INDUSTRY 4.0 & IOT

INDUSTRY 4.0 & IOT

di Alberto Cibocchi, Partner yourCEO

L’Industry 4.0 e la Fabbrica del Futuro (FoF) rappresentano il fattore chiave della futura crescita economica ed industriale. Il modo con cui saranno affrontate le strategie industriale e le policy di sviluppo determineranno il ruolo che il nostro paese giocherà a livello internazionale. In un contesto globale e di rapida evoluzione tecnologica, la capacità di innovare garantirà un livello maggiore o minore di prosperità e di libertà individuali, oltre a solidi vantaggi in termini di crescita e occupazione.

L’Industry 4.0 non è un oggetto da creare, ma un processo attraverso il quale le imprese ripensano e digitalizzano i loro processi produttivi al fine di guadagnare maggiore efficienza economica e finanziaria e migliore sostenibilità sia ambientale sia per le risorse umane. L’Industry 4.0 dovrebbe, attraverso l’impiego delle ICT di nuova generazione (reti 5G, robotica, automazione, domotica, Big Data, Internet of Things etc.) migliorare i processi e la capacità produttiva, e in generale le nostre condizioni di benessere economico e sociale.

L’Internet of Things (IoT) o Internet di Tutte le Cose (IoET) definisce l’insieme delle tecnologie che rendono gli oggetti intelligenti, ossia consentono alle cose che ci stanno attorno di interagire tra loro e tra loro e noi scambiandosi informazioni in forma di dati. Gli oggetti si animano diventando allo stesso tempo elaboratori e magazzini di informazioni che, se gestite da applicazioni e algoritmi, ci consentono di produrre azioni. Il frigorifero ci comunica che un prodotto sta per scadere, ordina la spesa, gestisce la nostra dieta. I macchinari di una fabbrica sono gestiti in remoto e ci forniscono in tempo reale i dati di ciò che stanno facendo. Così come lo stato fisico di un soggetto a rischio può essere costantemente monitorato da una clinica. Le applicazioni dell’IoT sono infinite perché tutti gli oggetti potenzialmente possono raccogliere e condividere informazioni per produrre azioni. L’IoT coinvolge quindi tutti i campi dell’agire umano, economico e sociale.

Negli ultimi anni l’IoT ha catalizzato l’interesse di molti operatori, di ogni dimensione.

L’IoT è componente fondamentale dell’Industria 4.0 o Factory of the Future (FoF) che comprende anche cyber security, big data, cloud computing, realtà aumentata, robotica, prototipazione rapida, radio frequency identification (RFID) and tracking, connessione ampliata degli impianti e stampa in 3D.

 

L’Internet delle cose (IoT) e Industry 4.0 sono nomi di concetti correlati.

 

La IoT industriale emergente dà origine ad un cambiamento radicale che fondamentalmente ha lo scopo di riconfigurare l’industria. Viene chiamata la prossima rivoluzione industriale che segue le tre precedenti identificate con la meccanizzazione (motori a vapore nel 1800), la produzione di massa (energia elettrica e la catena di montaggio all’inizio del 1900) e l’automazione (computer verso la fine del 1900 ).

Un cambiamento epocale, che molti addetti ai lavori arrivano a chiamare “Quarta Rivoluzione Industriale”, ovvero l’unione delle competenze e dell’esperienza con la totale automazione ed interconnessione delle produzioni (la cosiddetta “Industry 4.0”).

 

INDUSTRIA 4.0: LA PROSSIMA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE

Nello schema viene presentato il passaggio tra le diverse “rivoluzioni industriali”: 1.0 a fine del 1700, 2.0 a fine del 1800, 3.0 a fine del 1900 e la 4.0 dal 2010 in poi grazie ai Sistemi Cyber-fisici (interconnessioni cibernetiche e digitali).

Nel 2020 saranno circa 20 miliardi i dispositivi connessi in tutto il mondo. Un numero decisamente importante da portare ad un cambiamento tecnologico. Industry 4.0 non è soltanto uno sviluppo tecnologico, quindi un miglioramento produttivo grazie all’uso dell’elettronica, ma comporta un radicale cambiamento dei modelli produttivi al fine di garantire una vera customizzazione dei singoli prodotti. Nella maggior parte dei casi, i termini Industry 4.0 ed Internet delle cose industriale (IIoT, o meglio IoT Industriale) sono usati come sinonimi. Quindi, si parla di Industry 4.0 o IIoT. Ma questi due termini, pur facendo riferimento alle tecnologie e applicazioni simili, hanno origini diverse.

Industry 4.0 identifica una iniziativa del governo tedesco, che si identifica con la quarta rivoluzione industriale.

L’industry 4.0 è in pratica un’occasione per molte azienda di tutto il mondo per passare alla digitalizzazione della propria impresa, quindi ad una azienda intelligente. E’ un passaggio che riguarda l’implementazione di nuovi macchinari, così come nuovi sensori IoT, ma anche soluzioni più complesse passando per l’intelligenza artificiale e il data analytics.

IIoT è un concetto che ha lo scopo di ottimizzare l’operatività di una industria, aumentando il valore aggiunto di tale impresa, accrescendo a sua volta le competitività aziendali. Una smart industry verso la digitalizzazione come una nuova rivoluzione industriale.

 

Molte delle tecnologie che caratterizzano l’Industry 4.0 esistono da tempo e sono in parte in uso nel mondo manifatturiero. La reale novità di questo paradigma consiste in un nuovo modo di pensare la fabbrica e le relazioni tra fornitori, produttori e clienti e tra uomo e macchina.

