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Industry 4.0: cos'è e quali impatti avrà?

23.03.2016 Articolo, Veronica Peressotti

Industry 4.0, Fabbrica intelligente, Smart Manufacturing, sono tutti termini e argomenti di cui si sente molto parlare negli ultimi tempi e che ruotano intorno ad un insieme di tecnologie e innovazioni per il mondo manifatturiero che saranno alla base di quella che è stata definita una 4° rivoluzione industriale.

Cosa si intende con questo termine?
Quali sono le tecnologie adottabili e con quali impatti per l’azienda?
Cosa ne pensano le aziende italiane?
 

Abbiamo cercato di fare chiarezza su questi punti grazie anche al supporto di importanti inchieste e ricerche svolte da società di consulenza e esperti di settore.

Cosa si intende per Industry 4.0?

In una recente e intuitiva infografica del EEF – The Manufactures’ Organisation, il termine“Industria 4.0” identifica un’evoluzione tecnologica che coinvolge il mondo manifatturiero, da sistemi di automazione industriale tramite sistemi elettronici e informatici verso sistemi cosiddetti “ciber-fisici”.

Si tratta di sistemi basati su una rete di oggetti “intelligenti” che, grazie al web, permetteranno l’interazione tra il mondo reale e quello virtuale e analizzeranno i dati raccolti per prevedere problematiche, autoconfigurarsi e adattarsi a eventuali cambiamenti.

Come sottolineato dalla società di consulenza Staufen in una recente inchiesta, infatti, “L’Industria 4.0 rappresenta un cambio di paradigma dalla produzione “centralizzata“ verso quella “decentralizzata” – reso possibile dai progressi tecnologici che costituiscono un ribaltamento della logica dei processi produttivi. Detto in altre parole, tutto ciò significa che i macchinari industriali non “processeranno” più semplicemente il prodotto, ma che il prodotto comunicherà con la macchina per dirle cosa fare esattamente.”
(Fonte: “Industria 4.0. Sulla strada della fabbrica del futuro. Qual è la situazione dell'Italia?”)

Quali sono le tecnologie o i paradigmi coinvolti?
I 9 pilastri dell’Industry 4.0

Boston Consulting Group in un recente articolo ha identificato 9 tecnologie e paradigmi che rappresentano i pilastri di questa 4° rivoluzione industriale.

1. Big Data and Analytics: raccolta e analisi di un grande numero di dati provenienti da diverse fonti a supporto dei processi decisionali
2. Robot autonomi: la nuova generazione di robot avrà un costo più basso e maggiori capacità rispetto a quelli attualmente in uso; saranno in grado di interagire tra loro e con le persone e di apprendere da queste interazioni.
3. Simulazioni: già in uso nei processi di progettazione, l’utilizzo di sistemi simulativi verrà esteso a tutti i processi produttivi. Questi sistemi elaboreranno i dati raccolti in tempo reale in modelli simulativi virtuali al fine di testare e ottimizzare macchine, prodotti e processi e di anticipare problemi prima che questi avvengano nella realtà.
4. Integrazione orizzontale e verticale dei sistemi informativi: l’integrazione dei dati e dei sistemi lungo tutta la catena del valore farà in modo che tutti i reparti e le funzioni aziendali diventino parte di un unico sistema integrato.
5. Industrial Internet of Things: si tratta di quell’insieme di tecnologie e sensori che permetteranno agli oggetti in fabbrica, sia device sia prodotti finiti, di comunicare e interagire tra loro e con le persone via rete. In questo modo l’analisi dei dati e il decision making vengono decentralizzati, rendendo possibile delle risposte in real-time.
6. Cybersecurity: con l’aumento della connettività tra device, aumenterà l’esigenza, anche in fabbrica, di proteggere i sistemi di produzione e la rete informatica da potenziali minacce.
7. Cloud: molte aziende già utilizzano applicazioni cloud-based ma nell’Industry 4.0 ci sarà l’esigenza di una maggiore condivisione di dati riguardanti anche la fabbrica e , di conseguenza, anche le applicazioni per il controllo e la gestione della produzione dovranno essere disponibili in cloud.
8. Additive Manufacturing: la stampa 3D è attualmente utilizzata solo per la creazione di prototipi o per la produzione di specifici componenti. Nell’industry 4.0 queste tecnologie di additive manufacturing verranno utilizzate in modo più ampio per produrre piccoli lotti di prodotti altamente customizzati, ed essendo realizzabili in più centri dislocati sul territorio, permetteranno di ridurre le distanze per il trasporto logistico dei prodotti finiti.
9. Augmented Reality: si tratta di sistemi che, attraverso un dispositivo mobile, come uno smartphone, o dispositivi di visione (per es. occhiali a proiezione sulla retina), di ascolto (auricolari) e di manipolazione (guanti), aggiungono informazioni multimediali alla realtà già normalmente percepita dall’uomo. In futuro queste tecnologie verranno utilizzate per fornire informazioni in tempo reale utili per migliorare i processi lavorativi e il decision making.

