The Industry 4.0, also known as the fourth industrial revolution, follows the advent of the digitalization and it’s characterized by nine technologies: big data analytics, automation, simulation, horizontal and vertical systems integration, the internet of things (IoT), cyber-security, cloud computing, additive manufacturing and augmented reality. Observing Germany, which is the leading country for the technological development, the Industry 4.0 seems promising in terms of productivity, revenue growth and employment. The main drawback is data security because device in the Internet of Things exchange a large amount of sensitive data that attract malicious attacks. Focusing on the agri-food sector, farm production is less developed than the other stages of the supply chain, where machine-to-machine (M2M) communication is already being implemented. In fact, most of the smart technologies involved in farm production are simple IoT based systems relying on different types of sensors. This report wants to analyze some smart technologies used in farm production from different point of views: description, applications, assessment of the maturity level, cost-benefit relationship and potential impact on the Italian farming sector. Methodology of the research The methodology of the research has been structured in three phases: 1) “Kick off”: definition of the activities to be carried out in order to collect valuable information for the report: interviews, documents review with Scopus (articles, conference papers, reports and books) and analysis of secondary sources (blog, forum and websites). 2) Detection model application: on field detection composed by 2 interviews, 76 documents analyzed (45 articles, 19 conference papers, 5 reports and 7 books) and 87 commercial websites. 3) Analysis and results : for each technology, a first quick assessment of the development is performed, followed by a brief description with some applications and a cost-benefit analysis. After that, all the information about development and economic impact are gathered in order to compare all the technologies and draw two possible classifications. Finally, considering the characteristics of the Italian country, considerations about the impact of the Industry 4.0 on the farm production sector are carried out. Interviews In order to collect more information and opinions about the data gathered during the drafting of the report, two experts of farm production have been interviewed. Alessandro Aresi He is the founder of the company Agri957 (Lacchiarella, MI) and a pilot of agricultural drones. He was interviewed in July about agricultural drones and their applications in Italy. Andrea Maldifassi He works for Az. Agricola Pietro Maldifassi in Cascina Moriano in Bereguardo (PV). The company is mainly focused on breeding, with an average size of 560 animals, and agriculture, with a huge farmland size of 150 ha. He was interviewed at the end of July about livestock management and cattle monitoring.

L'Industria 4.0, conosciuta anche come la quarta rivoluzione industriale, segue l'avvento della digitalizzazione ed è caratterizzata da nove tecnologie: analisi dei big data, automazione, simulazione, integrazione dei sistemi orizzontali e verticali, Internet of Things (IoT), sicurezza informatica , cloud computing, additive manufacturing e realtà aumentata. Osservando la Germania, che è il paese leader per lo sviluppo tecnologico, l’Industria 4.0 sembra promettente in termini di produttività, crescita dei ricavi e occupazione. L'inconveniente principale è la sicurezza dei dati perché i dispositivi con l’Internet of Things scambiano una grande quantità di dati sensibili che attirano attacchi malintenzionati. Concentrandosi sul settore agroalimentare, la produzione agricola è meno sviluppata rispetto alle altre fasi della supply chain, in cui la comunicazione da macchina a macchina (M2M) è già attuata. Infatti, la maggior parte delle tecnologie intelligenti coinvolte nella produzione agricola sono sistemi basati su diversi tipi di sensori che compongono l’Internet of Things. Questa relazione vuole analizzare alcune tecnologie utilizzate nella produzione agricola da diversi punti di vista: descrizione, applicazioni, valutazione del livello di maturità, rapporto costi / benefici e potenziale impatto sul settore agricolo italiano. Metodologia della ricerca La metodologia della ricerca è stata strutturata in tre fasi: 1) "Kick off": definizione delle attività da svolgere per raccogliere preziose informazioni per la relazione: interviste, revisioni di documenti con Scopus (articoli, conferenze, report e libri) e analisi di fonti secondarie (blog, forum e siti web). 2) Applicazione del modello di rilevamento: rilevazione sul campo composta da 2 interviste, 76 documenti analizzati (45 articoli, 19 conferenze, 5 report e 7 libri) e 87 siti web. 3) Analisi e risultati: per ogni tecnologia viene eseguita una prima valutazione rapida dello sviluppo, seguita da una breve descrizione con alcune applicazioni e un'analisi costi-benefici. Successivamente, vengono raccolte tutte le informazioni sullo sviluppo e sull'impatto economico per confrontare le tecnologie e fornire due possibili classificazioni. Infine, tenendo in considerazione le caratteristiche del paese italiano, vengono presentate delle valutazioni sull'impatto dell'Industria 4.0 sul settore della produzione agricola italiana. Interviste Al fine di raccogliere ulteriori informazioni e opinioni sui dati raccolti durante la redazione della relazione, sono stati intervistati due esperti di produzione agricola. Alessandro Aresi È il fondatore della società Agri957 (Lacchiarella, MI) e un pilota di droni agricoli. È stato intervistato nel mese di Luglio sui droni agricoli e le loro applicazioni in Italia. Andrea Maldifassi Lavora per Az. Agricola Pietro Maldifassi a Cascina Moriano a Bereguardo (PV). L'azienda si concentra principalmente sull'allevamento, con una dimensione media di 560 animali, e sull'agricoltura, con un'enorme superficie agricola di 150 ettari. È stato intervistato alla fine di Luglio riguardo la gestione e il monitoraggio del bestiame.

