, L. Mutarelli Fotografie/Photography: Emanuele Bredice, Archivi FederUnacoma, Istock, Ottavio Repetti Grafica e impaginazione/Graphic layout: Simonetta Tranquilli Stampa/Printing: Industria Grafica Umbra s.r.l. Via Umbria, 148 - 06059 Todi (PG) +39 075898041 info@industriagraficaumbra.it Pubblicità/Exclusive Advertising Rights: Concessionaria in esclusiva PROMOSYSTEM s.r.l. - V. P. A. Orlandi, 11/1 40139 Bologna Tel. 0516014411 - Fax 0516014059 info@promosystemsrl.com Bollettino Tecnico mensile della Federazione Nazionale Costruttori Macchine per l’Agricoltura (FederUnacoma) Technical Bulletin of National Union (Federation) of Agricultural Machinery Manufacturers (FederUnacoma) Abbonamento annuale/Annual subscription: Italia UE/Italy and EU30,00 euro Estero/Elsewhere 40,00 euro ISSN 1125-422X Associato all’USPI Unione Stampa Periodica Italiana PRIMO PIANO CLOSE-UP 4Pneumatici, prospettive di crescita per il 2025 Tires, growth prospects for 2025 Valentino Federici 8Macchine autonome, la questione della sicurezza Safety and Security in the autonomous ecosystem Melinda Zimmerman-Boehler TECNICA TECHNOLOGY 12L’occhio elettronico conquista l’agricoltura The electronic eye conquers agriculture Ottavio Repetti 22Viticoltura di precisione per la sostenibilità Precision viticulture for sustainability Jacopo Bacenetti, Francesco Giacopelli, Chiara Rusconi, Livia Paleari,Roberto Confalonieri NEWS 28MULTIC-FSX, una soluzione high tech per il precision farming MULTIC-FSX, a high-tech solution for precision farming Giacomo Di Paola 30SPARGO SB, resistenza al servizio dell’agricoltore SPARGO SB, the endurance that farmer's need Emanuele Bredice 32E-Power Technology, componenti ibridi firmati RIMA E-Power Technology, hybrid components by RIMA Giacomo di Paola 34ELCA si aggiudica l’iF DESIGN AWARD 2025 ELCA wins the 2025 iF DESIGN AWARD Fabrizio Sereni 2 SOMMARIO SOMMARIOSummary
by Valentino Federici The agricultural vehicle tire race seems to be just beginning. A recent analysis by the Mordor study center sets some guideposts. The size of the global market in 2025 is estimated to be close to USD 7 billion (EUR 6.91 billion) with significant margins of growth and an annual growth rate of 5.1% which should bring the global market to within a step of USD 9 billion (EUR 8.87) in 2030. The trend does not change if the scope of the assessment is limited to the European market. Mordor's estimates for the continent hit at around USD 2.3 billion in 2025. Thta figure should exceed USD 3 billion in 2030, with an annual growth rate also in this case above 5% (5.32%). Europe on the rise. Such rosy prospects are confirmed by 4 PRIMO PIANO Pneumatici, prospettive di crescita per il 2025 PRIMO PIANO Secondo analisti e associazioni di settore nell’anno in corso il mercato globale degli penumatici dovrebbe raggiungere i 7 miliardi di dollari segnando +5,1% sul 2024. Incrementi anche per l’Europa che toccherà quota 2,3 miliardi. I trend per il prossimo futuro di Valentino Federici La corsa degli pneumatici agricoli pare solo all’inizio. Una recente analisi del centro studi Mordor fissa alcuni paletti. La dimensione del mercato mondiale nel 2025 è valutata vicina ai 7 miliardi di dollari (6,91 miliardi) con margini di incremento consistenti e un tasso di crescita annuo del 5,1% che dovrebbe fare arrivare il mercato globale a un passo dai 9 miliardi di dollari (8,87) nel 2030. Il trend non cambia se si restringe il quadro d’analisi al mercato europeo. Mordor valuta la dimensione continentale attorno ai 2,3 miliardi di dollari nel 2025. Cifra che dovrebbe oltrepassare i 3 miliardi di dollari nel 2030, con un tasso di crescita annuo anche in questo caso superiore al 5% (5,32%).