Molte di queste tecnologie esistono da tempo e sono già in uso nel mondo manifatturiero. La reale novità del paradigma dell’Industry 4.0 consiste in un nuovo modo di pensare la fabbrica e le relazioni tra fornitori, produttori e clienti e tra uomo e macchina.

Si passa dall’ottimizzazione di singole celle del processo produttivo ad un flusso produttivo e informativo integrato, automatizzato e più efficiente: una comunicazione integrata lungo l’intera catena del valore porterà a ridurre il magazzino semilavorati, l’interazione macchina-macchina e uomo-macchina migliorerà la possibilità di customizzare il prodotto e di gestire piccoli lotti di produzione, infine con una maggiore automazione si farà meno ricorso a manodopera non specializzata ma, allo stesso tempo sarà necessario dotarsi di personale con competenze di alto livello per monitorare e gestire i processi della fabbrica del futuro.

Quali saranno gli impatti dell’Industry 4.0?

Secondo quanto afferma BCG, l’Industry 4.0 porterà con sé una trasformazione che non coinvolgerà solo i processi di produzione ma tutta la catena del valore di un’azienda manifatturiera, dalla progettazione al servizio post-vendita. Lungo la catena del valore i processi di produzione saranno ottimizzati attraverso un’integrazione tra i sistemi informativi. I prodotti, i processi di produzione e l’automazione di produzione verranno progettati e commissionati in modo virtuale attraverso un unico processo integrato e la collaborazione di produttori e fornitori.

Grazie a robot e macchine intelligenti che potranno comunicare in modo autonomo, sarà possibile gestire i processi di produzione in modo ancor più flessibile, garantendo anche la produzione di piccoli lotti. I macchinari saranno in grado di auto-apprendere e auto-adattarsi, ad esempio aggiustando i propri parametri in base a determinate caratteristiche del semilavorato rilevate durante il processo di produzione.

In generale queste tecnologie 4.0 potranno analizzare i dati per prevedere eventuali problemi, auto-configurarsi e adattarsi ai cambiamenti. L’industry 4.0 permetterà di raccogliere e analizzare dati delle macchine, favorendo processi più rapidi, flessibili ed efficienti per produrre beni di maggiore qualità a un prezzo ridotto. Tutto questo porterà ad un aumento di produttività che favorirà la crescita industriale e modificherà il profilo della forza lavoro, cambiando sostanzialmente lo scenario competitivo di aziende e paesi.

E in Italia a che punto siamo?

Per quanto riguarda l’Italia, si può dire che l’adozione di queste tecnologie sia ancora ad uno stadio iniziale. In questo senso è interessante l’analisi di Staufen Italia "Fabbrica 4.0, sulla strada della fabbrica del futuro. Qual è la situazione dell’Italia?", basata su un questionario proposto a un panel di 102 imprese di diversi settori tra cui i più rappresentati sono l'ingegneria meccanica (33%), e l'industria metallica (24). Più della metà delle imprese intervistate ha meno di 250 dipendenti, e il 74% ha un fatturato annuo fino a 250 milioni di euro.

Dalla survey emerge che più della metà delle aziende non ha ancora alcuna applicazione di tecnologia Industry 4.0, l’argomento è infatti ancora poco familiare per le aziende italiane. Quasi il 70 %
dice di essere in fase iniziale o di non aver ancora fatto nulla. Solo un 20% ha già qualche esperienza alle spalle. Nelle aziende che hanno introdotto le prime applicazioni 4.0, le funzioni più coinvolte rimangono, come nel resto del mondo, la produzione e la logistica. Interessante il fatto che le vendite compaiano come possibile ambito di applicazione del 4.0 con una percentuale superiore a quella rilevata in altri paesi, come la Germania.

Le aziende si attendono grandi impatti dall’Industria 4.0 soprattutto in termini di qualità del servizio (48%), aspetto particolarmente sentito dalle aziende del settore dell’ingegneria meccanica che producono su commessa prodotti personalizzati, in cui il servizio gioca un ruolo determinante nella competitività sul mercato.
Seguono la flessibilità, 28%, la qualità del prodotto, 26%, le scadenze di produzione e le date di consegna, 24%, e solo al penultimo posto, con un 22%, si trovano i costi (fanalino di coda, la varietà del prodotto, 7%.

Dal punto di vista degli impatti organizzativi e manageriali, vi è la tendenza a ritenere che l’importanza della leadership aumenterà, configurando un modello organizzativo in cui i collaboratori assumeranno più autonomia, e in cui ai manager saranno richieste sempre più capacità di attivare relazioni e flussi informativi interni all’azienda (orientamento al team, facilitatore di comunicazione interna) e di
Innovatività. Nonostante queste aspettative, il livello di preparazione dei dipendenti rimane molto basso e, allo stesso tempo,  il 76,5% delle aziende intervistate afferma che al momento non vengono offerti corsi di formazione sull’argomento.

fonte: Staufen Italia "Fabbrica 4.0, sulla strada della fabbrica del futuro. Qual è la situazione dell’Italia?"

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Veronica Peressotti

Tecnest srl