SlideShare a Scribd company logo
1 of 5
Download to read offline
S                                                            Sp ecial e
                        a b b i n ata t e c n o l o g i a D G P S c o n s i n c r o n i z z at o r e a m o t o r e e l e t t r i c o
Impianto vigneto




                                    Un sistema innovativo
                                   per l’impianto del vigneto
                                                            •
                        Il sistema proposto ha offerto risultati soddisfacenti in termini
                                                                                                                 stico. A tale proposito, l’accuratezza di
                                                                                                                 impianto deve valere per:
                     di precisione di impianto (distanza relativa tra le piante e tra le file),                  •	l’allineamento longitudinale e trasver-
                     paragonabili a quelli ottenibili da sistemi con sincronizzatore a filo                      sale tra le piante e tra i filari;
                                                                                                                 •	la modalità di deposizione delle bar-
                            richiedendo nel contempo un numero inferiore di addetti
                                                            •
                                                                                                                 batelle nel terreno.
                                                                                                                    Di norma il primo compito da eseguire
                                                                                                                 per l’impianto di un vigneto consiste nel
                           di Fabrizio Mazzetto,                ci, permettono sia di ottimizzare i costi        tracciare e picchettare i punti perimetrali
                               Aldo Calcante                    aziendali, sia di garantire un ottimo ri-        dell’appezzamento e delle testate dei fila-




                   L’
                                                                sultato finale.                                  ri. Esso si realizza o con strumenti topo-
                               insieme delle operazioni ne-        Poiché l’attuale filiera di realizzazione     grafici o tramite uso di tecnologia GPS e
                               cessarie per l’impianto di un    di un vigneto prevede come prima fase la         opportuni software GIS. Nel primo caso
                               vigneto, come è noto, assume     messa a dimora delle barbatelle e, a se-         è necessaria o avere la disponibilità di
                               una notevole rilevanza in ter-   guire, il posizionamento dei pali, è evi-        manodopera qualificata e di un tempo
                   mini sia economici, sia operativi.           dente come la fase di trapianto assuma           adeguato alla complessità dell’impianto.
                      Infatti, nonostante il trapianto sia      un’importanza fondamentale poiché da             Nel secondo caso lo squadro del vigneto
                   un’operazione saltuaria nell’insieme del-    essa dipende la regolarità spaziale del-         viene eseguito automaticamente una vol-
                   le attività di un’azienda viticola (Iacono   l’intero vigneto. Ciò è indispensabile sia       ta rilevati i vertici dell’appezzamento e
                   et al., 1998), esso assume una notevole      per il corretto svolgimento delle succes-        noto il sesto di impianto (Sartori, 2004).
                   rilevanza in termini di costo e nel nu-      sive operazioni meccanizzate sulla chio-         Da ciò deriva sia una riduzione dei tempi
                   mero di ore di manodopera specializzata      ma (potatura, cimatura, defogliazione,           di lavoro, sia la possibilità di impiegare
                   richieste. Per questi motivi l’impianto di   vendemmia mecca-
                   un vigneto è realizzato sempre più fre-      nica dove consenti- Tabella 1 - Caratteristiche dei due ricevitori GPS
                   quentemente da imprese agromeccaniche        te), sia per l’aspetto Topcon
                   che, dotate di trapiantatrici agevolatri-    estetico e paesaggi-                         Ricevitore gps Ricevitore gps
                                                                                      Caratteristiche
                                                                                                                     base                       sulla trapiantatrice
                                                                                     Modello                       HiPer Pro                          GB-500
                                                                                     Numero di canali   20 L1 + 20 L2 GPS/GLONASS 20 L1 + 20 L2 GPS/GLONASS
                                                                                                       L1/l2, Codici C/A e P, Fase, GPS/ L1/l2, Codici C/A e P, Fase, GPS/
                                                                                     Segnali tracciati
                                                                                                          GLONASS, WAAS, EGNOS              GLONASS, WAAS, EGNOS
                                                                                     Precisione in RTK 10 mm + 1 ppm per L1 + L2 10 mm + 1,5 ppm per L1 + L2
                                                                                     Dimensioni (cm)             16 × 17 × 9                       25 × 16 × 6
                                                                                     Peso (g)                        1.650                    1.200 (batterie incluse)
                                                                                     Temperatura
                                                                                                               da –40° a + 75°                   da –40° a + 75°
                                                                                       di stoccaggio
                                                                                     Temperatura
                                                                                                               da –30° a + 60°                   da –30° a + 60°
                                                                                       di lavoro
                                                                                     Antenna                microstrip incorporata                    esterna
                                                                                                          2 batterie interne al litio o     2 batterie interne al litio o
                                                                                     Alimentazione
                                                                                                              esterne da 6 a 28 V              esterne da 6 a 28 V
                                                                                     Durata batterie             fino a 14 ore                     fino a 14 ore
                                                                                     Consumo                          4W                                3W
                                                                                                         integrato UHF 380-470 MHz
                                                                                     Radiomodem                                                       esterno
                                                                                                                  Tx/Rx, 1 W
                                                                                     Memoria dati             interna fino a 1 Gb               interna fino a 1 Gb
                                                                                     Campionamento
                                                                                                                 fino a 20 Hz                      fino a 20 Hz
                                                                                      dati
                                                                                                          Foto 1 - Il ricevitore GPS Topcon modello
                                                                                                          HiPer Pro usato come stazione fissa in campo