n. 3-4/2025 5 CLOSE-UP current events and data from the European Tyre and Rubber Manufacturers' Association (Etrma), whose regular beginning of the year forecast provides the numbers for the market of the "old continent". After a particularly negative 2023, the European market returns to positive territory (+5%) in 2024 thanks in particular to an effervescent fourth quarter (+12%) (see table). Etrma - which groups together Apollo Tyres, Bridgestone, Continental, Goodyear, Hankook, Michelin, Nexen Tire, Nokian Tyres, Pirelli, Prometeon, Sumitomo Rubber Industries, Toyo Tires, and Yokohama - shows how 2024 closed with overall sales of 716,000 replacement tires compared to 682,000 in 2023. This positive data was shared across all product lines and, according to Adam McCarthy, general secretary of Etrma, was especially favorable in the case of the agricultural sector due to particular weather conditions inducing purchases in nearly all of Europe. According to Mordor's assessment, the aftermarket tire segment will gain even more weight thanks to relatively lower prices compared to original equipment and the greater possibility of tire customization. Future trends. But what will drive tire development? BKT, an Indian multinational that has become an Off Highway market leader in just the last few years, outlined a possible scenario. The Mumbai-based company, whose European headqurters are located in Seregno, Italy, says there are five trends that will guide the future of tires. First of all, the eco-sustainability of the materials, given the growing attention towards biodegradability and recycling. Tire manufacturers will follow this trend by focusing more on the use of materials such as natural rubber or recycled compounds to reduce their environmental footprint. Tire design will also comprehend the need to improve fuel efficiency and, thus, lower emissions. Then there is the huge, largely unexplored matter of integration with the Internet of Things (IoT). New generations of tires will be progressively equipped with IoT sensors for realtime communication of data relating to pressure, wear, and performance, even preventing the need for repairs in order Tires, growth prospects for 2025 According to analysts and industry associations, the global tire market is expected to reach 7 billion dollars this year, marking a +5.1% increase over 2024. Europe will also see increases reach USD 2.3 billion. The trends for the near future Europa in ripresa. Prospettive rosee, dunque, che trovano conferma nell’attualità e nei dati dell’European Tyre and Rubber Manufacturers’ Association (Etrma), l’associazione europea dei produttori di pneumatici e gomma, che nella consueta analisi di inizio anno fornisce i numeri del mercato del “vecchio continente”. Dopo un 2023 particolarmente negativo, nel 2024 il mercato europeo torna in territorio positivo (+5%) grazie in particolare a un quarto trimestre effervescente (+12%) (vedi tabella). L’Etrma – che raggruppa Apollo Tyres, Bridgestone, Continental, Goodyear, Hankook, Michelin, Nexen Tire, Nokian Tyres, Pirelli, Prometeon, Sumitomo Rubber Industries, Toyo Tires, e Yokohama – evidenzia come il 2024 si sia chiuso con il collocamento complessivo di 716 mila pneumatici di sostituzione contro i 682 mila del 2023. Dati positivi che accomunano tutte le linee di prodotto e che, secondo Adam McCarthy, segretario generale dell’Etrma, sono stati favoriti nel caso del comparto agricolo da condizioni meteorologiche particolari e predisponenti all’acquisto in quasi tutta Europa. Secondo l’analisi Mordor, il segmento degli pneumatici aftermarket acquisirà ancora maggior peso grazie a prezzi relativamente più contenuti rispetto al primo equipaggiamento e alla maggiore possibilità di personalizzazione dello pneumatico. Le tendenze future. Ma cosa guiderà lo sviluppo degli pneumatici? BKT, multinazionale indiana che in pochi anni è diventata leader nel mercato Off-Highway, ha tracciato un possibile scenario. Per la società di Mumbai, che ha in Italia, a Seregno, la sua base europea, sono cinque le tendenze che guideranno il futuro degli pneumatici. In primis l’ecosostenibilità dei materiali, vista la crescente attenzione verso la biodegradabilità e il riciclo. I produttori di pneumatici asseconderanno questa tendenza concentrandosi maggiormente sull’utilizzo di materiali come la gomma naturale o le mescole riciclate, per ridurre l’impronta ambientale. Anche il design degli pneumatici sarà concepito nel rispetto di una migliore efficienza dei consumi di carburante e, dunque, di minor emissioni. C’è poi l’enorme capitolo, in gran parte ancora inesplorato, dell’integrazione con l’Internet of Things (IoT). Le nuove generazioni di pneumatici saranno progressivamente dotate di sensori IoT per la comunicazione in tempo reale di dati relativi a pressione, usura, prestazioni, prevenendo altresì interventi di manutenzione per una riduzione dei tempi di fermo macchina. BKT si spinge oltre e prevede sensori in grado di fornire informazioni importanti sulle condizioni del suolo, sulla temperatura e sul carico, in un’ottica di ottimizzazione delle prestazioni complessive e della resa agricola. 2023 2024 azione 2023 2024 azione (4°trimestre (4°trimestre variation anno anno variation quarter) quarter) % year year % Agricoltura 136 152 12% 682 716 5% Il mercato europeo degli pneumatici agricoli di sostituzione (in migliaia) The European replacement agricultural tyre market (in thousands) Fonte/SourceERTMA - European Tyre & Rubber Manufacturers Association
