L’Industria 4.0 a supporto della sostenibilità

Il sistema agroalimentare è definito come una struttura socio-economica in cui il comportamento degli individui è guidato da scelte razionali, processi decisionali, fattori di capitale umano e scelte di stile di vita. Nel corso degli anni ha subìto o beneficiato dell’avvento di numerosi fenomeni economico-sociali: la globalizzazione è sicuramente uno tra i più importanti. Essa, infatti, ha caratterizzato il sistema agroalimentare con l’intensificazione, la specializzazione, l’approvvigionamento internazionale, la concentrazione e l’omologazione della produzione e del consumo di cibo.

Come altri sistemi nel settore manifatturiero, attualmente quello agroalimentare è riconosciuto come dinamico e complesso all’interno del quale coesistono diversi tipi di sottosistemi, caratterizzati da differenti modi di produrre, trasformare, distribuire e consumare, lungo tutta la catena di fornitura agroalimentare, detta Agri-food Supply chain (Afsc). Questa è vista come una rete di organizzazioni e molteplici attori (tra cui agricoltori, trasformatori, grossisti, trasportatori e dettaglianti) che, attraverso contratti reciproci e relazioni economiche, permettono di trasferire gli alimenti dal campo alla tavola.

È, quindi, un sistema di fasi che rappresenta una sequenza di attività attraverso le quali i flussi di risorse, materiali e informazioni sono favoriti sia a valle sia a monte e abilitano la produzione di beni e/o servizi ai fini del consumo o utilizzo. Le fasi della Afsc sono tutte collegate e i cambiamenti di una tappa influenzano le altre lungo la catena, evidenziando il potenziale impatto su uno o più sottosistemi del sistema agroalimentare: le attività della catena di fornitura – si pensi, per esempio, alla trasformazione o al trasporto – influenzano la qualità nutrizionale e l’accessibilità di un prodotto alimentare.

Le Afsc operano su scale e livelli diversi che tengono conto del numero di operatori, dell’ampiezza dello sviluppo economico e delle relazioni geografiche e sociali tra gli attori coinvolti al fine di determinare la ‘lunghezza’ della filiera alimentare. La filiera lunga è caratterizzata da più soggetti coinvolti nelle varie fasi di produzione, lavorazione, confezionamento e vendita, oltre che da uno sviluppo economico globale, un’ampia copertura geografica e relazioni sociali estese (infatti essa è tipica dei grandi contesti urbani).

Al contrario, quella corta è caratterizzata da fasi e attori limitati, da uno sviluppo e una copertura geografica locali e da relazioni sociali limitate tipiche delle comunità rurali e isolate, in cui agricoltori e produttori alimentari consumano direttamente il cibo o lo vendono nel mercato del territorio. Le differenze nella dimensione della catena di approvvigionamento sono riconducibili anche alle specifiche categorie di prodotti alimentari considerati: per esempio, gli alimenti locali o deperibili sono generalmente prodotti lungo una catena di approvvigionamento breve, mentre il cibo importato-esportato richiede quella lunga.

La filiera agroalimentare nell’era della digitalizzazione

Grazie alla continua evoluzione sociale e al progresso tecnologico a livello globale, le Afsc stanno subendo rapide trasformazioni, soprattutto nei Paesi a basso e medio reddito, portando spesso a una maggiore interazione tra le diverse catene e ampliando il loro raggio d’azione. Tutte hanno un impatto sull’ambiente, sull’economia e sulla società dei territori in cui si insediano, catturando l’interesse di ricercatori e professionisti e dando loro la possibilità di studiare come renderle più sostenibili per raggiungere una resilienza strategica.

La Quarta rivoluzione industriale sta trasformando tutti i settori produttivi permettendo lo sviluppo delle Smart factory e l’abilitazione di catene di fornitura intelligenti. A tale scopo Internet of Things (IoT), Cloud e Fog computing, Big data analytics rappresentano le tecnologie dell’Industria 4.0 (I4.0) trainanti per il processo di digitalizzazione. Sono adottate in vari settori, tra cui quello agroalimentare, sfruttando la loro capacità di collegare il mondo fisico con quello virtuale. Diversi sono i benefici che l’applicazione di queste tecnologie porta alle Afsc: le prestazioni divengono maggiormente competitive attraverso l’applicazione di Big data analytics, che permette di estrarre valore da una grossa mole di dati; inoltre, il livello di personalizzazione dei prodotti aumenta grazie alla capacità dell’IoT di raccogliere dati sulle abitudini e i bisogni dei consumatori.

Oltre a quelli già citati, altri gruppi di tecnologie proprie del paradigma dell’I4.0 sono in grado di trasmettere al settore agroalimentare i benefici di efficienza e qualità nella produzione: la robotica, le nanotecnologie, l’Intelligenza Artificiale (AI), l’apprendimento automatico, la produzione di energia sostenibile, i meccanismi di certificazione dei dati, le tecnologie di etichettatura e la produzione additiva. Pertanto l’Agricoltura 4.0 (A4.0) affonda le sue radici nel paradigma dell’I4.0, il quale è in grado di offrirle numerosi input di miglioramento. Essa può trasformare il settore agroalimentare in un’industria ad alta intensità di conoscenza, dove un sistema di produzione più tecnologico favorisce la nascita di nuovi modelli di business per sfruttare i vantaggi emergenti dall’adozione delle nuove tecnologie.

Pertanto, il settore agroalimentare – e di conseguenza le sue Afsc – sta diventando più tecnologico non solo grazie alla Quarta rivoluzione industriale, ma come risposta a diverse esigenze essenziali per mantenere migliori controlli di processo, sfruttare le economie di scala, garantire la sicurezza, la varietà e la qualità degli alimenti. Al contrario dell’industria manifatturiera convenzionale, in quella agroalimentare l’innovazione di processo è maggiore dell’innovazione di prodotto: ciò permette alle aziende del settore di ottenere una posizione di leadership nei mercati e migliorare la qualità o la quantità dei prodotti meno scalabili.