                   44    L’Informatore Agrario • 45/2007
S




                                                                                                                                                     Impianto vigneto
                                                                                                 Materiali e metodi
                                                                                                  Per verificare le prestazioni della mac-
                                                                                                  china così attrezzata si è effettuata una
                                                                                                  serie di prove di trapianto con un sesto
                                                                                                  di impianto di 2 × 1 m (5.000 piante/ha).
                                                                                                  In sintesi, il sistema proposto (tesi T2) è
                                                                                                  stato confrontato con un testimone con-
                                                                                                  venzionale (DGPS + filo meccanico, te-
                                                                                                  si T1).
                                                                                                  Le tesi T1 e T2 sono state condotte su 4
                                                                                                  filari di 50 m di lunghezza ciascuno (per
                                                                                                  un totale di 200 piante a tesi), operando
                                                                                                  sullo stesso lotto di terreno, a tessitura
                                                                                                  prevalentemente argillosa e con penden-
                                                                                                  za variabile tra il 5 e il 7%.
                                                                                                  Al termine di ogni prova si è procedu-
     Foto 2 - La trapiantatrice Wagner modificata. Si noti l’antenna GPS fissata sulla            to a un rilievo DGPS manuale (svolto
     sommità di un supporto montato direttamente sul telaio traslante dell’operatrice             per misurare l’effettiva posizione delle
                                                                                                  piante al suolo) e al recupero delle pian-
macchine trapiantatrici in grado di uti- dalla fase di progetto. Lo scopo è di eli-               te. Ogni impianto è stato eseguito se-
lizzare i dati digitali di progetto ai fini minare tutte quelle operazioni manuali                guendo le linee di livello con il ritorno
dell’automazione più o meno integrale preventive a terra, oggi necessarie per                     a vuoto. Dopo aver messo a confronto,
dell’operazione di trapianto.                  l’impianto di un vigneto, permettendo              in termini di prestazioni, i due sistemi
   La diffusione di sistemi DGPS, soprat- il contenimento dei costi senza perdere                 di trapianto, si sono anche analizzati i
tutto per la navigazione all’interno degli accuratezza nell’impianto.                             costi di esercizio dei possibili cantieri
appezzamenti, ha consentito la messa a                                                            impiegabili nel trapianto meccanizza-
punto di algoritmi e di componenti che               Fase di progettazione                        to delle barbatelle. L’analisi economi-
hanno portato ad applicazioni di auto-                                                            ca è stata impostata tenendo conto, per
mazione «spinta» della fase di impianto,          Come accennato, per eseguire l’im-              ciascun cantiere, sia delle diverse capa-
soprattutto per colture di pieno campo pianto del vigneto il sistema proposto                     cità di lavoro, sia delle ore annue di im-
(Mazzetto et al., 2007).                       non necessita di una vera e propria fase           piego. In tal modo si è pervenuti all’in-
   Nonostante ciò, il settore delle trapian- di progetto preliminare; a differenza di             dividuazione della soglia di convenien-
tatrici per barbatelle non è ancora stato alcune soluzioni che prevedono un ri-                   za di ciascun cantiere in funzione della
indagato completamente: allo stato at- lievo a terra da svolgersi con tecnologia                  superficie lavorata.                    •
tuale è possibile ottimizzare il processo GPS e una successiva fase di elaborazio-
di trapianto andando a proporre soluzio- ne dei dati che ha come fine la creazione
ni per queste macchine che, nonostan- della mappa digitale del vigneto, in que-
te occupino una posizione di mercato sto caso è lo stesso sistema satellitare a                 faccia grafica molto semplice e intuitiva.
inferiore rispetto                                                         bordo della tra-     Esso si basa su una logica abbastanza si-
ad altre operatri-                                                         piantatrice a rea-   mile a quella dei sistemi di guida assistita
ci, cominciano a          La fase di trapianto è fondamentale              lizzare la squa-     per macchine agricole; una volta inserite
essere diffuse in       in quanto da essa dipende la regolarità            dratura dell’ap-     le coordinate dei punti iniziale e finale
realtà importanti              spaziale dell’intero vigneto                pezzamento in        del primo filare e noto il sesto d’impian-
dal punto di vista                                                         funzione della       to, il software suddivide l’appezzamento
vitivinicolo.                                                              direzione e del      in filari paralleli sovrapponendo a essi
   L’obbiettivo del presente lavoro è quello sesto d’impianto richiesti.                        una griglia virtuale centrata sulla prima
di proporre e analizzare le prestazioni di        Infatti, per il suo corretto funzionamen-     barbatella da impiantare. Va da sé che tale
un sistema innovativo di individuazione to, la trapiantatrice è equipaggiata con un             approccio, basato sull’osservazione diret-
automatica dei punti di posa di una tra- ricevitore GPS a doppia frequenza con                  ta del territorio, consente sia di abbattere
piantatrice da applicare a modelli com- correzione in tempo reale RTK (Topcon                   drasticamente il tempo richiesto per la fa-
merciali, in grado di evitare la necessità mod. GB-500), mentre un secondo GPS                  se di progetto, sia di adattare l’impianto
di tracciare preliminarmente l’appezza- (foto 1), posizionato a bordo campo, ope-               alla reale forma dell’appezzamento. Per
mento. Il sistema, realizzato dalla ditta ra da una stazione base (Topcon modello               contro, non è possibile stabilire a priori
Arvatec di Rescaldina (Milano) in col- HiPer Pro); le caratteristiche dei due rice-             il numero di barbatelle da impiantare e il
laborazione con l’Istituto di ingegneria vitori sono riassunte in tabella 1. La co-             conseguente numero di pali (AUTORE:
agraria dell’Università di Milano, si basa municazione in tempo reale tra i due GPS             IL SISTEMA NON DOVREBBE DARE
sull’impiego della tecnologia DGPS con è garantita da una coppia di radiomodem.                 UN VALORE INDICATIVO DEL NU-
correzione differenziale RTK (CENTI- Il software, installato sul computer a bor-                MERO DI PALI EBARBATELLE UNA
METRICA?), che consente di automa- do della trattrice e sviluppato in ambiente                  VOLTA IMPOSTAO IL SESTO DI IM-
tizzare l’intero processo di trapianto già Windows, è stato progettato con un’inter-            PIANTO?).

                                                                                                              45/2007 • L’Informatore Agrario   45
S
Impianto vigneto



                                                          Dati RTK
                              Radio-modem

                          Stazione Base RTK L1 + L2        TRAPIANTATRICE            Radio-modem
                                           RS232
                                                                               Stazione Rover RTK L1 + L2

                           TRATTORE            RS232           Freno elettromagnetico      Motore elettrico
                                    Computer
                                                       RS232
                                       di                      Inclinometro a due assi Distributore a stella
                                     bordo
                                                       RS232
                                                               Attuatori idraulici

                                                               Allineamento X-Y


                   Figura 1 - Schema del sistema di controllo
                   della trapiantatrice basato sul DGPS + freno elettromagnetico


                            Fase di impianto                                          Foto 3 -
                                                                              Particolare del
                                                                             motore elettrico
                      La macchina modificata per realizza-                    che sostituisce
                   re l’automazione integrale della fase di                     il sincroniz-
                   impianto è una trapiantatrice semipor-                        zatore a filo
                   tata della ditta Wagner con distributore
                   a stella, originariamente dotata di laser           La regolarità dell’impianto si conse- scostamenti della trapiantatrice rispet-
                   per mantenere l’equidistanza tra le file e gue, quindi, combinando il momento di to al filare da impiantare vengono com-
                   di sistema continuo a filo come gruppo rilascio della barbatella (apertura della pensati dagli attuatori idraulici di serie
                   di sincronizzazione per garantire l’equi- pinza di presa) con la velocità di avan- sulla macchina che, agendo sul dispo-
                   distanza tra le piante sulla fila in base al zamento.                                                      sitivo idraulico, controllano il mante-
                   sesto d’impianto richiesto (foto 2).                Il software installato sul computer di nimento di una posizione «obbiettivo»
                      Con il sistema proposto, il cui princi- bordo permette di monitorare in tempo del telaio attraverso traslazioni laterali
                   pio di funzionamento è schematizzato in reale l’operazione grazie a un’interfaccia di quest’ultimo.
                   figura 1, l’allineamento e l’equidistanza grafica che riporta i punti di deposizio-                           Nel caso in cui le deviazioni acciden-
                   tra i filari si realizzano tramite la cop- ne e la posizione attuale della trapianta- tali di rotta siano superiori a 50 cm, la
                   pia di ricevitori GPS già descritta, men- trice (foto 4).                                                  correzione della direzione è a carico del
                   tre il sistema di sincronizzazione a filo           Ulteriori informazioni visualizzate sul- trattorista che, agendo sullo sterzo, ri-
                   è sostituito da un motore elettrico fis- lo schermo sono:                                                  porta la trattrice sulla rotta corretta. Al
                   sato al telaio e collegato, attraverso una •	il numero e la direzione dei filari im- termine del filare, l’operatore interrompe
                   trasmissione a catena, al distributore a piantati;                                                         la fase d’impianto, posiziona la macchina
                   stella (foto 3).                                 •	il numero di piante trapiantate;                        in asse con il nuovo filare da realizzare e
                      È, inoltre, presente un inclinometro a •	la velocità di avanzamento.                                    riprende il lavoro.
                   due assi che ha il compito di compensa-             Il trattorista, seguendo le indicazio-                    Dal punto di vista operativo questo
                   re, tramite pistoni idraulici, la posizio- ni che appaiono sullo schermo, posi- cantiere richiede l’impiego di soli tre
                   ne della macchina nel caso di impianti ziona la trapiantatrice in asse col filare operatori:
                   in pendenza. Nella cabina della trattri- da impiantare e avvia la fase d’impian- •	il trattorista, che si occupa anche di
                   ce è presente il computer di bordo co- to agendo su un apposito pulsante. Gli posizionare la stazione base in campo;
                   stituente l’unità di controllo,                                                                                       • due addetti, che posizionano
                   che comanda sia gli attuatori Tabella 2 - Risultati delle prove con il sincronizzatore le barbatelle nell’alimentato-
                   della trapiantatrice, sia un fre- a filo e quello a motore elettrico                                                  re a catena del dispositivo tra-
                   no elettromagnetico collega-                                    Sincronizzatore a filo    Sincronizzatore elettrico   piantatore.
                   to al motore elettrico. Poiché              Parametro                                                                   Inoltre, venendo meno la ne-
                                                                                  sulla fila     tra le file  sulla fila     tra le file
                   quest’ultimo ruota a velocità                                                                                         cessità di gestire il filo che sin-
                   costante, il freno elettroma- Media (m)                         1,000           2,004       0,997           2,001
                                                                                                                                         cronizza il moto d’avanzamen-
                                                       Dev. standard (m)           0,039           0,036       0,049           0,033
                   gnetico deve arrestare il mo-                                                                                         to della trattrice con quello del
                   vimento in anticipo rispetto Moda (m)                           1,002           2,002       0,954           1,999
                                                                                                                                         sistema distributore, si abbat-
                   al punto di deposizione della Intervallo (max-min) (m)           0,18            0,20        0,25            0,17     tono drasticamente i tempi ac-
                   barbatella, calcolato dal sof- Osservazioni (n.)                          200                         200             cessori; infatti con il sistema
                   tware e identificato in tempo           In entrambi i sistemi si evidenzia un elevato livello di precisione proposto, fermo restando il
                   reale dal GPS.                          con scostamenti sulla fila di 3 mm e tra le file di 4 mm.                     tempo necessario per il riforni-