6 PRIMO PIANO Non si può poi prescindere da durata e longevità che si possono ottenere con mescole di nuova generazione e con un design di battistrada e fianchi ottimizzato per aumentare il ciclo di vita del prodotto e la capacità dello stesso di poter essere utilizzato nel maggior numero possibile di pratiche agricole. Sul fronte produttivo – secondo lo scenario ipotizzato da BKT – si assisterà alla progressiva espansione di tecniche all’avanguardia, come la stampa 3D, in grado di accelerare sensibilmente il timeto-market degli pneumatici e di aumentare la personalizzazione, rispondendo in modo mirato alle esigenze specifiche dei singoli operatori. Chiudono il cerchio la customizzazione e l’adattabilità declinata con una crescente flessibilità e modularità, che saranno in grado di regolare facilmente le caratteristiche dello pneumatico in base a stagionalità, a tipo di applicazione e condizioni del campo. Anche gli pneumatici ibridi guadagneranno terreno e saranno in grado di gestire un’ampia gamma di attività agricole, a favore di una maggiore versatilità. Tendenze plausibili e condivisibili che andrebbero integrate con un’aumentata accessibilità economica, poiché in tempi di margini risicati in campagna, gli pneumatici agricoli devono rimanere un mezzo di produzione e non un lusso. Valentino Federici to reduce machine downtime. BKT goes further and predicts the use of sensors capable of providing important information on soil conditions, temperature and load, with a view to optimizing overall performance and agricultural yield. We cannot ignore the durability and longevity that can be obtained with new generation compounds and with a tread and sidewall design optimized to extend the life cycle of the product and its ability to be used in the greatest possible number of agricultural practices. On the production front – according to the scenario hypothesized by Bkt – we will see the progressive expansion of cutting-edge techniques, such as 3D printing, capable of significantly accelerating the time-tomarket of tires and increasing customization, responding in a targeted manner to the specific needs of individual operators. The deal is clinched by customization and adaptability in the form of increasing flexibility and modularity, which will be able to easily adjust the characteristics of the tire based on seasonality, type of application and field conditions. Hybrid tires will also gain ground and will be able to handle a wider range of agricultural tasks, favoring greater versatility. These plausible and noteworthy trends should be integrated with increased economic accessibility, since in times of limited margins in the countryside, agricultural tires have to remain a means of production and not a luxury. Valentino Federici PRIMO PIANO
PRIMO PIANO by Melinda Zimmerman-Boehler Today, farmers are using a mix of tractors and implements from a variety of manufacturers, and some are beginning to incorporate robotics into their fleets. “Farmers want to do the best job possible for the land, for themselves, and for future generations,” said Andrew Olliver, Agricultural Industry Electronics Foundation (AEF) Chairman, and External Partnerships and ISOBUS Based Services Manager, CNH. “Whether the equipment is manned, unmanned, or a mix, they simply want the equipment from different OEMs to work together to do the job.” The agricultural industry’s increased focus on interoperability of machines will bring about automating more and more of the process, making farming more efficient and economical for the farmer. This next evolution of farming will not have the operator in the tractor seat, and will begin the development of the autonomous ecosystem. What is “Safety”?Making things better in the world of agriculture means improving safety, usability and quality. As OEM manufacturers develop robotics and autonomous equipment technology, these areas of focus will grow, expanding the topic of safety itself. Experts say the concept of equipment safety in the future will be broader, as it won’t only be about preventing injuries. Safety will grow to include an understanding of the health of the machines themselves, and the agronomic process occurring in the field. “Autonomy is moving us away from traditional oversight; we're going 8 Macchine autonome, la questione della sicurezza PRIMO PIANO di Melinda Zimmerman-Boehler 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 conL’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
n. 3-4/2025 CLOSE-UP to have to take on that liability ourselves,” said Ryan Abel, principal software architect, CNH, and Autonomy Team Lead for the AEF. “We need to make our future systems much safer, with greater awareness of their surroundings. This needs to be our number one priority.” OEMs are also shifting knowledge from traditional IT departments into some mobile robotic projects to bolster cybersecurity. “We have to make sure machines that operate by themselves are hardened against outside threats and bad actors,” said Abel. “I would say this might be one of the hardest tasks in the main field of autonomy,” said Alexander Grever, Team Lead Software Development, KRONE, and Autonomy Team Lead, AEF. “To develop or build safe and reliable systems that can be used for different agricultural processes and conditions such as dust, different light conditions, plant population, etc. To make or build secure and operational safe systems is actually the biggest challenge we are facing right now.” Risk Factor. In some areas of the world, there is a shortage of labor due to people moving to the cities, or due to an aging farming population. Farmers with equipment working in the fields may need to ask if they can farm without an operator. However, farming without operators creates a new problem set. “When you don’t have the oversight of the operator right there with the equipment, you have a new risk factor. Today the industry depends on the operator; if something goes wrong, you have a new risk factor,” said Abel. The operator currently in the cab is monitoring vehicle health indicators, such as oil temperature, coolant temperature, sprayer blockages, disc malfunctions, as well as the environmental conditions surrounding him. Without an operator, all of those things still need to be monitored. 