Industria 4.0: le nuove sfide dell’interconnessione produttiva

Ragazzi, salve a tutti!

Tutto bene?

Oggi parliamo di un argomento davvero particolare o, meglio ancora, di un argomento che, in un modo o in un altro, ingloba tutti gli altri quando si parla di produzione industriale.

In una definizione: Industria 4.0

Da un po’ di anni a questa parte ormai, si sente parlare di industria 4.0 e tutti, chi più, chi meno, sanno di cosa stiamo parlando.

Al giorno d’oggi, parlare di tecnologie e dispositivi relativi alla produzione industriale, vuol dire parlare in maniera diretta o indiretta, implicita o esplicita, di Industria 4.0.

Ma non basta.

Parlare di produzione industriale oggi (e quindi di Industria 4.0), vuol dire parlare soprattutto delle potenzialità e delle trasformazioni legate ai processi produttivi grazie all’ausilio delle nuove tecnologie.

In breve: capire se e in che modo sta cambiando progressivamente il modo di fare impresa oggi.

Lungi da me esaurire un argomento così ampio e complesso in un’unica breve trattazione (questo articolo non ha alcuna pretesa di esaustività nei confronti di un ambito di discussione in continuo divenire), è tuttavia importante, a mio avviso, provare ad analizzare questo macro-fenomeno nei suoi molteplici aspetti, al fine di provare a comprendere in che modo un processo globale, afferente alla quarta rivoluzione industriale, ha implicazioni dirette e immediate sia da un punto di vista economico che produttivo sul modo di fare impresa oggi.

Eh si, Industria 4.0 è tutto questo e molto altro ancora.

Ma partiamo dall’inizio!

 

Che cos’è l’Industria 4.0

L’Industria 4.0 deriva dalla cosiddetta quarta rivoluzione industriale, ossia il processo che, di fatti, apre definitivamente alla produzione automatizzata e interconnessa.

La denominazione Industria 4.0 prende spunto dall’iniziativa Industry 4.0, derivata a sua volta da un progetto (Industrie 4.0) promosso dal governo tedesco e impiegato per la prima volta e in maniera ufficiale nell’ambito della fiera di Hannover del 2011 da parte di Wolfgang Wahlster e Henning Kagermann, Wolf-Dieter Lukas.

L’ambizioso progetto Industrie 4.0 predisponeva notevoli investimenti in materia di formazione, infrastrutture, approvvigionamento, sistemi energetici, ricerca, sperimentazione, sistemi di ammodernamento e produzione.

L’obiettivo era proiettare la produzione tedesca ai vertici internazionali, rendendola competitiva a livello globale.

L’implementazione delle nuove tecnologie digitali rappresenta un cardine fondamentale quando si parla di Industria 4.0.

In particolare, quattro sono i versanti di sviluppo a riguardo:

– acquisizione, elaborazione e gestione dei dati, legata alla potenza di calcolo correlata alla connettività e declinabile in termini di open data, big data, machine-to-machine, Internet of Things, e cloud computing per quanto concerne la centralizzazione e conservazione delle informazioni.

– analytics: acquisiti i dati (presupposto fondamentale per ricavarne valore) si procede alla loro elaborazione. Oggi solo circa l’1% dei dati raccolti viene utilizzato dalle industrie e dalle PMI che, pertanto, potrebbero avere a disposizione una mole di informazioni incredibile (e relativi vantaggi) legati al “machine learning”, dalle apparecchiature che ottimizzano le loro prestazioni “imparando” dai dati via via raccolti e analizzati.

– Interazione uomo-macchina, che riguarda sia le interfacce “touch” sia la realtà aumentata.

– Manifattura additiva, le comunicazioni, robotica, stampa 3D, interazioni machine-to-machine e le nuove tecnologie per acquisire gestire e l’energia in modo mirato, ottimizzando costi e prestazioni.

 

Smart factory

Il concetto di Smart Factory è strettamente inserito all’interno di industry 4.0, concetto circoscrivibile in 3 ambiti fondamentali:

– Smart production: nuove tecnologie produttive che creano collaborazione tra tutti gli elementi presenti nella produzione ovvero connessione tra operatore, macchine e strumenti.

– Smart service: tutte le “infrastrutture informatiche” e tecniche che permettono di integrare i sistemi; ma anche tutte le strutture che permettono, in modo collaborativo, di integrare le aziende (fornitore – cliente) tra loro e con sistemi esterni.

– Smart energy: tutto ciò sempre e comunque in riferimento ai consumi (e risparmi) energetici, creando sistemi ottimizzati e in grado di ridurre gli sprechi energetici secondo i principi dell’Energia sostenibile.

Punto focale dell’Industra 4.0 sono i sistemi ciberfisici (CPS) ossia i sistemi fisici che, in interconnessione con i sistemi informatici, possono, a loro volta, interagire e collaborare con altri sistemi CPS. Questo il presupposto alla base della decentralizzazione e interazione tra i sistemi, strettamente correlato al concetto di industria 4.0.