                   46   L’Informatore Agrario • 45/2007
Sp ecial e                                                                                             S




                                                                                                                                                                Impianto vigneto
mento di barbatelle, nel caso di impianto        legata alla frequenza di aggiornamento             Tabella 3 - Cantieri a confronto
in piano i tempi accessori sono legati al-       del GPS, risulta meno flessibile nei con-               Sistema             Sistema sincronizzatore
le manovre di svolta, mentre nel caso di         fronti delle variazioni di velocità che si         di allineamento          (allineamento sulla fila)
lavorazioni in pendenza essi sono dovuti         verificano in fase di lavoro (AUTORE:                  tra le file          a filo      a motore elettrico
al ritorno a vuoto della macchina.               DA COSA DIPENDE IL RITARDO DEL                     Laser                C1 (1); C2 (2)            –
                                                 MOTORE ELETTRICO?).                                DGPS                      C3                  C4
     Prestazioni operative                                                                           (1) Singolo sistema laser

          del cantiere                                     Aspetti operativi                         (2) Con doppio sistema laser (per guadagnare tempo sulla
                                                                                                     preparazione intestata).
                                                            ed economici
   In tabella 2 sono riportati i risultati                                                         Tabella 4 - Capacità di lavoro
del confronto tra la prova condotta con            Dopo aver messo a confronto, in ter- e manodopera necessaria per i
la trapiantatrice equipaggiata col sincro- mini di prestazioni, i due sistemi di tra- singoli cantieri di trapianto
nizzatore a filo (T1) e quella con il mo- pianto, si sono analizzati i costi di eser-                                           C1 C2 C3 C4
tore elettrico (T2). Gli indici statistici cizio ricorrendo al tradizionale modello
                                                                                                   Capacità operativa (ha/ora) 0,16 0,18 0,18 0,21
considerati sono: la media delle distan- di analisi dei costi delle macchine opera-
ze misurate tra le piante sulla fila e tra trici, che prevede la suddivisione in costi Addetti (n.)                              4   4    4    3
le file, la deviazione standard, la moda e fissi e costi variabili, il costo orario dei
l’intervallo compreso tra i valori mini- cantieri e i costi unitari in base alla ca- il calcolo del loro costo di esercizio so-
mo e massimo delle misure.                       pacità di lavoro. I cantieri messi a con- no illustrati in tabella 5. Per la trattrice,
   L’analisi dei dati mostra come entram- fronto sono riportati in tabella 3.                     che non si considera dedicata al solo la-
bi i sistemi consentano un impianto ac-            Successivamente, in funzione dell’uti- voro di trapianto, si ipotizza un impiego
curato. Per quanto riguarda le distanze lizzazione annua, si è pervenuti alla so- annuo di 800 ore con un carico motore
tra i filari (valore di progetto: 2 m), il ri- glia di convenienza di un cantiere rispet- medio del 50%.
sultato ottenuto è sicuramente adegua- to a un altro. Dato che sono molti i pa-                      Per quanto riguarda le capacità medie di
to alla precisione di impianto richiesta rametri che influenzano la capacità di lavoro e il numero di addetti per i singoli
anche a fronte della lieve pendenza tra- lavoro di una trapiantatrice di barbatelle cantieri, i valori impiegati sono illustra-
sversale dell’appezzamento. Infatti i va- (tipo di terreno, pendenza, organizza- ti in tabella 4. Occorre ricordare che, per
lori medi riscontrati nelle due tesi dif- zione del cantiere, tradizione di impian- tutti i cantieri, un addetto è deputato alla
feriscono da un minimo di 1 mm (T2) to, velocità di avanzamento), le capacità guida della trattrice e due si occupano di
a un massimo di 4 mm (T1) rispetto al di lavoro considerate (tabella 4) deriva- alimentare la catenaria della trapiantatri-
valore di progetto.                              no sia da osservazioni dirette delle pro- ce. L’eventuale quarto addetto si occupa
   Per quanto riguarda il confronto tra ve di campo, sia da fonti bibliografiche di spostare il laser nei casi in cui è previ-
i due sincronizzatori, si è proceduto al- (Gubiani et al., 1995; Planeta et al., 2001; sto (C1 e C2) e di fissare-sganciare il filo
l’analisi delle distanze misurate sulla fila Sartori, 2004).                                      a inizio filare (C1, C2, C3).
(valore di progetto: 1 m) con l’obbietti-          Il tipo di impianto considerato preve-            Dai valori illustrati in tabella 5 si os-
vo di valutare la precisione d’impianto. de una direzione di avanzamento lungo serva una differenza rilevante tra i costi
Anche in questo caso si conferma l’ade- le linee di livello con ritorno a vuoto e di investimento dei vari cantieri; ipo-
guatezza di entrambi i sistemi rispetto un sesto di impianto di 0,90 m sulla fila tizzando la mdesima trattrice e la stes-
al valore richiesto dal progetto, anche e 2,30 m tra le file, con un investimento sa trapiantatrice, tra il sistema a singolo
se la dispersione risulta leggermente su- complessivo di 4.770 piante/ha.                         laser + filo (C1) e quello DGPS + motore
periore per il sincronizzatore a motore            I valori di acquisto dei componenti dei (C4) la differenza è di 31.000 €, pari a un
elettrico (T2) (deviazione standard 0,049 vari cantieri con i relativi parametri per incremento di spesa superiore del 22%
m contro 0,039 m del sistema                                                                                   sull’intero cantiere.
                                         Foto 4 - Particolare del computer di bordo con l’interfaccia
a filo).                                 grafica (AUTORE: si può indicare le icone che si vedono?)
                                                                                                                  Osservando il grafico 1, che
   Analizzando l’intervallo del-                                                                               considera tre possibili scena-
le misure sulla fila, si osserva                                                                               ri d’impiego (rispettivamente
come esso sia maggiore per il                                                                                  100, 200 e 300 ore/anno), si nota
sistema a motore elettrico (0,25                                                                               che i costi orari della trattrice
m contro 0,18 m del sistema a                                                                                  si mantengono costanti, men-
filo), mentre appare sostanzial-                                                                               tre quelli imputabili alla tra-
mente identico tra le file (0,17                                                                               piantatrice tendono a calare in
contro 0,18 m). La migliore                                                                                    funzione delle ore lavorate, così
performance del sistema con                                                                                    come quelli dei vari dispositivi
il sincronizzatore a filo deriva,                                                                              di trapianto. Focalizzando l’at-
probabilmente, dall’immedia-                                                                                   tenzione su questi ultimi, appa-
tezza di quest’ultimo nell’ade-                                                                                re evidente come il cantiere più
guare la sua velocità di rotazio-                                                                              economico sia quello tradizio-
ne con la velocità di avanza-                                                                                  nale che adotta il laser e il filo,
mento della trattrice, mentre                                                                                  mentre il più costoso è quello
il sistema a motore elettrico, la                                                                              che impiega il sistema DGPS
cui risoluzione è strettamente                                                                                 + filo (elevato investimento e

                                                                                                                      45/2007 • L’Informatore Agrario    47
S                                                                                                 Sp ecial e
Impianto vigneto



                                              250
                                                                                                                                                                   0,40
                                              200                                                                                                                  0,35
                    Costi totali (euro/ora)




                                                                                                                                    Costo unitario (euro/pianta)
                                                                                                                                                                   0,30
                                              150
                                                                                                                                                                   0,25
                                              100                                                                                                                  0,20
                                                                                                                                                                   0,15
                                               50
                                                                                                                                                                   0,10

                                                0                                                                                                                  0,05
                                                           100                         200                  300
                                                                       Tempo di impiego (ore/anno)                                                                 0,00
                                                              sist. Dgps + motore elettrico      sist. Dgps + filo                                                        0     50     100     150    200 250 300           350       400     450 500
                                                              sist. doppio laser + filo          sist. laser + filo                                                                                     Ore/anno
                                                              Trapiantatrice                     Trattore                                                           Dgps + motore elettrico      Dgps + filo    Doppio laser + filo         Laser + filo
                   Grafico 1 - Costo totale delle soluzioni provate
                   in funzione di tre livelli di impiego                                                                            Grafico 2 - Costi unitari (euro/pianta) in funzione
                                                                                                                                    delle ore di impiego dei diversi cantieri di trapianto
                                              Il sistema più costoso è quello che prevede il DGPS + filo, che,
                                              a fronte di un elevato costo di investimento, necessita anche di                                                     La convenienza economica del sistema DGPS + motore elettrico
                                              elevata manodopera.                                                                                                  si raggruppa con un utilizzo di 100 ore/anno.