9 Agriculture is moving towards the replacement of traditional machines with "smart" highly automated equipment. The spread of agricultural robots strongly raises the issue of interoperability of new technologies and brings the theme of safety of the new machines to the forefront Safety and Security in the autonomous ecosystem cetto 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, moniConnessioni fisiche e logiche Phisical and logical connections Elaborazione delle informazioni e degli algoritmi Processing of informations and algorithms Associazione di parametri configurabili Binding of configurable parameters Orchestrazione delle attività e gestione delle risorse Orchestration of tasks and resource management Scambio e comprensione di dati e informazioni Exchange and understanding of data and information Fattori Critici di Successo Critical Success Factors
PRIMO PIANO 10 PRIMO PIANO torare 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 “So there's the safety around the machine, but there's also the health of the machine, and the health of the agronomic process that's being done in the field,” said Abel. “In addition to the ability to drive autonomously, where operational safety is a particular challenge, the quality of the work is crucial,” said Grever. “Depending on the agricultural process, autonomous systems must, for example, constantly monitor and regulate the ground pressure or the working height in order to achieve a good quality result.” The Vision of Equipment Interoperability. The vision for a truly “autonomous system” of robotic and autonomous equipment allows equipment to interact together, adapting to changing environments and making decisions based on complex data. “There might be one robot from one company, another robot from another company, and in the middle there might be a tractor and an implement all working in the same field,” said Olliver. “The sooner we can work on the compatibility between the manned fleet and the unmanned fleet so that the farmer can get the job done in the best possible way with the least disruptions, the better.” The AEF, a global non-profit organization, was founded in 2008 to improve cross-manufacturer compatibility in agricultural equipment. Last year, the AEF announced an “Autonomy in Ag” project team to define an interoperability standard for autonomous agricultural products. Their goal is to create a roadmap for the agriculture industry to begin a transition to autonomous machines. The team, led by Abel and Grever, consists of over 60 people from AEF-member companies. It is tasked with creating standards for an “autonomous ecosystem” in order to ensure interoperability and usability in the context of cross-manufacturer autonomous systems. Operazioni senza equipaggio Unmanned operations Fornitore A: Macchina/Servizio Vendor A: Machine/service Fornitore B: Macchina/Servizio Vendor B: Machine/service Fornitore C: Macchina/Servizio Vendor C: Machine/service Operazioni senza equipaggio basate su standard aperti Unmanned Operations based on open standards ad esempio Unità di trazione E.g. Traction Unit ad esempio attrezzature E.g. Implement ad esempio servizio di pianificazione E.g. Path planning Service Interpretazione e comprensione delle informazioni sensoriali Interpretation and understanding of sensory information
n. 3-4/2025 11 CLOSE-UP 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». Melinda Zimmerman-Boehler The work, largely unprecedented in terms of complexity in the overall agriculture space, aligns necessary content adaptations to existing AEF guidelines. The specifics and next steps for the successful execution of a high-level autonomy roadmap will be accomplished in collaboration with the project teams. Doing Ag Better. In traditional farming, the operator in the cab has provided the sensory necessities: the eyes, ears, and nose oversight of the field and the equipment, ensuring that everything is functioning safely and appropriately. By displacing the operator, that real-time awareness vanishes. “What's really important, not only to think just about safety and security, but because we want to build dependable systems, we also have to think about reliability,” said Grever. “You can easily build very safe systems but if the environmental perception makes it stop all the time because plants or grass are incorrectly detected as obstacles, it doesn't work for the customer and will not be accepted.” The advanced systems need to work for the farmer on many levels in order for the products to be successful. The challenge from the manufacturer side is to start offering autonomous systems that can provide a payback to the farmer so that they're attracted to it. “Farmers are business people and so they'll only invest in something when they can see a return in it,” said Olliver. “Farmers know what they need to do to grow, harvest, and sell their crops, and they want to farm that field in the most economical and environmentally-friendly way possible. But the adoption of autonomous equipment is something that will come in slowly on each farm over time.” “Removing the operator by way of autonomy ultimately allows us to think in a much broader scale and ask ‘how can we do agriculture better,’” said Abel. Melinda Zimmerman-Boehler
