Gli insegnamenti che sono arrivati dall’applicazione delle logiche Industry 4.0 al mondo manifatturiero e alla produzione industriale rappresentano qualcosa di più di innovazioni che hanno permesso di aumentare la competitività di tante imprese. Il paradigma 4.0 e la capacità di ripensare la produzione grazie ai sistemi connessi e al valore dei dati è nella condizione di aprire nuove prospettive in tanti altri settori in particolare per quanto attiene al raggiungimento di obiettivi di sostenibilità.
Partendo da questa convinzione Capgemini Engineering ha avviato un percorso destinato a mettere a disposizione del mondo food la possibilità di progettare e realizzare progetti che fanno leva sui principi della coltivazione indoor (o coltivazione in ambiente controllato) e che permettono la realizzazione di soluzioni di Vertical farming. Un percorso che è in grado di mettere le logiche produttive basate sul 4.0 al servizio di una produzione agroalimentare innovativa.
Marco Sabino Castellano, Managing Consultant di Capgemini Engineering ha la responsabilità di un team che arriva dal mondo della produzione industriale, dalle operation in imprese manifatturiere nelle quali ha realizzato e gestito progetti di digital transformation in chiave 4.0. Le competenze e le esperienze acquisite hanno permesso di avviare un percorso di analisi, di scouting tecnologico e di identificazione di nuove opportunità che possono oggi aprire nuove strade alle imprese del mondo agroalimentare. In particolare, Castellano sottolinea alcuni temi che stanno diventando sempre più importanti, come le criticità a livello di sicurezza alimentare, come l’impatto dei cambiamenti climatici sul settore primario, come la trasformazione energetica ed ecologica, temi che rappresentano anche uno stimolo per innovare l’approccio alla produzione agroalimentare, per contribuire a ridurre i fattori di rischio e per creare nello stesso tempo un rapporto più equilibrato con l’ambiente e con le risorse.
Le best practices della fabbrica del futuro al servizio del food
“Siamo partiti dalla nostra esperienza, dalla creazione della fabbrica del futuro – spiega Castellano – sulla quale siamo impegnati da tempo con decine di progetti negli ambiti più diversi. La nostra struttura “Technology Center” lavora a livello operation per aziende manifatturiere in tanti e diversi settori, dal medicale all’automotive, dall’aeronautica ai beni di largo consumo. Possiamo contare su una trasversalità di competenze e di tecnologie che ha come denominatore comune l’utilizzo di logiche di Digital Twin e dalla possibilità di sfruttare le potenzialità che derivano dalla realizzazione di modelli digitali che consentono una riproducibilità esatta della realtà”.
La consapevolezza dei vantaggi che si possono mettere a disposizione delle imprese e dell’ambiente ha fatto partire il progetto che punta a trasferire il mondo della fabbrica, dei sistemi connessi, dei dati e dei robot al mondo dell’agricoltura e della produzione alimentare. Il progetto nasce con l’idea di far leva su tutta una serie di competenze: dai control tower per monitorare con precisione l’avanzamento e lo stato di salute della produzione alla gestione dei magazzini, dal monitoraggio dei flussi logistici per arrivare al controllo qualità, dalla simulazione delle risorse necessarie all’ottimizzazione dell’energia e di tutte le risorse necessaria alla produzione.
Il 4.0 apre le porte al Vertical farming
“Un ambiente controllato”. Castellano sottolinea con questa definizione il concetto che sta alla base del Vertical farming e che presuppone un approccio alla produzione agricola dove “non è più necessario modificare le colture per adattarle all’ambiente, ma dove si lavora per creare l’ambiente ideale per una coltivazione che sia sana, economica, sostenibile e sicura”.
“Il modello digitale – aggiunge – permette di progettare e creare le condizioni per impostare e per tenere sotto controllo tutti i KPI e tutti i parametri che influenzano la produzione. Con il Vertical farming si può impostare il modello di coltura indoor più appropriato con una pianificazione che si può attuare sia a livello di progetto sia in termini di gestione di tutti i fattori di crescita e di raccolta”.
“Come Capgemini Engineering – prosegue – abbiamo voluto valutare e studiare le prospettive basate sulla coltivazione aeroponica e le abbiamo messe in relazione con le capacità del 4.0 e dei sistemi connessi di intervenire su tutti i livelli. La prospettiva che abbiamo intravisto riguarda lo sviluppo di strutture di Vertical farming che ospitano questo modello di coltivazione basate sull’utilizzo di sorgenti di illuminazione a led che stimolano la fotosintesi e riproducono il ritmo circadiano. Le infrastrutture contano su sistemi di condizionamento che permettono il controllo di temperatura, umidità, qualità dell’aria e sulla gestione precisa di irrigazione e dosaggio dei fertilizzanti. Stiamo cioè parlando – sottolinea – di un ambiente nel quale è possibile impostare un impiego molto selettivo di tutte le risorse necessarie alla produzione”.
La predittività nella produzione agroalimentare
La possibilità di introdurre e gestire elementi di predittività nel mondo agroalimentare è l’altro grande vantaggio del Vertical farming. La pianificazione ed il controllo della qualità e quantità della produzione ottenibile consente di far incontrare domanda ed offerta e rappresenta un valore che permette di ripensare le logiche della food supply chain.