                   contestuale necessità di manodopera).                                          zare i sistemi di controllo per trapianta-                                                  nostante necessiti di un maggior investi-
                   Tuttavia il calcolo dei costi unitari (gra-                                    trici di barbatelle a radice nuda, nel pre-                                                 mento iniziale.
                   fico 2), che tengono conto della capacità                                      sente lavoro si sono analizzate le perfor-                                                     Da un punto di vista pratico il sistema
                   operativa dei cantieri oggetto d’analisi,                                      mance di un sistema innovativo basato                                                       proposto, nonostante la complessità dei
                   dimostra che il cantiere C4 raggiunge la                                       su tecnologia DGPS-RTK e sincronizza-                                                       suoi componenti, è apparso ben gestibi-
                   convenienza economica per un impiego                                           tore a motore elettrico.                                                                    le da parte degli operatori. Infatti l’alle-
                   annuo relativamente contenuto. Infatti                                           Questo dispositivo è stato poi anche                                                      stimento e la gestione dei due ricevitori
                   si nota che, per impieghi inferiori a 100                                      valutato comparativamente in termini                                                        GPS, come pure le connessioni tra le di-
                   ore/anno, il cantiere più favorevole è quel-                                   sia operativi sia economici con i cantieri                                                  verse periferiche, non hanno evidenziato
                   lo che prevede il sistema a doppio laser                                       attualmente disponibili sul mercato.                                                        alcun tipo di difficoltà. Anche l’impiego
                   + filo (C2). Tuttavia, già per un impiego                                        Per quanto riguarda gli aspetti opera-                                                    del software, appositamente progettato
                   superiore alle 100 ore/anno, il cantiere                                       tivi ed economici, il sistema proposto ha                                                   con un’interfaccia semplice e intuitiva, è
                   DGPS + motore elettrico (C4) risulta il                                        offerto risultati soddisfacenti in termini                                                  risultato pratico e semplice nell’uso, an-
                   più competitivo, con un costo unitario                                         di precisione di impianto (distanza relati-                                                 che da parte di personale poco abituato a
                   totale di 0,2 euro/pianta (corrispondente                                      va tra le piante e tra le file), paragonabili                                               operare con mezzi informatici. Dal punto
                   a circa 954 euro/ha) e una superficie do-                                      a quelli ottenibili da sistemi con sincro-                                                  di vista meccanico la sostituzione del si-
                   minabile minima di almeno 21 ha/anno                                           nizzatore a filo.                                                                           stema sincronizzatore a filo con il moto-
                   (AUTORE: DA COSA DERIVA QUESTA                                                   Inoltre, poiché il sistema proposto ha                                                    re elettrico non ha presentato particolari
                   SUPERFICIE DOMINABILE?).                                                       una maggiore capacità di lavoro e richie-                                                   difficoltà: i piccoli interventi di carpen-
                                                                                                  de un numero di addetti inferiore rispetto                                                  teria leggera necessari si possono esegui-
                                                        Conclusioni                               agli altri cantieri analizzati, risulta con-                                                re senza problemi nell’officina aziendale
                                                                                                  veniente già per impieghi annui relati-                                                     (AUTORE: A QUALE COSTO?). Durante
                            In merito alla possibilità di automatiz-                              vamente bassi e superfici contenute, no-                                                    le prove, infine, il sistema si è mantenuto
                                                                                                                                                                                              stabile ed efficiente.
                   Tabella 5 - Valori di acquisto dei componenti dei vari cantieri e relativi                                                                                                    L’originalità e la validità del sistema
                   parametri                                                                                                                                                                  ne hanno permesso la brevettabilità in
                                                                                                                                                                             Sistema
                                                                                                                                                                                              ambito italiano con estensione europea
                                                                                                           Sistema      Sistema                 Sistema                                       (n. MI2005A002165) i cui titolari sono
                                                                                              Trapian-                                                                       DGPS +
                                                       Parametri                  Trattore                a singolo     a doppio                DGPS +                                        l’Università di Milano e la ditta Arvatec.
                                                                                               tatrice                                                                       motore
                                                                                                          laser (C1)   laser (C2)               filo (C3)
                                                                                                                                                                          elettrico (C4)                                               •
                   Valore a nuovo (euro)                                          65.000      40.000       7.000        9.250                     35.000                      38.000                    Fabrizio Mazzetto, Aldo Calcante
                                                                                                                                                                                                 Istituto di ingegneria agraria - Università di
                   Potenza nominale (kW)                                            100          –            –            –                                       –            –
                                                                                                                                                                                                                                       Milano
                   Durata economica (anni)                                           12          8            8            8                                       8            8                                  fabrizio.mazzetto@unimi.it
                   Tasso di deprezzamento (%)                                        12          21          40           40                                       40           40
                   Durata fisica (ore)                                            12.000       2.500       2.500        2.500                          2.500                  2.500             Per consultare la bibliografia di questo articolo
                                                                                                                                                                                                visitare il sito: www.informatoreagrario.
                   Fattore di man. e riparazione (%)                                 80          80          40           40                                       60           60
                                                                                                                                                                                                it/ita/Riviste/Infoagri/Lia4507/3046_web.pdf


                   48                          L’Informatore Agrario • 45/2007

More Related Content

Similar to Trapiantatrice

Colorobbia Progetto Riduzione Scarti Macinati Smalti Festo Academy Six Sigma ...
Colorobbia Progetto Riduzione Scarti Macinati Smalti Festo Academy Six Sigma ...Colorobbia Progetto Riduzione Scarti Macinati Smalti Festo Academy Six Sigma ...
Colorobbia Progetto Riduzione Scarti Macinati Smalti Festo Academy Six Sigma ...Alessandro Enna
 
Un sistema di video streaming per contenuti streaming immersivi e riduzione d...
Un sistema di video streaming per contenuti streaming immersivi e riduzione d...Un sistema di video streaming per contenuti streaming immersivi e riduzione d...
Un sistema di video streaming per contenuti streaming immersivi e riduzione d...Antonio Tandoi
 
Costi di produzione forme di allevamento
Costi di produzione forme di allevamentoCosti di produzione forme di allevamento
Costi di produzione forme di allevamentoRiccagioia Scpa
 
Rilievo fotogrammetrico e multispettrale
Rilievo fotogrammetrico e multispettraleRilievo fotogrammetrico e multispettrale
Rilievo fotogrammetrico e multispettraleGiacomo Uguccioni
 
Presentazione della UNI/PdR 26.01:2017 Sistemi per la localizzazione e mappat...
Presentazione della UNI/PdR 26.01:2017 Sistemi per la localizzazione e mappat...Presentazione della UNI/PdR 26.01:2017 Sistemi per la localizzazione e mappat...
Presentazione della UNI/PdR 26.01:2017 Sistemi per la localizzazione e mappat...UNI - Ente Italiano di Normazione
 
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2diegodellerba1
 
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2diegodellerba1
 
Ente Di Riferimento
Ente Di RiferimentoEnte Di Riferimento
Ente Di RiferimentoPaolo Pisano
 

Similar to Trapiantatrice (9)

Colorobbia Progetto Riduzione Scarti Macinati Smalti Festo Academy Six Sigma ...
Colorobbia Progetto Riduzione Scarti Macinati Smalti Festo Academy Six Sigma ...Colorobbia Progetto Riduzione Scarti Macinati Smalti Festo Academy Six Sigma ...
Colorobbia Progetto Riduzione Scarti Macinati Smalti Festo Academy Six Sigma ...
 
Un sistema di video streaming per contenuti streaming immersivi e riduzione d...
Un sistema di video streaming per contenuti streaming immersivi e riduzione d...Un sistema di video streaming per contenuti streaming immersivi e riduzione d...
Un sistema di video streaming per contenuti streaming immersivi e riduzione d...
 