di Ottavio Repetti C’è un occhio elettronico – sarebbe meglio dire migliaia di occhi elettronici – che spia costantemente campagne, capezzagne e piazzali delle nostre aziende agricole. Mostra immagini, raccoglie dati, si attiva quando registra un movimento oppure dietro comando dell’operatore. Può vedere di notte, distinguere una pianta coltivata da un’infestante o anche guidare un mezzo senza conducente. Da qualche anno, con sempre maggior frequenza, la telecamera è diventata un’alleata preziosa del lavoro in agricoltura, a vari livelli. Complice la riTECNICA 12 TECNICA L’occhio elettronico conquista l’agricoltura Con telecamere semplici, 3D, a infrarossi, visione artificiale si moltiplicano gli obiettivi puntati su strade, colture, parti di mezzi agricoli. Servono per facilitare le manovre, ridurre i rischi di collisione ma anche per rendere autonome alcune operazioni o l’intera macchina by Ottavio Repetti There is an electronic eye – or rather thousands of electronic eyes – that constantly keep watch over the fields, headlands and yards of our farms. It displays images, collects data, activates when it detects movement or upon a command from the operator. It can see at night, distinguish a cultivated plant from a weed, and even drive a driverless vehicle. In recent years, with increasing frequency, the video camera has become a valuable ally in agricultural work, at various levels. Its smaller size (and cost) and improved performance is seeing it be employed more and more in various areas for the simplest and more obvious of uses, such as the surveillance of premises and rooms, the checking of blind spots on vehicles, on up to more recent and still somewhat experimental applications in automation and robotics. Let's try to become more familiar with this component that is increasingly present on agricultural machinery of all types and sizes. CCTV. We begin by mentioning the surveillance functions common to agricultural, industrial, commercial and house-
n. 3-4/2025 13 TECHNOLOGY duzione delle dimensioni (e dei costi) e l’aumento delle performance, sta conoscendo un evidente successo in svariati ambiti. Dai più semplici e immediati, quali la sorveglianza di ambienti e locali, al controllo di angoli ciechi sui mezzi, fino ad arrivare alle più recenti, e spesso ancora sperimentali, applicazioni in automazione e robotica. Cerchiamo allora di conoscere meglio questo componente sempre più presente sulle macchine agricole di ogni tipo e dimensione. Telecamere tradizionali. Partiamo con un accenno alle funzioni di controllo, che accomunano l’uso agricolo a impieghi in ambito industriale, commerciale o civile. Visto il basso costo, l’ottima funzionalità e a fronte anche di sempre nuove minacce, da parte di umani o animali, reti di telecamere sono ormai comuni nelle aziende agricole e zootecniche. Servono a sorvegliare piazzali, ingressi, ricoveri attrezzi ma anche stalle e ovili. Dispongono di visione notturna e sensori di movimento, che si attivano soltanto quando si avvicina qualcosa o qualcuno. Sicuramente di maggior interesse, per una rivista di meccanica agricola, le camere montate su attrezzi e macchinari di vario tipo, essenzialmente per facilitare il lavoro degli operatori, rendendo visibili punti ciechi o momenti della lavorazione che richiedono un controllo specifico. L’esempio più classico è quello della telecamera fissata dietro a mezzi voluminosi come carri, mietitrebbie, trinciacaricatrici, scavabietole/caThe electronic eye conquers agriculture CCTV, 3D, infrared, artificial vision the lenses pointed at roads, crops, parts of agricultural vehicles are multiplying. They are used to facilitate maneuvers, reduce the risk of collisions, and even to make some operations or the whole vehicle autonomous hold applications. Given their low cost, excellent functionality and the ever-present threats from humans or animals, CCTV networks are now common in agricultural and livestock farms. They are used to monitor yards, entrances, tool sheds as well as stables and sheepfolds. They have night vision and motion detectors, which are activated only when something or someone approaches. Of greater interest for an agricultural mechanics magazine no doubt are the cameras mounted on various types of equipment and machinery that basically make the work of the operators easier by rendering blind spots or moments in procedures that require specific oversight more visible. The most classic example is that of the camera positioned behind bulky vehicles such as trailers, combine harvesters, forage harvesters, beet harvesters/potato diggers and the like. It activates automatically when the reverse gear is engaged, al-
vapatate e simili. Si attiva automaticamente, all’innesto della retromarcia, e permette al conducente di fare manovre con maggior serenità e minori rischi di incidenti. Similmente, una camera di questo tipo può essere fissata sulla zavorra o su un eventuale serbatoio (per concime o cereale) portato dal sollevatore anteriore. In questo caso, con l’obiettivo di facilitare sia i passaggi in punti a rischio – cancelli, accessi ai terreni agricoli su passi carrai particolarmente stretti – sia l’uscita da strade secondarie durante i trasferimenti, quando la visibilità dalla cabina è ostacolata da edifici o mezzi parcheggiati. Una terza opportunità d’impiego, molto in voga negli ultimi tempi, è su parti di macchina che compiono attività particolarmente delicalowing the driver to maneuver with greater peace of mind and with a lower risk of accidents. Similarly, this type of camera might be placed on a ballast or tank (for fertilizer or grain) carried by the front lift. Here it would be used to assist the driver when operating in risky locations – gates, entrances to agricultural