The impact of the Industry 4.0 in the Italian farm production sector

ORTENSI, THOMAS
2016/2017

Abstract

The Industry 4.0, also known as the fourth industrial revolution, follows the advent of the digitalization and it’s characterized by nine technologies: big data analytics, automation, simulation, horizontal and vertical systems integration, the internet of things (IoT), cyber-security, cloud computing, additive manufacturing and augmented reality. Observing Germany, which is the leading country for the technological development, the Industry 4.0 seems promising in terms of productivity, revenue growth and employment. The main drawback is data security because device in the Internet of Things exchange a large amount of sensitive data that attract malicious attacks. Focusing on the agri-food sector, farm production is less developed than the other stages of the supply chain, where machine-to-machine (M2M) communication is already being implemented. In fact, most of the smart technologies involved in farm production are simple IoT based systems relying on different types of sensors. This report wants to analyze some smart technologies used in farm production from different point of views: description, applications, assessment of the maturity level, cost-benefit relationship and potential impact on the Italian farming sector. Methodology of the research The methodology of the research has been structured in three phases: 1) “Kick off”: definition of the activities to be carried out in order to collect valuable information for the report: interviews, documents review with Scopus (articles, conference papers, reports and books) and analysis of secondary sources (blog, forum and websites). 2) Detection model application: on field detection composed by 2 interviews, 76 documents analyzed (45 articles, 19 conference papers, 5 reports and 7 books) and 87 commercial websites. 3) Analysis and results : for each technology, a first quick assessment of the development is performed, followed by a brief description with some applications and a cost-benefit analysis. After that, all the information about development and economic impact are gathered in order to compare all the technologies and draw two possible classifications. Finally, considering the characteristics of the Italian country, considerations about the impact of the Industry 4.0 on the farm production sector are carried out. Interviews In order to collect more information and opinions about the data gathered during the drafting of the report, two experts of farm production have been interviewed. Alessandro Aresi He is the founder of the company Agri957 (Lacchiarella, MI) and a pilot of agricultural drones. He was interviewed in July about agricultural drones and their applications in Italy. Andrea Maldifassi He works for Az. Agricola Pietro Maldifassi in Cascina Moriano in Bereguardo (PV). The company is mainly focused on breeding, with an average size of 560 animals, and agriculture, with a huge farmland size of 150 ha. He was interviewed at the end of July about livestock management and cattle monitoring.
RAMUNDO, LUCIA
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
3-ott-2017
2016/2017
L'Industria 4.0, conosciuta anche come la quarta rivoluzione industriale, segue l'avvento della digitalizzazione ed è caratterizzata da nove tecnologie: analisi dei big data, automazione, simulazione, integrazione dei sistemi orizzontali e verticali, Internet of Things (IoT), sicurezza informatica , cloud computing, additive manufacturing e realtà aumentata. Osservando la Germania, che è il paese leader per lo sviluppo tecnologico, l’Industria 4.0 sembra promettente in termini di produttività, crescita dei ricavi e occupazione. L'inconveniente principale è la sicurezza dei dati perché i dispositivi con l’Internet of Things scambiano una grande quantità di dati sensibili che attirano attacchi malintenzionati. Concentrandosi sul settore agroalimentare, la produzione agricola è meno sviluppata rispetto alle altre fasi della supply chain, in cui la comunicazione da macchina a macchina (M2M) è già attuata. Infatti, la maggior parte delle tecnologie intelligenti coinvolte nella produzione agricola sono sistemi basati su diversi tipi di sensori che compongono l’Internet of Things. Questa relazione vuole analizzare alcune tecnologie utilizzate nella produzione agricola da diversi punti di vista: descrizione, applicazioni, valutazione del livello di maturità, rapporto costi / benefici e potenziale impatto sul settore agricolo italiano. Metodologia della ricerca La metodologia della ricerca è stata strutturata in tre fasi: 1) "Kick off": definizione delle attività da svolgere per raccogliere preziose informazioni per la relazione: interviste, revisioni di documenti con Scopus (articoli, conferenze, report e libri) e analisi di fonti secondarie (blog, forum e siti web). 2) Applicazione del modello di rilevamento: rilevazione sul campo composta da 2 interviste, 76 documenti analizzati (45 articoli, 19 conferenze, 5 report e 7 libri) e 87 siti web. 3) Analisi e risultati: per ogni tecnologia viene eseguita una prima valutazione rapida dello sviluppo, seguita da una breve descrizione con alcune applicazioni e un'analisi costi-benefici. Successivamente, vengono raccolte tutte le informazioni sullo sviluppo e sull'impatto economico per confrontare le tecnologie e fornire due possibili classificazioni. Infine, tenendo in considerazione le caratteristiche del paese italiano, vengono presentate delle valutazioni sull'impatto dell'Industria 4.0 sul settore della produzione agricola italiana. Interviste Al fine di raccogliere ulteriori informazioni e opinioni sui dati raccolti durante la redazione della relazione, sono stati intervistati due esperti di produzione agricola. Alessandro Aresi È il fondatore della società Agri957 (Lacchiarella, MI) e un pilota di droni agricoli. È stato intervistato nel mese di Luglio sui droni agricoli e le loro applicazioni in Italia. Andrea Maldifassi Lavora per Az. Agricola Pietro Maldifassi a Cascina Moriano a Bereguardo (PV). L'azienda si concentra principalmente sull'allevamento, con una dimensione media di 560 animali, e sull'agricoltura, con un'enorme superficie agricola di 150 ettari. È stato intervistato alla fine di Luglio riguardo la gestione e il monitoraggio del bestiame.
Tesi di laurea Magistrale
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