Costi di produzione forme di allevamento
Costi di produzione forme di allevamentoCosti di produzione forme di allevamento
Costi di produzione forme di allevamento
 
Topog presentation
Topog presentationTopog presentation
Topog presentation
 
Rilievo fotogrammetrico e multispettrale
Rilievo fotogrammetrico e multispettraleRilievo fotogrammetrico e multispettrale
Rilievo fotogrammetrico e multispettrale
 
Presentazione della UNI/PdR 26.01:2017 Sistemi per la localizzazione e mappat...
Presentazione della UNI/PdR 26.01:2017 Sistemi per la localizzazione e mappat...Presentazione della UNI/PdR 26.01:2017 Sistemi per la localizzazione e mappat...
Presentazione della UNI/PdR 26.01:2017 Sistemi per la localizzazione e mappat...
 
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2
 
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2
Cronistoria momenti salienti cantiere via alberto mario,pa~2
 
Ente Di Riferimento
Ente Di RiferimentoEnte Di Riferimento
Ente Di Riferimento
 

More from Riccagioia Scpa

Po riccagioia def_240412 (2)
Po riccagioia def_240412 (2)Po riccagioia def_240412 (2)
Po riccagioia def_240412 (2)Riccagioia Scpa
 
Poriccagioia def 240412 corretto
Poriccagioia def 240412 correttoPoriccagioia def 240412 corretto
Poriccagioia def 240412 correttoRiccagioia Scpa
 
Piano operativo-riccagioia
Piano operativo-riccagioiaPiano operativo-riccagioia
Piano operativo-riccagioiaRiccagioia Scpa
 
VALORIZZAZIONE DELLE D.O.C.G.
VALORIZZAZIONE DELLE D.O.C.G. VALORIZZAZIONE DELLE D.O.C.G.
VALORIZZAZIONE DELLE D.O.C.G. Riccagioia Scpa
 
Roles respectifs de la surface foliaire et du poids de recolte
Roles respectifs de la surface foliaire et du poids de recolteRoles respectifs de la surface foliaire et du poids de recolte
Roles respectifs de la surface foliaire et du poids de recolteRiccagioia Scpa
 
Regime hydrique et mineral de la vigne
Regime hydrique et mineral de la vigneRegime hydrique et mineral de la vigne
Regime hydrique et mineral de la vigneRiccagioia Scpa
 
Rapport surface foliaire et poids de recolte
Rapport surface foliaire et poids de recolteRapport surface foliaire et poids de recolte
Rapport surface foliaire et poids de recolteRiccagioia Scpa
 
Role de certains parametres viticoles
Role de certains parametres viticolesRole de certains parametres viticoles
Role de certains parametres viticolesRiccagioia Scpa
 
Passerillage-eclaircissage sur souche
Passerillage-eclaircissage sur souchePasserillage-eclaircissage sur souche
Passerillage-eclaircissage sur soucheRiccagioia Scpa
 
Optimisation de la mesure du stress hydrique
Optimisation de la mesure du stress hydriqueOptimisation de la mesure du stress hydrique
Optimisation de la mesure du stress hydriqueRiccagioia Scpa
 
Maturite polyphenolique des raisins rouges
Maturite polyphenolique des raisins rouges Maturite polyphenolique des raisins rouges
Maturite polyphenolique des raisins rouges Riccagioia Scpa
 
Maturite phenolique et dates de recolte
Maturite phenolique et dates de recolteMaturite phenolique et dates de recolte
Maturite phenolique et dates de recolteRiccagioia Scpa
 
Maturation phenolique: definition et controle
Maturation phenolique: definition et controle Maturation phenolique: definition et controle
Maturation phenolique: definition et controle Riccagioia Scpa
 
Machines a vendanger: utilisation et effet des trieurs
Machines a vendanger: utilisation et effet des trieurs Machines a vendanger: utilisation et effet des trieurs
Machines a vendanger: utilisation et effet des trieurs Riccagioia Scpa
 
Methodologie d’estimation des composes phenoliques
Methodologie d’estimation des composes phenoliquesMethodologie d’estimation des composes phenoliques
Methodologie d’estimation des composes phenoliquesRiccagioia Scpa
 
Les composes aromatiques soufres
Les composes aromatiques soufresLes composes aromatiques soufres
Les composes aromatiques soufresRiccagioia Scpa
 
Incidences du type_de_sol_et_pratiques_culturales_sols_du_frontonnais
Incidences du type_de_sol_et_pratiques_culturales_sols_du_frontonnaisIncidences du type_de_sol_et_pratiques_culturales_sols_du_frontonnais
Incidences du type_de_sol_et_pratiques_culturales_sols_du_frontonnaisRiccagioia Scpa
 

More from Riccagioia Scpa (20)

Po riccagioia def_240412 (2)
Po riccagioia def_240412 (2)Po riccagioia def_240412 (2)
Po riccagioia def_240412 (2)
 
Poriccagioia def 240412 corretto
Poriccagioia def 240412 correttoPoriccagioia def 240412 corretto
Poriccagioia def 240412 corretto
 
Piano operativo-riccagioia
Piano operativo-riccagioiaPiano operativo-riccagioia
Piano operativo-riccagioia
 
VALORIZZAZIONE DELLE D.O.C.G.
VALORIZZAZIONE DELLE D.O.C.G. VALORIZZAZIONE DELLE D.O.C.G.
VALORIZZAZIONE DELLE D.O.C.G.
 
Roles respectifs de la surface foliaire et du poids de recolte
Roles respectifs de la surface foliaire et du poids de recolteRoles respectifs de la surface foliaire et du poids de recolte
Roles respectifs de la surface foliaire et du poids de recolte
 
Regime hydrique et mineral de la vigne
Regime hydrique et mineral de la vigneRegime hydrique et mineral de la vigne
Regime hydrique et mineral de la vigne
 
Rapport surface foliaire et poids de recolte
Rapport surface foliaire et poids de recolteRapport surface foliaire et poids de recolte
Rapport surface foliaire et poids de recolte
 
Role de certains parametres viticoles
Role de certains parametres viticolesRole de certains parametres viticoles
Role de certains parametres viticoles
 
Passerillage-eclaircissage sur souche
Passerillage-eclaircissage sur souchePasserillage-eclaircissage sur souche
Passerillage-eclaircissage sur souche
 
Optimisation de la mesure du stress hydrique
Optimisation de la mesure du stress hydriqueOptimisation de la mesure du stress hydrique
Optimisation de la mesure du stress hydrique
 
Modes de conduite gesco
Modes de conduite gescoModes de conduite gesco
Modes de conduite gesco
 
Maturite polyphenolique des raisins rouges
Maturite polyphenolique des raisins rouges Maturite polyphenolique des raisins rouges
Maturite polyphenolique des raisins rouges
 
Maturite phenolique et dates de recolte
Maturite phenolique et dates de recolteMaturite phenolique et dates de recolte
Maturite phenolique et dates de recolte
 
Maturation phenolique: definition et controle
Maturation phenolique: definition et controle Maturation phenolique: definition et controle
Maturation phenolique: definition et controle
 
Machines a vendanger: utilisation et effet des trieurs
Machines a vendanger: utilisation et effet des trieurs Machines a vendanger: utilisation et effet des trieurs
Machines a vendanger: utilisation et effet des trieurs
 
Machine a vendanger
Machine a vendangerMachine a vendanger
Machine a vendanger
 
Methodologie d’estimation des composes phenoliques
Methodologie d’estimation des composes phenoliquesMethodologie d’estimation des composes phenoliques
Methodologie d’estimation des composes phenoliques
 
Les composes aromatiques soufres
Les composes aromatiques soufresLes composes aromatiques soufres
Les composes aromatiques soufres
 
Incidences du type_de_sol_et_pratiques_culturales_sols_du_frontonnais
Incidences du type_de_sol_et_pratiques_culturales_sols_du_frontonnaisIncidences du type_de_sol_et_pratiques_culturales_sols_du_frontonnais
Incidences du type_de_sol_et_pratiques_culturales_sols_du_frontonnais
 
conduite du feuillage
conduite du feuillageconduite du feuillage
conduite du feuillage
 