land on particularly narrow driveways – and exiting from secondary roads during transfers, when visibility from the cabin is obstructed by buildings or parked vehicles. Yet another potential application, very popular in recent times, is on machine parts that perform particularly delicate tasks or are out of the operator's direct line of sight. We now regularly see cameras mounted on the exhaust pipe of combine harvesters and on the spout TECNICA 14 TECNICA Oem o after market? Fuori dalle sigle e dagli inglesismi: meglio le telecamere montate dal costruttore o quelle acquistate e successivamente installate dall’utente? In realtà, entrambe hanno pregi e difetti. Una prima discriminante è l’età del trattore: su quelli più recenti, soprattutto se di fascia alta o con allestimenti full optional, è sempre più comune trovare almeno una telecamera pre-installata (solitamente considerata optional e come tale pagata a parte). Praticamente d’obbligo, invece, le telecamere sui mezzi più grandi, come mietitrebbie e macchine da raccolta varie. Il pregio principale di un accessorio Oem è la piena integrazione con il sistema operativo della macchina. Nel caso della telecamera per visione posteriore, per esempio, si ha l’attivazione automatica all’innesto della retromarcia. Inoltre le immagini sono visualizzate sul monitor principale del trattore, che spesso si può suddividere in più schermate per avere le riprese video sempre a disposizione. Una ripartizione classica, per esempio, può essere guida automatica-telecamera-schermata di riepilogo delle prestazioni-schermata ISOBUS dell’attrezzo utilizzato. Il mercato offre poi decine di soluzioni per telecamere di controllo da acquistare e montare a parte, vendute dai più noti gruppi. L’installazione può essere fatta direttamente presso il concessionario, al momento della consegna della macchina, oppure dal proprietario: montarle è infatti diventato semplicissimo. Come si dice, ancora con un anglicismo, plug and play. Le telecamere di ultima generazione sono infatti wireless, ovvero senza fili. Si collegano in Wi-fi a un monitor da installare in cabina con ventosa o fissandolo a un supporto e sono alimentate da batterie ricaricabili, spesso con annesso power bank, ossia una batteria di grande capacità, che assicura una ventina di ore di autonomia, sufficienti per qualche giorno di lavoro. Il montaggio non richiede talvolta nemmeno un cacciavite, dal momento che si possono fissare al mezzo grazie a un magnete. È chiaro quindi che queste soluzioni possono essere utilizzate da tutti e su tutte le macchine. Si possono per esempio agganciare all’attrezzo per poi staccarle e spostarle su un altro quando si è finito quel tipo di lavoro. A questo scopo, alcuni kit sono forniti in valigetta, per una più semplice conservazione e trasporto. Non sempre, però, la telecamera wireless rappresenta la soluzione ideale. Non lo è, per esempio, per alcune attrezzature particolari, come le botti per liquami che, essendo voluminose e completamente in acciaio, potrebbero schermare il segnale, impedendogli di raggiungere il display. In questo caso, occorre quindi una telecamera più tradizionale, dotata di fili che la colleghino alla cabina e di alimentazione connessa all’impianto elettrico del trattore. Crescono le telecamere montate in fabbrica OEM or aftermarket? Acronyms and foreign language models aside: are cameras mounted by the manufacturer better than those purchased and subsequently installed by the user? In reality, both have advantages and disadvantages. An initial deciding factor is the age of the tractor: on the most recent ones, especially if high-end or fully loaded with optional equipment, it is increasingly common to find at least one pre-installed camera (usually considered optional and as such paid for separately). On the other hand, cameras are practically mandatory on larger vehicles, such as combine harvesters and various harvesting machines. The main advantage of an OEM accessory is full integration with the machine's operating system. In the case of the rear view camera, for example, it is activated automatically when reverse gear is engaged. Furthermore, the images are displayed on the tractor's main monitor, which can often be divided into multiple screens so that the video footage is always available. A typical layout, for example, might be automatic guidance-camera-performance summary screen-ISOBUS screen of the equipment used. The market also offers dozens of solutions for surveillance cameras to purchase and mounted separately, sold by the most well-known groups. Installation can be done directly at the dealership, upon delivery of the vehicle, or by the owner: mounting them has in fact become extremely simple. As they say in the English-speaking world: plug and play. Latest generation cameras are in fact wireless. They connect via Wi-Fi to a monitor that can be installed in the cab with a suction cup or by attaching it to a support and are powered by rechargeable batteries, often with an attached power bank, i.e. a large-capacity battery that provides around 20 hours of battery life, enough for a few days of work. Assembly sometimes does not even require a screwdriver, since they can be attached to the vehicle using a magnet. So, it is clear that these solutions can be used by everyone and on all machinery. For example, they can be attached to a tool and then detached and moved to another tool once that type of work is finished. Some kits are supplied in a case for easier storage and transport specifically for this purpose. However, a wireless camera is not always the ideal solution. Not, for example, for some particular equipment, such as sewage tanks which, being bulky and made entirely of steel, might interfere with the signal and prevent it from reaching the display. In this case, a more traditional camera is needed, equipped with wires connecting it to the cabin and a power supply connected to the tractor's electrical system. Factory-mounted cameras on the rise
