Industria 4.0

Industria 4.0 rappresenta l’attuale termine per descrivere il trend di automazione e scambio di dati all’interno delle tecnologie manifatturiere.

L’espressione Industrie 4.0 è stata usata per la prima volta alla Fiera di Hannover nel 2011 in Germania. A ottobre 2012 un gruppo di lavoro dedicato all’Industria 4.0, presieduto da Siegfried Dais, della multinazionale di ingegneria ed elettronica Robert Bosch GmbH, e da Henning Kagermann della Acatech (Accademia tedesca delle Scienze e dell’Ingegneria) presentò al governo federale tedesco una serie di raccomandazioni per la sua implementazione. L’8 aprile 2013, all’annuale Fiera di Hannover, fu diffuso il report finale del gruppo di lavoro.

Non esiste ancora una definizione esauriente, ma, in estrema sintesi, possiamo descriverla come un processo che porterà alla produzione industriale del tutto automatizzata e interconnessa.
Stiamo parlando quindi della cosiddetta Smart Factory, la Fabbrica del Futuro.

Ai nostri giorni, la ‘manifattura’ conta circa per il 15% del PIL globale e spesso costituisce la parte più importante della bilancia commerciale di molte economie sebbene la sua importanza relativa stia diminuendo rispetto al passato, visto che solo 20 anni fa rappresentava più del 20%.

Nell’ultimo ventennio le aziende hanno spesso ricollocato la loro componente manifatturiera nei Paesi Emergenti per beneficiare dei vantaggi in termini di minor costo del lavoro.

Tuttavia molte di queste ‘fabbriche’ presentano delle inefficienze e operano in maniera ‘non interconnessa’ con l’ambiente di cui fanno parte.

Rilevanti progressi tecnologici stanno tuttavia contribuendo a creare quella che può essere definita come la quarta rivoluzione industriale.

L’automazione e la robotizzazione non sono più oggetto di film di fantascienza ma, nonostante questo, siamo solo agli albori di una nuova epoca. Quali drivers stanno spingendo in questa direzione?

  • I Paesi Sviluppati devono ridurre il costo orario del lavoro nella manifattura, che è ancora 4 volte quello cinese
  • I Paesi emergenti stanno, peraltro, vedendo crescere il loro costo del lavoro a tassi molto superiori (15%) rispetto ai Developed Markets
  • Si sta manifestando una scarsità di lavoratori specializzati, anche a causa della quota crescente di baby boomers che vanno in pensione
  • I clienti chiedono costantemente una maggiore personalizzazione
  • Il time to market si sta accorciando in ogni settore
  • Il focus sulla sicurezza del luogo di lavoro sta aumentando in ogni Paese
  • Molti governi nazionali stanno spingendo per far raggiungere alle imprese nazionali un posto di rilievo (es. Germania 4.0, Italia 4.0, China Manifacturing 2025)
  • Le tecnologie (sensori, IoT, robots collaborativi, capacità calcolo, 3D printing) stanno diventando economicamente più accessibili.

La tabella sotto, ripresa da uno studio di Deloitte, mostra in ordine di importanza ciò che i CEO delle aziende manifatturiere ritengono più importante per il futuro.

Vediamo di seguito, quindi, alcune innovazioni che stanno entrando nel vocabolario delle aziende manifatturiere:

  • PLM software: la gestione del ciclo di vita dei prodotti (PLM, Product Lifecycle Management) è un sistema di gestione dei dati che consente di integrare dati, processi, sistemi aziendali e persone, per dare vita a un’impresa estesa. Il software PLM consente di gestire in modo efficiente ed economico tali informazioni, lungo l’intero ciclo di vita di un prodotto, dalla concezione alla progettazione in 3D, dalla produzione all’assistenza, fino allo smaltimento, in modo da ridurre sensibilmente i tempi e i costi per portare nuovi prodotti sul mercato.
  • IOT platform as a service: siamo già oltre il puro Internet delle cose, ovvero la connessione via internet di oggetti e apparati. L’internet delle cose sta diventando un ecosistema, dove si intrecciano software aziendali, cloud base storage, big data predictive analytics per aumentare la produttività, ridurre i tempi di fermo e ridurre i costi. Ad esempio il sistema Predix di General Electric Aviation ha potuto esaminare 340 TB di dati relativi a 3.4 mn di voli di 25 compagnie aeree: il risultato è che le performance sono state aumentate di 287 volte e i costi abbassati di 7 volte.
  • Cobots (robot collaborativi): sono robot più piccoli, più economici e flessibili, capaci di lavorare accanto all’uomo. Se inizialmente saranno dedicati ai lavori maggiormente ripetitivi, con lo sviluppo di tecnologie collegate alla capacità di vedere, di prendere autonomamente decisioni razionali e di imparare facendo, potrebbero costituire una minaccia anche per i lavoratori maggiormente qualificati.
    I cobots attualmente lavorano più lentamente degli esseri umani e non presentano ancora possibilità di piattaforme standardizzate di programmazione, ma si stima che il progressivo miglioramento delle prestazioni determinerà in pochi anni una crescita esponenziale del loro utilizzo.
  • Additive Manifacturing (stampaggio a 3D): si tratta di una tecnica che consente di creare oggetti fisici tramite passaggi successivi di piccole gocce di materiali (similmente a quanto succede per le classiche stampanti a getto d’inchiostro) fino all’ottenimento della forma desiderata. La possibilità di modellare tramite software l’oggetto e l’utilizzo di una gamma sempre più ampia di materiali consentono di ottenere oggetti che non possono essere realizzati neanche tramite le più sofisticate tecniche di lavorazione meccanica.

I principali utilizzatori saranno i settori aereonautico e automobilistico.

Anche l’Italia sta abbracciando questa rivoluzione. A settembre 2016 il Ministro Calenda ha presentato il piano “Italia 4.0”. In sintesi, si tratta di una serie di provvedimenti, incentivi e investimenti che dovrebbe portare la digitalizzazione in tutte le fasi dei processi produttivi dell’industria italiana, dalla formazione degli studenti alla produzione di beni e servizi. Il citato piano di investimenti, secondo le previsioni del governo, dovrebbe mobilitare complessivamente, tra impegno pubblico e leva per i privati, più di 50 miliardi e Marco Gay, presidente dei Giovani imprenditori di Confindustria, alla seconda edizione del Forum dell’Economia Digitale, ha stimato che potrebbe generare il 4% in più di PIL nei prossimi 3 anni.

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