Trapiantatrice

  • 1. S Sp ecial e a b b i n ata t e c n o l o g i a D G P S c o n s i n c r o n i z z at o r e a m o t o r e e l e t t r i c o Impianto vigneto Un sistema innovativo per l’impianto del vigneto • Il sistema proposto ha offerto risultati soddisfacenti in termini stico. A tale proposito, l’accuratezza di impianto deve valere per: di precisione di impianto (distanza relativa tra le piante e tra le file), • l’allineamento longitudinale e trasver- paragonabili a quelli ottenibili da sistemi con sincronizzatore a filo sale tra le piante e tra i filari; • la modalità di deposizione delle bar- richiedendo nel contempo un numero inferiore di addetti • batelle nel terreno. Di norma il primo compito da eseguire per l’impianto di un vigneto consiste nel di Fabrizio Mazzetto, ci, permettono sia di ottimizzare i costi tracciare e picchettare i punti perimetrali Aldo Calcante aziendali, sia di garantire un ottimo ri- dell’appezzamento e delle testate dei fila- L’ sultato finale. ri. Esso si realizza o con strumenti topo- insieme delle operazioni ne- Poiché l’attuale filiera di realizzazione grafici o tramite uso di tecnologia GPS e cessarie per l’impianto di un di un vigneto prevede come prima fase la opportuni software GIS. Nel primo caso vigneto, come è noto, assume messa a dimora delle barbatelle e, a se- è necessaria o avere la disponibilità di una notevole rilevanza in ter- guire, il posizionamento dei pali, è evi- manodopera qualificata e di un tempo mini sia economici, sia operativi. dente come la fase di trapianto assuma adeguato alla complessità dell’impianto. Infatti, nonostante il trapianto sia un’importanza fondamentale poiché da Nel secondo caso lo squadro del vigneto un’operazione saltuaria nell’insieme del- essa dipende la regolarità spaziale del- viene eseguito automaticamente una vol- le attività di un’azienda viticola (Iacono l’intero vigneto. Ciò è indispensabile sia ta rilevati i vertici dell’appezzamento e et al., 1998), esso assume una notevole per il corretto svolgimento delle succes- noto il sesto di impianto (Sartori, 2004). rilevanza in termini di costo e nel nu- sive operazioni meccanizzate sulla chio- Da ciò deriva sia una riduzione dei tempi mero di ore di manodopera specializzata ma (potatura, cimatura, defogliazione, di lavoro, sia la possibilità di impiegare richieste. Per questi motivi l’impianto di vendemmia mecca- un vigneto è realizzato sempre più fre- nica dove consenti- Tabella 1 - Caratteristiche dei due ricevitori GPS quentemente da imprese agromeccaniche te), sia per l’aspetto Topcon che, dotate di trapiantatrici agevolatri- estetico e paesaggi- Ricevitore gps Ricevitore gps Caratteristiche base sulla trapiantatrice Modello HiPer Pro GB-500 Numero di canali 20 L1 + 20 L2 GPS/GLONASS 20 L1 + 20 L2 GPS/GLONASS L1/l2, Codici C/A e P, Fase, GPS/ L1/l2, Codici C/A e P, Fase, GPS/ Segnali tracciati GLONASS, WAAS, EGNOS GLONASS, WAAS, EGNOS Precisione in RTK 10 mm + 1 ppm per L1 + L2 10 mm + 1,5 ppm per L1 + L2 Dimensioni (cm) 16 × 17 × 9 25 × 16 × 6 Peso (g) 1.650 1.200 (batterie incluse) Temperatura da –40° a + 75° da –40° a + 75° di stoccaggio Temperatura da –30° a + 60° da –30° a + 60° di lavoro Antenna microstrip incorporata esterna 2 batterie interne al litio o 2 batterie interne al litio o Alimentazione esterne da 6 a 28 V esterne da 6 a 28 V Durata batterie fino a 14 ore fino a 14 ore Consumo 4W 3W integrato UHF 380-470 MHz Radiomodem esterno Tx/Rx, 1 W Memoria dati interna fino a 1 Gb interna fino a 1 Gb Campionamento fino a 20 Hz fino a 20 Hz dati Foto 1 - Il ricevitore GPS Topcon modello HiPer Pro usato come stazione fissa in campo 44 L’Informatore Agrario • 45/2007
  • 2. S Impianto vigneto Materiali e metodi Per verificare le prestazioni della mac- china così attrezzata si è effettuata una serie di prove di trapianto con un sesto di impianto di 2 × 1 m (5.000 piante/ha). In sintesi, il sistema proposto (tesi T2) è stato confrontato con un testimone con- venzionale (DGPS + filo meccanico, te- si T1). Le tesi T1 e T2 sono state condotte su 4 filari di 50 m di lunghezza ciascuno (per un totale di 200 piante a tesi), operando sullo stesso lotto di terreno, a tessitura prevalentemente argillosa e con penden- za variabile tra il 5 e il 7%. Al termine di ogni prova si è procedu- Foto 2 - La trapiantatrice Wagner modificata. Si noti l’antenna GPS fissata sulla to a un rilievo DGPS manuale (svolto sommità di un supporto montato direttamente sul telaio traslante dell’operatrice per misurare l’effettiva posizione delle piante al suolo) e al recupero delle pian- macchine trapiantatrici in grado di uti- dalla fase di progetto. Lo scopo è di eli- te. Ogni impianto è stato eseguito se- lizzare i dati digitali di progetto ai fini minare tutte quelle operazioni manuali guendo le linee di livello con il ritorno dell’automazione più o meno integrale preventive a terra, oggi necessarie per a vuoto. Dopo aver messo a confronto, dell’operazione di trapianto. l’impianto di un vigneto, permettendo in termini di prestazioni, i due sistemi La diffusione di sistemi DGPS, soprat- il contenimento dei costi senza perdere di trapianto, si sono anche analizzati i tutto per la navigazione all’interno degli accuratezza nell’impianto. costi di esercizio dei possibili cantieri appezzamenti, ha consentito la messa a impiegabili nel trapianto meccanizza- punto di algoritmi e di componenti che Fase di progettazione to delle barbatelle. L’analisi economi- hanno portato ad applicazioni di auto- ca è stata impostata tenendo conto, per mazione «spinta» della fase di impianto, Come accennato, per eseguire l’im- ciascun cantiere, sia delle diverse capa- soprattutto per colture di pieno campo pianto del vigneto il sistema proposto cità di lavoro, sia delle ore annue di im- (Mazzetto et al., 2007). non necessita di una vera e propria fase piego. In tal modo si è pervenuti all’in- Nonostante ciò, il settore delle trapian- di progetto preliminare; a differenza di dividuazione della soglia di convenien- tatrici per barbatelle non è ancora stato alcune soluzioni che prevedono un ri- za di ciascun cantiere in funzione della indagato completamente: allo stato at- lievo a terra da svolgersi con tecnologia superficie lavorata. • tuale è possibile ottimizzare il processo GPS e una successiva fase di elaborazio- di trapianto andando a proporre soluzio- ne dei dati che ha come fine la creazione ni per queste macchine che, nonostan- della mappa digitale del vigneto, in que- te occupino una posizione di mercato sto caso è lo stesso sistema satellitare a faccia grafica molto semplice e intuitiva. inferiore rispetto bordo della tra- Esso si basa su una logica abbastanza si- ad altre operatri- piantatrice a rea- mile a quella dei sistemi di guida assistita ci, cominciano a La fase di trapianto è fondamentale lizzare la squa- per macchine agricole; una volta inserite essere diffuse in in quanto da essa dipende la regolarità dratura dell’ap- le coordinate dei punti iniziale e finale realtà importanti spaziale dell’intero vigneto pezzamento in del primo filare e noto il sesto d’impian- dal punto di vista funzione della to, il software suddivide l’appezzamento vitivinicolo. direzione e del in filari paralleli sovrapponendo a essi L’obbiettivo del presente lavoro è quello sesto d’impianto richiesti. una griglia virtuale centrata sulla prima di proporre e analizzare le prestazioni di Infatti, per il suo corretto funzionamen- barbatella da impiantare. Va da sé che tale un sistema innovativo di individuazione to, la trapiantatrice è equipaggiata con un approccio, basato sull’osservazione diret- automatica dei punti di posa di una tra- ricevitore GPS a doppia frequenza con ta del territorio, consente sia di abbattere piantatrice da applicare a modelli com- correzione in tempo reale RTK (Topcon drasticamente il tempo richiesto per la fa- merciali, in grado di evitare la necessità mod. GB-500), mentre un secondo GPS se di progetto, sia di adattare l’impianto di tracciare preliminarmente l’appezza- (foto 1), posizionato a bordo campo, ope- alla reale forma dell’appezzamento. Per mento. Il sistema, realizzato dalla ditta ra da una stazione base (Topcon modello contro, non è possibile stabilire a priori Arvatec di Rescaldina (Milano) in col- HiPer Pro); le caratteristiche dei due rice- il numero di barbatelle da impiantare e il laborazione con l’Istituto di ingegneria vitori sono riassunte in tabella 1. La co- conseguente numero di pali (AUTORE: agraria dell’Università di Milano, si basa municazione in tempo reale tra i due GPS IL SISTEMA NON DOVREBBE DARE sull’impiego della tecnologia DGPS con è garantita da una coppia di radiomodem. UN VALORE INDICATIVO DEL NU- correzione differenziale RTK (CENTI- Il software, installato sul computer a bor- MERO DI PALI EBARBATELLE UNA METRICA?), che consente di automa- do della trattrice e sviluppato in ambiente VOLTA IMPOSTAO IL SESTO DI IM- tizzare l’intero processo di trapianto già Windows, è stato progettato con un’inter- PIANTO?). 45/2007 • L’Informatore Agrario 45
