L'olandese Frank van Kleef, proprietario di serre, non è sorpreso che una serra alimentata dall'intelligenza artificiale superi le prestazioni delle coltivazioni olandesi. Dopo tutto, c'è una ragione per cui ha lasciato la sua azienda per unirsi all'azienda britannico/olandese Optimal, pioniera della coltivazione in serra alimentata dall'intelligenza artificiale.
Nella loro serra su scala commerciale a Westdorpe, il sistema della Optimal sta già ottenendo rese e livelli Brix più elevati, risparmiando allo stesso tempo energia e riducendo le emissioni di CO2. "Il computer è sempre coerente nelle sue decisioni", spiega Frank.
Frank van Kleef e Dave Hunter
"Non c’è un numero sufficiente di coltivatori qualificati per gestire le serre che vengono costruite in tutto il mondo", afferma Dave Hunter, fondatore e amministratore delegato di Optimal. "Questo problema deve essere affrontato se si vuole espandere l'industria serricola. Tutte le serre nel mondo necessitano di conoscenze operative, risultati coerenti e un modo efficiente di gestire le proprie strutture. Se ciò potrà essere realizzato su larga scala, le serre prospereranno a livello globale e diventeranno fondamentali per la sicurezza alimentare dell’umanità di fronte al cambiamento climatico".
Sfruttare la competenza dei coltivatori
Per acquisire una conoscenza più approfondita del settore e delle sfide che deve affrontare, Dave ha unito le forze con Frank van Kleef, uno dei proprietari della Royal Pride, diventata una delle aziende leader al mondo nel settore serricolo, con una superficie coltivata a pomodori e cetrioli di 70 ettari. Ora Frank si dedica a tempo pieno allo sviluppo del sistema Optimal ed è attivamente coinvolto nella gestione della serra dimostrativa di Westdorpe. Il ruolo di Frank non è quello di un coltivatore tradizionale ma più di un supervisore che valuta i processi e i risultati in termini di quantità e qualità. Lo fa meticolosamente, poiché i prodotti della serra vengono venduti attraverso la sua impresa sociale, la Boeregoed.
Sistema di controllo predittivo
Combinando le conoscenze di Frank e l'intelligenza artificiale, il team di Optimal ha sviluppato innanzitutto un sistema di controllo predittivo. Un modello virtuale della serra viene continuamente aggiornato con informazioni in tempo reale e previsioni meteo. Utilizzando un software di ottimizzazione avanzato, gli input della serra vengono riprogrammati ogni minuto (ad esempio, temperature dei tubi di riscaldamento e posizioni delle prese d'aria). Optimal applica questi input alla serra tramite un'interfaccia con il computer di processo. Dave spiega: "Possiamo prevedere l'impatto complessivo delle decisioni prima che vengano prese e anticipare gli effetti dei cambiamenti meteo, come non potrebbe fare nessun coltivatore".
Il sistema di controllo predittivo di Optimal utilizza un modello virtuale per ottimizzare gli input della serra ogni minuto
Frank spiega che il vantaggio più grande non sta solo nell'ottimizzazione dell'ambiente serricolo, ma anche nel prevenire gli errori. "Quando presenti la stessa situazione a un coltivatore dieci volte, si comporterà allo stesso modo sette volte e tre volte diversamente. Questa è la natura umana. Un computer non fa questo. Fa sempre la scelta migliore". Dave aggiunge che il sistema non si ferma mai. "Non irriga mai in modo eccessivo o insufficiente e non è necessario regolare il clima perché è già stato gestito in anticipo. Non è necessario reagire all'aumento dell'evaporazione perché il sistema ne ha già tenuto conto. Questo si traduce in una migliore salute generale delle piante, in una coltura più resistente e quindi in una migliore qualità e resa".
Software e conoscenza operativa
Tuttavia, la gestione di una serra implica molto più di un semplice sistema di controllo, anche se si tratta di un sistema eccezionale. Dave spiega: "Ciò che offriamo ai nostri clienti è la gestione delle serre per loro conto, garantendo efficienza e affidabilità ottimali stagione dopo stagione".
Per raggiungere questo obiettivo, tutte le attività all'interno e all'esterno della struttura sono documentate secondo procedure operative standard basate su software. I lavoratori e gli operatori serricoli vengono formati per seguire queste procedure e un'app per smartphone li guida durante la loro giornata lavorativa, fornendo istruzioni su quali attività devono essere eseguite, come eseguirle e cosa fare in caso di irregolarità.
Sam Baker, responsabile dell'eccellenza operativa della Optimal, con un PC che mostra un esempio di procedura operativa standard
Orari di lavoro
Il sistema genera anche gli orari di lavoro, offrendo degli approfondimenti sul fabbisogno di manodopera e sulle prestazioni dei lavoratori. Vengono condotte sessioni di feedback giornaliere e settimanali per valutare le prestazioni del team. Dave afferma: "La manodopera è un fattore critico nelle attività in serra, con implicazioni importanti per la coltivazione. La sua standardizzazione ci consente di ottenere risultati ottimali e prevedibili".
Dave Hunter, amministratore delegato e fondatore, utilizza l'app per smartphone per raccogliere dati sul raccolto
Prestazioni ottimali e distribuzione nel mondo reale
Allora, quali sono i risultati di questo sistema globale? Nella serra dimostrativa, il team ha ottenuto risultati impressionanti, tra cui una resa maggiore del 13%, un livello Brix più alto del 14% e un risparmio energetico del 27%, insieme a una riduzione delle emissioni di CO2 del 20%, rispetto a una serra olandese di riferimento.
Inoltre, il team di Optimal ha condotto vari esperimenti coinvolgendo dieci diverse varietà di pomodori e cetrioli. "Facciamo noi i test e utilizziamo questi dati per migliorare continuamente le nostre prestazioni", spiega Dave. "Negli ultimi cinque mesi, abbiamo condotto un esperimento a basso consumo energetico per ottimizzare le prestazioni in ambienti ad alto costo energetico, come quelli sperimentati in Europa negli ultimi due anni".
Un cesto di gustosi cetrioli e varietà di pomodori speciali della Optimal.
Distribuzione nel mondo reale ed espansione futura
Attualmente sono in corso delle trattative con i principali proprietari di serre di Stati Uniti, Regno Unito e altri Paesi. Dave sottolinea che il sistema si adatta facilmente alle diverse condizioni climatiche e non esistono requisiti tecnici minimi o esigenze specifiche per avviare le serre. Dave spiega: "Possiamo lavorare in qualsiasi serra: installiamo sensori aggiuntivi, li colleghiamo ai server cloud e siamo operativi in pochi giorni". Il team sta anche valutando di allargarsi al settore delle fragole, dei peperoni e delle verdure a foglia.
Quando gli viene chiesto di cosa sia più orgoglioso, Dave sottolinea che il successo di Optimal sta nella sinergia tra esseri umani e macchine: un'impresa complessa, ma gratificante. "I nostri ingegneri hanno capito che l'intelligenza artificiale e i modelli di controllo predittivo potrebbero portare a risultati migliori nella serra: vedono una serra come un sistema che può essere controllato attraverso simulazioni e ottimizzazioni. Tuttavia, è fondamentale fare in modo che le persone, il sistema e l'hardware lavorino insieme. È con questa sinergia che Frank e gli altri operatori esperti del team di Optimal hanno creato un enorme valore aggiunto".
Per maggiori informazioni:
Optimal
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www.optimal.ag