 

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 a un insieme di tecnologie e innovazioni per il mondo manifatturiero che saranno alla base di quella che è stata definita una quarta rivoluzione industriale.

Il termine Industrie 4.0 (poi tradotto in inglese in Industry 4.0) è stato utilizzato per la prima volta nel 2011 in Germania e oggi è diventato un termine molto diffuso, associato a concetti quali ad esempio la Fabbrica intelligente, l’Internet of Things, i Big data, il Maker Movement. In realtà, il termine Industry 4.0 ha una portata molto ampia, e per questo non va confuso con questi altri concetti, pur essendo con essi strettamente correlato. Secondo la definizione della società di consulenza Roland Berger, L’lndustry 4.0 è l’insieme di tecnologie che accompagneranno la cosiddetta quarta rivoluzione industriale, basata sulla digitalizzazione e interconnessione di tutte le unità produttive presenti all’interno di un sistema economico.

Va sottolineato come, nello stesso documento di Roland Berger, i termini Industry 4.0 e Factory 4.0, siano tra loro ben distinti in quanto, di fatto, uno include l’altro.

L’Industry 4.0 va infatti oltre l’automazione e la digitalizzazione della fabbrica, e rappresenta un vero e proprio nuovo modello economico per il mondo industriale. Come sottolineato dalla società di consulenza Staufen in una recente inchiesta, “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.

 

Boston Consulting Group in un recente articolo ha identificato nove pilastri dell’lndustry 4.0:

  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. Industriai Internet ofThings: si tratta di quell’insieme di tecnologie e sensori che permetteranno agli oggetti in fabbrica, sia device sia prodotti finiti, dì 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’lndustry 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.

 

Dal dibattito in corso tra gli esperti di settore emerge come l’Industry 4.0 avrà forti impatti, in particolare su due fronti: quello del sistema-impresa, che include l’organizzazione dei processi aziendali e le relazioni con tutti gli stakeholder interni ed esterni all’azienda, e quello del sistema economico industriale di un singolo Paese o a livello globale.

Per quanto riguarda l’impresa, 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 una 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.

 

IL NUOVO PARADIGMA DELL’INDUSTRY 4.0 SPOSTERÀ L’ATTENZIONE DALLE ECONOMIE DI SCALA E DALLA RIDUZIONE DEL COSTO DEL LAVORO ALLA FLESSIBILITÀ E ALLA CUSTOMIZZAZIONE DI PRODOTTI E SERVIZI, COME PRINCIPALE FONTE DI VALORE AGGIUNTO ED ELEMENTO DI COMPETITIVITÀ.

Secondo gli esperti, quindi, l’Industry 4.0 potrebbe essere la soluzione per gestire i cambiamenti del mercato attuale, dall’aumento della competitivita alla volatilità della domanda, dall’esigenza di maggiore flessibilità produttiva alla frammentazione della supply chain.

 

La sfida oggi è quella di approfondire la conoscenza di queste tematiche per gestire al meglio la transizione dal vecchio al nuovo paradigma.

Prodotti intelligenti, interconnessi, che comunicano con gli utenti e con altri sistemi, forniranno a loro volta nuovi modelli di business digitali che sfrutteranno i dati raccolti per offrire servizi aggiuntivi e magari in modalità “as-a-service”. Prodotti che, sistemati nelle catene produttive e collegati con la vendita, moduleranno la produzione non solo sulla base quantitativa, ma anche sulle prestazioni e sulla qualità. Un “just in time” immediato; con reazioni in tempo reale sia delle catene di vendita, che di quelle di marketing, di montaggio e finanziarie. Questo è il nucleo dell’industria digitale 4.0: sistemi interconnessi, molto intelligenti, che non solo creano una catena del valore ad ampio spettro, ma sono in grado di farla evolvere, con minimi tempi di attesa; ascoltando le richieste di mercato e quelle interne all’azienda (es. pianificazione finanziaria e logistica). In grado di creare, e questo è importante, modelli di sviluppo aziendale oggettivi: basati su dati reali e condivisi e non sulla competenza di singoli individui (oggi ci sono ma  domani possono passare alla concorrenza).

E qui sta il primo problema: la competenza degli individui non sarà necessariamente nel creare e produrre prodotti adatti al mercato (a questo penseranno le macchine), ma nel capire come pilotare queste macchine per ottenere il meglio.

Il secondo problema è che, quasi sicuramente, molti prodotti diventeranno “commodities”. Dove, come si sa, con questo termine si indica un bene per cui c’è domanda ma che è offerto senza differenze qualitative sul mercato ed è fungibile indipendentemente da chi lo produce. Buona notizia per le piccole aziende, meno buona per quelle medio/grandi, che potendosi dotare di talenti nel marketing di prodotto, nelle vendite, nella produzione, potevano differenziare e creare un vantaggio competitivo ai loro prodotti.

Pertanto, se ogni azienda del globo può utilizzare “smart manufacturing” e tecnologie automatizzate per fare produzioni di qualità a basso costo, come può un’azienda differenziarsi?

 

NELL’INDUSTRY 4.0 È FONDAMENTALE UN CAMBIO DI ATTEGGIAMENTO MENTALE, IN QUANTO IL “PRODOTTO” NON È LA PARTE PIÙ IMPORTANTE DELLA CATENA DEL VALORE.

Con dati in tempo reale, e l’opportuna potenza di calcolo per interpretarli, nuovi prodotti potranno essere sviluppati seguendo i suggerimenti dei clienti. E’ l’abilità di ottenere questi dati, di interpretarli e di usarli nella catena del valore del prodotto, che permetterà la differenziazione ed il vantaggio competitivo.

  • On 20 gennaio 2020
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