“Un utilizzo dell’acqua che può essere ridotto in una misura prossima al 95%, la possibilità di azzerare l’utilizzo di pesticidi e di cancellare il rischio di contaminazione da metalli pesanti, rappresentano risposte molto importanti in termini di obiettivi di sostenibilità. Il Vertical farming può rappresentare poi una declinazione in chiave “cittadina” del Kilometro Zero. Si possono realizzare centri di produzione Verticali per alimentare piccole comunità o per mettere a disposizione le risorse necessarie a punti vendita di quartiere, solo per fare alcuni esempi.
Non da ultimo, se si effettua un paragone, sul piano della sostenibilità con l’open farming, si deve considerare che certamente il consumo energetico dell’agricoltura tradizionale è inferiore, ma se si analizzano i costi relativi al trasporto, alla logistica, allo stoccaggio in funzione della temperatura ecco che il consumo di energia di un Vertical farming basato sull’impiego di rinnovabili presenta vantaggi rilevanti anche da questo punto di vista.
L’altro aspetto che Castellano torna a mettere in evidenza riguarda l’importanza di controllare tutti i fattori di produzione: “movimentazioni, gestione dell’irrigazione, sensorizzazione, illuminazione, qualità del prodotto, individuazione di eventuali criticità a livello di sicurezza alimentare: tutto questo è tenuto sotto controllo dal modello digitale che garantisce la massima visibilità sulla produzione con la possibilità di agganciare questo controllo anche verso l’esterno, ad esempio con una integrazione logistica verso le reti di vendita.
Il Vertical farming come tassello del “framework smart city”
“La nostra idea di Vertical farming – osserva Castellano – è quella di un centro di produzione vivo, che genera valore in strettissima connessione con il territorio e con una profonda conoscenza delle tipologie di consumo, delle esigenze, dei comportamenti delle comunità che è chiamato a servire. Il Vertical farming mette a disposizione flessibilità e scalabilità con logiche di progettazione che valgono per la grande città, per la piccola comunità, per il quartiere servito da un centro vendita innovativo. Una possibilità di gestione della produzione alimentare che prevede un fortissimo impegno sul piano dell’innovazione digitale e che unisce produzione e consumo in modo da azzerare ogni forma di scarto”.
“Come Capgemini Engineering puntiamo a mettere a disposizione un sistema di configurazione che consente di indirizzare questi progetti, che abilita alla definizione della dimensione più corretta in termini di capacità produttiva e all’utilizzo delle tecniche di progettazione e della componentistica più appropriate. L’altra dimensione del nostro lavoro – prosegue – attiene alla capacità di sviluppare i sistemi di controllo, allo scouting tecnologico e scientifico in funzione delle tipologie di produzione e di consumo”.
Castellano nel qualificare il ruolo di Capgemini sottolinea anche la capacità di supportare lo sviluppo di business plan e di predisposizione di tutti gli ambienti tecnologici e digitali necessari per seguire tutto il processo evolutivo, anche dal punto di vista della collaborazione con partner specializzati.
Perché cresce il ruolo del Vertical farming?
Il mondo food vive una doppia sfida: aumentare la propria capacità produttiva e ridurre il consumo di risorse. Davanti a una popolazione in crescita con una marcata concentrazione sui grandi centri urbani le possibilità offerte da una produzione controllata come quella offerta dal Vertical farming rappresenta una soluzione sulla quale si stanno concentrando molti investimenti. Agrifood.Tech ha raccontato il progetto Planet Farms, ma in questo scenario si collocano investimenti di grandi brand dell’agroalimentare e attori della grande distribuzione.
“C’è un mondo che si sta muovendo – conclude Castellano – e noi intendiamo mettere a disposizione i fattori abilitanti che consentono di avviare e gestire questi progetti. Accanto alla capacità progettuale, alla governance della produzione e all’avvio della produzione siamo nella condizione di predisporre quelle forme di integrazione che uniscono le logiche del Vertical farming con lo sviluppo di smart city. Uno scenario questo che vede sempre più spesso il ridisegno delle città basato sulla capacità di predisporre infrastrutture in grado di rispondere al bisogno primario dell’alimentazione in una modalità coerente con i target di sviluppo sostenibile.
In termini di sviluppo nell’ambito del mondo privato Castellano osserva che “ci sono aziende con un posizionamento chiaro nel mondo food che esprimono un interesse “diretto” verso questo tipo di prospettiva. Ci sono poi altre realtà nel mondo assicurativo che stanno diversificando gli investimenti su modelli di produzione che consentono, grazie al controllo di tutti i fattori di produzione, di ridurre i fattori di rischio. In un altro ambito, come il real estate, ci sono realtà che valutano la possibilità di recuperare edifici, fabbricati, zone industriali abbandonate per attuare forme di riconversione che rispondano a obiettivi di business e a target di sostenibilità e il Vertical farming è una risposta a queste prospettive. Ci sono poi realtà magari di minori dimensioni, come reti di vendita o distributori locali, che lavorano con le proprie comunità di riferimento per dare vita a modelli di produzione e consumo ispirate a criteri di sostenibilità”.