  • 3. S Impianto vigneto Dati RTK Radio-modem Stazione Base RTK L1 + L2 TRAPIANTATRICE Radio-modem RS232 Stazione Rover RTK L1 + L2 TRATTORE RS232 Freno elettromagnetico Motore elettrico Computer RS232 di Inclinometro a due assi Distributore a stella bordo RS232 Attuatori idraulici Allineamento X-Y Figura 1 - Schema del sistema di controllo della trapiantatrice basato sul DGPS + freno elettromagnetico Fase di impianto Foto 3 - Particolare del motore elettrico La macchina modificata per realizza- che sostituisce re l’automazione integrale della fase di il sincroniz- impianto è una trapiantatrice semipor- zatore a filo tata della ditta Wagner con distributore a stella, originariamente dotata di laser La regolarità dell’impianto si conse- scostamenti della trapiantatrice rispet- per mantenere l’equidistanza tra le file e gue, quindi, combinando il momento di to al filare da impiantare vengono com- di sistema continuo a filo come gruppo rilascio della barbatella (apertura della pensati dagli attuatori idraulici di serie di sincronizzazione per garantire l’equi- pinza di presa) con la velocità di avan- sulla macchina che, agendo sul dispo- distanza tra le piante sulla fila in base al zamento. sitivo idraulico, controllano il mante- sesto d’impianto richiesto (foto 2). Il software installato sul computer di nimento di una posizione «obbiettivo» Con il sistema proposto, il cui princi- bordo permette di monitorare in tempo del telaio attraverso traslazioni laterali pio di funzionamento è schematizzato in reale l’operazione grazie a un’interfaccia di quest’ultimo. figura 1, l’allineamento e l’equidistanza grafica che riporta i punti di deposizio- Nel caso in cui le deviazioni acciden- tra i filari si realizzano tramite la cop- ne e la posizione attuale della trapianta- tali di rotta siano superiori a 50 cm, la pia di ricevitori GPS già descritta, men- trice (foto 4). correzione della direzione è a carico del tre il sistema di sincronizzazione a filo Ulteriori informazioni visualizzate sul- trattorista che, agendo sullo sterzo, ri- è sostituito da un motore elettrico fis- lo schermo sono: porta la trattrice sulla rotta corretta. Al sato al telaio e collegato, attraverso una • il numero e la direzione dei filari im- termine del filare, l’operatore interrompe trasmissione a catena, al distributore a piantati; la fase d’impianto, posiziona la macchina stella (foto 3). • il numero di piante trapiantate; in asse con il nuovo filare da realizzare e È, inoltre, presente un inclinometro a • la velocità di avanzamento. riprende il lavoro. due assi che ha il compito di compensa- Il trattorista, seguendo le indicazio- Dal punto di vista operativo questo re, tramite pistoni idraulici, la posizio- ni che appaiono sullo schermo, posi- cantiere richiede l’impiego di soli tre ne della macchina nel caso di impianti ziona la trapiantatrice in asse col filare operatori: in pendenza. Nella cabina della trattri- da impiantare e avvia la fase d’impian- • il trattorista, che si occupa anche di ce è presente il computer di bordo co- to agendo su un apposito pulsante. Gli posizionare la stazione base in campo; stituente l’unità di controllo, • due addetti, che posizionano che comanda sia gli attuatori Tabella 2 - Risultati delle prove con il sincronizzatore le barbatelle nell’alimentato- della trapiantatrice, sia un fre- a filo e quello a motore elettrico re a catena del dispositivo tra- no elettromagnetico collega- Sincronizzatore a filo Sincronizzatore elettrico piantatore. to al motore elettrico. Poiché Parametro Inoltre, venendo meno la ne- sulla fila tra le file sulla fila tra le file quest’ultimo ruota a velocità cessità di gestire il filo che sin- costante, il freno elettroma- Media (m) 1,000 2,004 0,997 2,001 cronizza il moto d’avanzamen- Dev. standard (m) 0,039 0,036 0,049 0,033 gnetico deve arrestare il mo- to della trattrice con quello del vimento in anticipo rispetto Moda (m) 1,002 2,002 0,954 1,999 sistema distributore, si abbat- al punto di deposizione della Intervallo (max-min) (m) 0,18 0,20 0,25 0,17 tono drasticamente i tempi ac- barbatella, calcolato dal sof- Osservazioni (n.) 200 200 cessori; infatti con il sistema tware e identificato in tempo In entrambi i sistemi si evidenzia un elevato livello di precisione proposto, fermo restando il reale dal GPS. con scostamenti sulla fila di 3 mm e tra le file di 4 mm. tempo necessario per il riforni- 46 L’Informatore Agrario • 45/2007
  • 4. Sp ecial e S Impianto vigneto mento di barbatelle, nel caso di impianto legata alla frequenza di aggiornamento Tabella 3 - Cantieri a confronto in piano i tempi accessori sono legati al- del GPS, risulta meno flessibile nei con- Sistema Sistema sincronizzatore le manovre di svolta, mentre nel caso di fronti delle variazioni di velocità che si di allineamento (allineamento sulla fila) lavorazioni in pendenza essi sono dovuti verificano in fase di lavoro (AUTORE: tra le file a filo a motore elettrico al ritorno a vuoto della macchina. DA COSA DIPENDE IL RITARDO DEL Laser C1 (1); C2 (2) – MOTORE ELETTRICO?). DGPS C3 C4 Prestazioni operative (1) Singolo sistema laser del cantiere Aspetti operativi (2) Con doppio sistema laser (per guadagnare tempo sulla preparazione intestata). ed economici In tabella 2 sono riportati i risultati Tabella 4 - Capacità di lavoro del confronto tra la prova condotta con Dopo aver messo a confronto, in ter- e manodopera necessaria per i la trapiantatrice equipaggiata col sincro- mini di prestazioni, i due sistemi di tra- singoli cantieri di trapianto nizzatore a filo (T1) e quella con il mo- pianto, si sono analizzati i costi di eser- C1 C2 C3 C4 tore elettrico (T2). Gli indici statistici cizio ricorrendo al tradizionale modello Capacità operativa (ha/ora) 0,16 0,18 0,18 0,21 considerati sono: la media delle distan- di analisi dei costi delle macchine opera- ze misurate tra le piante sulla fila e tra trici, che prevede la suddivisione in costi Addetti (n.) 4 4 4 3 le file, la deviazione standard, la moda e fissi e costi variabili, il costo orario dei l’intervallo compreso tra i valori mini- cantieri e i costi unitari in base alla ca- il calcolo del loro costo di esercizio so- mo e massimo delle misure. pacità di lavoro. I cantieri messi a con- no illustrati in tabella 5. Per la trattrice, L’analisi dei dati mostra come entram- fronto sono riportati in tabella 3. che non si considera dedicata al solo la- bi i sistemi consentano un impianto ac- Successivamente, in funzione dell’uti- voro di trapianto, si ipotizza un impiego curato. Per quanto riguarda le distanze lizzazione annua, si è pervenuti alla so- annuo di 800 ore con un carico motore tra i filari (valore di progetto: 2 m), il ri- glia di convenienza di un cantiere rispet- medio del 50%. sultato ottenuto è sicuramente adegua- to a un altro. Dato che sono molti i pa- Per quanto riguarda le capacità medie di to alla precisione di impianto richiesta rametri che influenzano la capacità