L’industria 4.0 rappresenta la quarta rivoluzione industriale, un processo che porterà alla produzione sempre più automatizzata e interconnessa che inizia a interessare l’allevamento del bestiame stravolgendo il concetto stesso di stalla tradizionale che diviene una Smart Factory o Allevamento Intelligente dove non sono più gli uomini, ma macchine e robot, interconnessi con computer e algoritmi, che lavorano in una sempre maggiore autonomia e con interventi sempre più mirati da parte degli operatori. L’automazione permette di migliorare il benessere degli animali, la qualità delle loro produzioni e consente di eliminare o ridurre attività faticose e pericolose svolte dall’uomo, con benefici in termini di salute e sicurezza e con vantaggi economici per una maggiore produttività della manodopera e quindi miglioramento dell’efficienza aziendale. L’automazione delle operazioni di stalla permette di superare le difficoltà di trovare manodopera qualificata e di sostituire unità lavorative per operazioni svolte in tutti i giorni all’anno, con benefici in termini di qualità della vita dei lavoratori. L’impiego di macchine e impianti comporta però un aumento dei consumi energetici (elettricità ed energia termica) degli allevamenti che devono essere sviluppati tenendo conto di un risparmio energetico (coibentazioni e ventilazione passiva, pompe di calore, motori ad elevata efficienza ecc.) e soprattutto di una produzione aziendale di energia da fonti rinnovabili (pannelli solari, biogas ottenuti dalle deiezioni ecc.). Non si tratta di inserire negli attuali allevamenti una o più robot di pulizia, mungitura o altro perché la disponibilità di tecnologie informatiche può essere usata in modo completamente efficiente in stalle che dovranno essere completamente riprogettati e ricostruiti. Oggi si parla di Domotica o Casa Intelligente, ma soprattutto sono già operative fabbriche intelligenti che stanno cambiando il mondo dell’auto, e lo stesso si prevede per gli Allevamenti Intelligenti che possono assicurare benessere per chi vi lavora e per gli animali che ospitano, in maniera sostenibile economicamente, da un punto di vista energetico e dell’impatto ambientale. Oggi l’automazione si sta diffondendo negli allevamenti dei diversi tipi di animali (polli e galline, maiali, pesci e bovini) e riguarda soprattutto il monitoraggio di quanto avviene nella stalla, la preparazione e la distribuzione degli alimenti, la gestione degli effluenti zootecnici, la produzione dell’energia necessaria al funzionamento della stalla e negli allevamenti di bovini da latte di robot di mungitura.
Per controllare quanto avviene nell’allevamento, di fondamentale importanza per una maggiore efficienza economica, produttività e minori costi, e per un miglioramento della qualità della vita degli allevatori e del benessere degli animali allevati, in un allevamento intelligente sono presenti dei sensori e anche da lontano l’allevatore può controllare quanto riguarda gli animali e avviene nel clima e pulizia dei locali, nella preparazione e distribuzione degli alimenti, nella mungitura, negli interventi sanitari, oltre che nella contabilità aziendale.
Di particolare interesse è la gestione della preparazione e distribuzione dell’alimento (AFS, Automatic Feding Systems) perché l’alimentazione del bestiame è una delle voci di maggiore entità nel costo dell’azienda per l’acquisto o per la produzione di foraggi, mangimi e integratori, e per il costo della manodopera indispensabile per la preparazione e distribuzione degli alimenti. Con l’automazione è possibile programmare i tempi di distribuzione della razione, utilizzare miscelatori di volume ridotto e sviluppare sinergie con altri sistemi, come il robot di mungitura. Con i sistemi AFS è possibile aumentare la frequenza di preparazione e di distribuzione della razione fino a quindici volte al giorno con alimenti freschi somministrati in numerosi piccoli pasti giornalieri, creando una condizione fisiologica che migliora il benessere e la produttività degli animali, riducendo le alterazioni degli alimenti soprattutto in un clima caldo e i loro scarti. Con sistemi di distribuzione a gruppi gli animali questi sono alimentati con razioni bilanciate per gruppi di diverse dimensioni e con autoalimentatori è possibile ottenere un’alimentazione di precisione per i singoli animali. Si possono distinguere modalità di distribuzione stazionarie o mobili e sistemi di preparazione della razione con miscelatori fissi o mobili, mentre esistono sistemi semoventi in carri trinciamiscelatori automatici dotati di sistemi di navigazione basati su sensori annegati nel pavimento. Importanti sono i sistemi automatici di avvicinamento dell’alimento in mangiatoia, necessari per un completo utilizzo della miscela e impedire che questa permanga divenendo soggetta a contaminazioni o fermentazioni anomale. Per questo si possono impiegare robot autonomi a navigazione sensorizzata, alimentati elettricamente che si ricaricano automaticamente e si muovono lungo percorsi prestabiliti con un sistema di navigazione basato su appositi sensori, programmando l’intervallo fra due riavvicinamenti.
Gli effluenti zootecnici degli allevamenti (deiezioni degli animali, parti della lettiera e sprechi di alimento, residui dell’acqua di bevanda, acque di lavaggio ecc.) da sempre sono una risorsa di utilizzo agronomico, ma non di sempre facile gestione anche per i numerosi vincoli delle normative ambientali, per la necessità di avere convenienti sistemi per la loro rimozione dalle stalle e per il loro deposito temporaneo prima della distribuzione sui terreni. Per questo sono proposti dei sistemi robotizzati di asportazione e specializzati nella pulizia delle corsie di stabulazione a pavimento fessurato (mobile barn cleaner) che in maniera automatica e autonoma usando l’energia di batterie elettriche ricaricabili si spostano su percorsi e tempi programmati. In alcuni modelli è presente un sistema di pulizia e lavaggio integrato e sono dotati di dispositivi di sicurezza che ne permette l’uso anche in presenza di animali. Soprattutto negli allevamenti di medie e grandi dimensioni e dove l’utilizzo agronomico degli effluenti è problematico, diverrà necessario un loro uso per la produzione di energia tramite la produzione di biogas, anche al fine di rendere l’allevamento sostenibile da un punto di vista energetico.