n. 3-4/2025 15 TECHNOLOGY te o fuori dalla visuale diretta dell’operatore. Troviamo regolarmente telecamere, ormai, sul tubo di scarico delle mietitrebbie e sul tubo di lancio delle trinciacaricatrici, per esempio, ma anche sul tappeto di scarico delle scavabietole o di altre macchine da raccolta. Passando ad attrezzi meno impegnativi, una telecamera può essere utile sul posteriore della pressa, per controllare la qualità delle balle prodotte, o di una sarchiatrice, in modo da mantenere gli elementi sarchianti tra le file di piante senza la presenza di un secondo operatore o senza che il conducente sia costretto a guardare costantemente indietro. Abbiamo poi applicazioni meno comuni, ma non meno utili, come l’installazione nei serbatoi del cereale di una mietitrebbia, o in vicinanza delle cosiddette giostre, ossia i piatti rotanti che favoriscono la pulizia delle bietole da terra e sassi. In ambito contiguo a quello agricolo, le telecamere si usano sui movimentatori telescopici, per avere una chiara visione di dove si va a posizionare il carico. Possono essere fissate in testa al braccio telescopico ma anche sulle forche, come avviene con i carrelli elevatori. In quel caso, l’operatore vede con esattezza dove sta andando a depositare il pallet e qual è lo spazio di manovra a sua disposizione. Telecamere per automazione. Nella moderna agricoltura digitale, non tutte le telecamere sono destinate all’occhio umano. Le immagini raccolte da molte di esse, al contrario, non saranno mai visionate se non da algoritmi o dall’intelligenza artificiale. Queste videocamere servono inof forage harvesters, for example, but also on the conveyor belt of beet harvesters or other harvesting machines. Moving on to less demanding uses, a camera can be useful on the rear of a baler to check the quality of the bales produced, or on a weeding tool, so as to keep the weeding elements in between the rows of plants without the need for a second operator or without the driver being forced to constantly look back. Then, there are the less common, but no less useful, applications, such as inside of the grain tanks of a combine harvester, or near the cylindrical threshing drums that rotate and clean the beets from soil and stones. In the agricultural sector, cameras are used on telescopic handlers to get a clear view of where the load is going to be positioned. They can be mounted on the head of the telescopic arm, or on the forks of forklifts. In this instance, the operator can see exactly where he is going to deposit the pallet and what maneuver space is available to him. Cameras for automation. Not all cameras used in modern digital farming are intended for the human eye. On the contrary, the images collected by many of them will never be viewed except by algorithms or artificial intelligence. These cameras are in fact used for the various levels of automation that are possible today: driving, controlling some particularly delicate work phases, and in autonomous vehicles. At present they are mainly prototypes, but in some cases they are already at work in fields all over the world. Let's start with one of the most common operations: automatic
TECNICA 16 TECNICA fatti per i vari livelli di automazione oggi possibili: guida, controllo di alcune fasi di lavoro particolarmente delicate, fino ad arrivare alle macchine autonome. Oggi si tratta principalmente di prototipi, ma in qualche caso sono già al lavoro nei campi di tutto il mondo. Partiamo da una delle operazioni più comuni: la guida automatica. Si ottiene, generalmente, con una connessione satellitare, ma in alcuni cadriving. This is usually achieved with a satellite connection, but in some cases a camera system can assist or replace the GPS signal. This occurs, for example, when working between rows, or on particular crops, such as row crops (corn, for example). In these cases, laser or artificial vision systems are more immediate and precise than satellite positioning. A camera mounted on the cutting bar, for example, allows a combine harvester to be easily guided, occupying the entire header and freeing the driver from having to constantly control the direction. An interesting development in this sphere is a recent application proposed by John Deere: a camera system to keep the tractor between the rows of crops when they have not been sown with the aid of satellite. Human planting never forms perfectly straight lines, and using a subsequent self-guided application – for example, weeding – would end up damaging the plants that fall outside the uniform pattern. The camera, on the other hand, diligently follows the rows, even if irregular, keeping the tractor wheels in the inter-row and even controlling the rear equipment. In other cases, the camera provides a surveillance function to certain activities that cannot be controlled by the human eye. For example, a camera placed in the combine harvester's auger tube is able to assess both the amount to recover (grain that escaped the first threshing) and grain breakage, which obviously represent a processing error. No human eye could count the broken kernels in a continuous, rushing flow of grain, but an electronic eye can. Similarly, special cameras are used on tomato harvesters: based on the color of the fruit, they are able to discard the unripe ones, dumping them in the field during harvest. Manual selection is always necessary at the end of the process, but the operators' task