di lavoro e il numero di addetti per i singoli anche a fronte della lieve pendenza tra- lavoro di una trapiantatrice di barbatelle cantieri, i valori impiegati sono illustra- sversale dell’appezzamento. Infatti i va- (tipo di terreno, pendenza, organizza- ti in tabella 4. Occorre ricordare che, per lori medi riscontrati nelle due tesi dif- zione del cantiere, tradizione di impian- tutti i cantieri, un addetto è deputato alla feriscono da un minimo di 1 mm (T2) to, velocità di avanzamento), le capacità guida della trattrice e due si occupano di a un massimo di 4 mm (T1) rispetto al di lavoro considerate (tabella 4) deriva- alimentare la catenaria della trapiantatri- valore di progetto. no sia da osservazioni dirette delle pro- ce. L’eventuale quarto addetto si occupa Per quanto riguarda il confronto tra ve di campo, sia da fonti bibliografiche di spostare il laser nei casi in cui è previ- i due sincronizzatori, si è proceduto al- (Gubiani et al., 1995; Planeta et al., 2001; sto (C1 e C2) e di fissare-sganciare il filo l’analisi delle distanze misurate sulla fila Sartori, 2004). a inizio filare (C1, C2, C3). (valore di progetto: 1 m) con l’obbietti- Il tipo di impianto considerato preve- Dai valori illustrati in tabella 5 si os- vo di valutare la precisione d’impianto. de una direzione di avanzamento lungo serva una differenza rilevante tra i costi Anche in questo caso si conferma l’ade- le linee di livello con ritorno a vuoto e di investimento dei vari cantieri; ipo- guatezza di entrambi i sistemi rispetto un sesto di impianto di 0,90 m sulla fila tizzando la mdesima trattrice e la stes- al valore richiesto dal progetto, anche e 2,30 m tra le file, con un investimento sa trapiantatrice, tra il sistema a singolo se la dispersione risulta leggermente su- complessivo di 4.770 piante/ha. laser + filo (C1) e quello DGPS + motore periore per il sincronizzatore a motore I valori di acquisto dei componenti dei (C4) la differenza è di 31.000 €, pari a un elettrico (T2) (deviazione standard 0,049 vari cantieri con i relativi parametri per incremento di spesa superiore del 22% m contro 0,039 m del sistema sull’intero cantiere. Foto 4 - Particolare del computer di bordo con l’interfaccia a filo). grafica (AUTORE: si può indicare le icone che si vedono?) Osservando il grafico 1, che Analizzando l’intervallo del- considera tre possibili scena- le misure sulla fila, si osserva ri d’impiego (rispettivamente come esso sia maggiore per il 100, 200 e 300 ore/anno), si nota sistema a motore elettrico (0,25 che i costi orari della trattrice m contro 0,18 m del sistema a si mantengono costanti, men- filo), mentre appare sostanzial- tre quelli imputabili alla tra- mente identico tra le file (0,17 piantatrice tendono a calare in contro 0,18 m). La migliore funzione delle ore lavorate, così performance del sistema con come quelli dei vari dispositivi il sincronizzatore a filo deriva, di trapianto. Focalizzando l’at- probabilmente, dall’immedia- tenzione su questi ultimi, appa- tezza di quest’ultimo nell’ade- re evidente come il cantiere più guare la sua velocità di rotazio- economico sia quello tradizio- ne con la velocità di avanza- nale che adotta il laser e il filo, mento della trattrice, mentre mentre il più costoso è quello il sistema a motore elettrico, la che impiega il sistema DGPS cui risoluzione è strettamente + filo (elevato investimento e 45/2007 • L’Informatore Agrario 47
  • 5. S Sp ecial e Impianto vigneto 250 0,40 200 0,35 Costi totali (euro/ora) Costo unitario (euro/pianta) 0,30 150 0,25 100 0,20 0,15 50 0,10 0 0,05 100 200 300 Tempo di impiego (ore/anno) 0,00 sist. Dgps + motore elettrico sist. Dgps + filo 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 sist. doppio laser + filo sist. laser + filo Ore/anno Trapiantatrice Trattore Dgps + motore elettrico Dgps + filo Doppio laser + filo Laser + filo Grafico 1 - Costo totale delle soluzioni provate in funzione di tre livelli di impiego Grafico 2 - Costi unitari (euro/pianta) in funzione delle ore di impiego dei diversi cantieri di trapianto Il sistema più costoso è quello che prevede il DGPS + filo, che, a fronte di un elevato costo di investimento, necessita anche di La convenienza economica del sistema DGPS + motore elettrico elevata manodopera. si raggruppa con un utilizzo di 100 ore/anno. contestuale necessità di manodopera). zare i sistemi di controllo per trapianta- nostante necessiti di un maggior investi- Tuttavia il calcolo dei costi unitari (gra- trici di barbatelle a radice nuda, nel pre- mento iniziale. fico 2), che tengono conto della capacità sente lavoro si sono analizzate le perfor- Da un punto di vista pratico il sistema operativa dei cantieri oggetto d’analisi, mance di un sistema innovativo basato proposto, nonostante la complessità dei dimostra che il cantiere C4 raggiunge la su tecnologia DGPS-RTK e sincronizza- suoi componenti, è apparso ben gestibi- convenienza economica per un impiego tore a motore elettrico. le da parte degli operatori. Infatti l’alle- annuo relativamente contenuto. Infatti Questo dispositivo è stato poi anche stimento e la gestione dei due ricevitori si nota che, per impieghi inferiori a 100 valutato comparativamente in termini GPS, come pure le connessioni tra le di- ore/anno, il cantiere più favorevole è quel- sia operativi sia economici con i cantieri verse periferiche, non hanno evidenziato lo che prevede il sistema a doppio laser attualmente disponibili sul mercato. alcun tipo di difficoltà. Anche l’impiego + filo (C2). Tuttavia, già per un impiego Per quanto riguarda gli aspetti opera- del software, appositamente progettato superiore alle 100 ore/anno, il cantiere tivi ed economici, il sistema proposto ha con un’interfaccia semplice e intuitiva, è DGPS + motore elettrico (C4) risulta il offerto risultati soddisfacenti in termini risultato pratico e semplice nell’uso, an- più competitivo, con un costo unitario di precisione di impianto (distanza relati- che da parte di personale poco abituato a totale di 0,2 euro/pianta (corrispondente va tra le piante e tra le file), paragonabili operare con mezzi informatici. Dal punto a circa 954 euro/ha) e una superficie do- a quelli ottenibili da sistemi con sincro- di vista meccanico la sostituzione del si- minabile minima di almeno 21 ha/anno nizzatore a filo. stema sincronizzatore a filo con il moto- (AUTORE: DA COSA DERIVA QUESTA Inoltre, poiché il sistema proposto ha re elettrico non ha presentato particolari SUPERFICIE DOMINABILE?). una maggiore capacità di lavoro e richie- difficoltà: i piccoli interventi di carpen- de un numero di addetti inferiore rispetto teria leggera necessari si possono esegui- Conclusioni agli altri cantieri analizzati, risulta con- re senza problemi nell’officina aziendale veniente già per impieghi annui relati- (AUTORE: A QUALE COSTO?). Durante In merito alla possibilità di automatiz- vamente bassi e superfici contenute, no- le prove, infine, il sistema si è mantenuto stabile ed efficiente. Tabella 5 - Valori di acquisto dei componenti dei vari cantieri e relativi L’originalità e la validità del sistema parametri ne hanno permesso la brevettabilità in Sistema ambito italiano con estensione europea Sistema Sistema Sistema (n. MI2005A002165) i cui titolari sono Trapian- DGPS + Parametri Trattore a singolo a doppio DGPS + l’Università di Milano e la ditta Arvatec. tatrice motore laser (C1) laser (C2) filo (C3) elettrico (C4) • Valore a nuovo (euro) 65.000 40.000 7.000 9.250 35.000 38.000 Fabrizio Mazzetto, Aldo Calcante Istituto di ingegneria agraria - Università di Potenza nominale (kW) 100 – – – – – Milano Durata economica (anni) 12 8 8 8 8 8 fabrizio.mazzetto@unimi.it Tasso di deprezzamento (%) 12 21 40 40 40 40 Durata fisica (ore) 12.000 2.500 2.500 2.500 2.500 2.500 Per consultare la bibliografia di questo articolo visitare il sito: www.informatoreagrario. Fattore di man. e riparazione (%) 80 80 40 40 60 60 it/ita/Riviste/Infoagri/Lia4507/3046_web.pdf 48 L’Informatore Agrario • 45/2007