is greatly facilitated by the first sorting. In some cases, cameras are used to locate vegetation during specific operations, such as treatments with agrochemicals or herbicides. Due to the cost and danger of the products used, it is extremely important that the spraying is as targeted as possible, and some vehicles use computer vision to automatically turn the nozzles on and off. It should also be said, alternatively, that it is possible to use radar systems for these tasks, which are less affected by the fog created by the vaporization of agrochemicals. At an even higher level of technology, cameras, paired with Un’interessante applicazione delle telecamere all’agricoltura è il controllo della vigoria vegetativa, attraverso camere multispettrali, che contribuiscono a fornire un indice Ndvi (Normalized Difference Vegetation Index) da cui dedurre le zone di coltura con problemi di sviluppo (per scarsità di acqua o nutrienti, terreno soggetto di allagamenti o altro ancora). Questi strumenti possono essere montati su un drone o anche su un trattore o altro mezzo fuoristrada che percorre il campo, mappandone la vigoria. In alcuni casi, la telecamera è abbinata a uno spandiconcime, che adegua in tempo reale il dosaggio alla vigoria rilevata dal sistema di visione artificiale. Più sofisticati ancora i sistemi – ora in fase prototipale – per l’individuazione dei frutti, premessa indispensabile per la costruzione di robot in grado di raccogliere autonomamente le bacche. Scoprire frutti e problemi con la visione artificiale An interesting application of cameras in agriculture is the monitoring of healthy vegetative condition, through multispectral cameras which contribute to provide a Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) used to deduce crop areas with development problems (due to water or nutrient scarcity, soil subject to flooding or other). These tools can be mounted on a drone or even on a tractor or other off-road vehicle that drives across the field, mapping out its condition. In some cases, the camera is combined with a fertilizer spreader, which adjusts the dosage in real time to the health detected by the artificial vision system. Even more sophisticated are the systems - now in the prototype stage - that can detect produce, a foundational ability when building robots capable of autonomously picking the fruit. Finding Fruit and Problems with Computer Vision
n. 3-4/2025 17 TECHNOLOGY si un sistema di telecamere può coadiuvare o sostituire il segnale Gps. Avviene per esempio quando si lavora tra i filari, o su particolari colture, come quelle a file (mais, per esempio). In questi casi, sistemi laser o di visione artificiale sono più immediati e precisi del posizionamento satellitare. Una telecamera fissata sulla barra di taglio, per esempio, permette facilmente di guidare la mietitrebbia, occupando tutta la testata e liberando il conducente dal costante controllo della direzione. Interessante, in questo ambito, una recente applicazione, proposta da John Deere: un sistema di telecamere per mantenere il trattore tra le file della coltura qualora essa non sia stata seminata con l’ausilio del satellite. Una semina realizzata dall’uomo non ha mai linee perfettamente rette e utilizzando una successiva applicazione con guida automatica – per esempio, la sarchiatura – si finirebbe per danneggiare le piante che escono dallo schema. La telecamera, invece, segue diligentemente le file, anche se irregolari, mantenendo le ruote del trattore nell’interfila e gestendo anche gli attrezzi posteriori. In altri casi, la telecamera ha una funzione di sorveglianza su determinate attività che non possono essere controllate dall’occhio umano. Per esempio, una telecamera posta nel canale elevatore della mietitrebbia è in grado di analizzare sia l’entità del recupero (granella sfuggita alla prima trebbiatura), sia delle rotture di granella, che rappresentano ovviamente un difetto della lavorazione. Nessun occhio umano potrebbe contare le cariossidi spezzate in un flusso continuo e impetuoso di cereale, ma un ocspecific software and electric actuators, are capable of enabling specific operations, such as attaching the milking head to a cow's udder, targeted weeding or the hoeing of vegetables. In this case, the camera identifies the position and shape of the udder (or the weed), which will then be sprayed by the nozzle, or - in another instance - it is able to move a hoeing blade between one plant and another on a row of vegetables, in order to eradicate the weeds without damaging the crop. Another recent automation linked to cameras, is the automatic carriage filling function on some harvesting machines (typically forage harvesters). The camera monitors where the product falls and moves the discharge chute back and forth to automatically and evenly fill the entire carriage. The eyes of robots. Going from automatic filling to autonomous driving is not a short step: you have to go from a single repetitive operation to a complex activity, which involves moving freely in space, avoiding obstacles, finding the work field and, above all, making non-programmed decisions. However, the first Automatic Guided Vehicles (AGVs) are already on the market and many others are in the (fairly advanced) prototype stage. Whether on land or in the air, an autonomous vehicle needs to orient itself in space. This can occur in several ways. By use of a satellite system, for example, obviously using corrections that allow for a reduced margin of error. Or by laser devices, using the wellknown Light Detection and Ranging (Lidar) method that works a bit like radar: light waves are emitted that bounce
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