Tecnologie abilitanti

L’Industria 4.0, stando a quanto messo in evidenza da uno studio di Boston Consulting, si caratterizza per l’implementazione di alcune tecnologie definite abilitanti;

Alcune di queste tecnologie abilitanti sono nozioni “antiche”, ovvero concetti già conosciuti nell’ambito industriale e per quanto concerne i sistemi produttivi, ma che non sono mai andati oltre la rigida separazione tra sistemi di produzione veri e propri e la ricerca applicata;

Oggi, invece, grazie ai meccanismi di interconnessione e collaborazione tra sistemi (dove il concetto di “collaborazione” è declinato nel senso più profondo del termine), lo scenario industriale globale sta tendendo sempre più verso una progressiva personalizzazione di massa, catturando l’interesse per l’intero settore manifatturiero.

Boston Consulting ha individuato, a riguardo, 9 tecnologie abilitanti e sono:

Advanced manufacturing solution: sistemi di produzione avanzati, ossia modulari e interconnessi e che garantiscono tanto le prestazioni quanto la flessibilità produttiva. Nell’ambito di queste tecnologie rientrano la robotica avanzata i sistemi di movimentazione di componenti automatici, presenti sul mercato con i cosiddetti robot collaborativi o cobot.

Additive manufacturing: sistemi di produzione addizionali che incrementano l’efficienza dell’uso dei materiali.

Simulazioni: simulazione tra macchine interconnesse al fine di ottimizzare i processi.

Augmented Reality: ovvero sistemi di visione con realtà aumentata per guidare meglio gli operatori nello svolgimento delle attività quotidiane.

Industrial internet: interconnessione tra i soggetti della produzione, non solo all’interno dell’azienda, ma anche all’esterno mediante l’impiego della rete.

Integration orizzontale e verticale: integrazione e scambio di informazioni in orizzontale e in verticale, tra tutti i soggetti coinvolti nell’ambito del processo produttivo.

Cloud: implementazione di tutte le tecnologie cloud al fine di archiviare online le informazioni; l’utilizzoo del cloud computing, analisi dei dati, sistemi aperti, ecc.

Big Data Analytics: tecniche di acquisizione e gestione di quantità di dati notevoli mediante sistemi aperti, per finalità previsionali e predittive.

Sicurezza informatica: sicurezza e protezione delle informazioni e dei sistemi e la loro inviolabilità dall’esterno.

 

Gli effetti della quarta rivoluzione industriale sul mercato del lavoro

L’attenzione di osservatori ed esperti va nella direzione di cercare di capire in che modo cambierà il lavoro, quale il know-how richiesto e quale no, quali nuove professionalità saranno richieste e quali invece sono destinate a scomparire.

Dallo studio condotto da “The Future of the Jobs“, proposto nell’ambito del World Economic Forum 2016, è stato evidenziato come, negli anni futuri, fattori demografici e tecnologici condizioneranno radicalmente la trasformazione del mercato del lavoro.

Alcune soluzioni (come le piattaforme cloud e la flessibilizzazione del lavoro) stanno già da ora incidendo sulle dinamiche produttive e incideranno ancora di più nei prossimi 2-3 anni.

Il risultato sarà l’aumento di domanda di nuove skils, e il crollo di altre già attualmente impiegate, in particolare nell’ambito amministrativo e direttamente produttivo.

Nel 2020, a tal proposito, il problem solving sarà sempre e comunque la soft skill più ricercatadove particolarfe importanza sarà riservata alla creatività e all’analisi critica.

Proprio perché il panorama relativo ai processi produttivi è in perenne evoluzione, tendente sempre più verso una progressiva digitalizzazione, è sicuramente importante imparare ad intercettare i vantaggi legati allo Smart Manufacturing.

Industria 4.0: come cambiano le fabbriche

La Fabbrica 4.0, portato della quarta rivoluzione industriale, è costituita da apparecchiature prevalentemente interconnesse tra loro capaci di effettuare procedure autodiagnostiche e manutenzione preventiva.

In particolare, secondo recenti studi, la qualità del livello di manutenzione dei macchinari da parte degli stessi macchinari, surclasseranno per capacità, qualità e tempistica quella degli uomini, già a partire dal 2020.

Non solo.

Tale dotazione tecnologica consentirà alle fabbriche di riuscire a prevedere autonomamente il margine di fallimento produttivo, ad acquisire misure preventive più adeguate e a disciplinare percorsi di autoriparazione.

Inoltre, in piena Industria 4.0, il livello di flessibilità raggiunto dagli impianti sarà tale che sarà possibile personalizzare la produzione in base alle esigenze specifiche dei singoli committenti.

Il processo produttivo potrà essere prefigurato in anticipo grazie alla tecnologia digitale, così da apportare eventuali variazioni e modifiche, prima di realizzarlo materialmente in officina.

Inoltre la fabbrica sarà in grado di approvvigionare energia abbattendo gli sprechi e al costo più vantaggioso.

In breve, sarà una fabbrica smart!

Industria 4.0 deve essere vista come un’opportunità.

Investire nell’innovazione tecnologica ripaga abbondantemente l’investimento effettuato.

Il “collo di bottiglia della produzione” , generalmente non viene a crearsi in fase di lavorazione, ma in fase di approvviggionamento delle materie, nel trasporto tra una macchina ed un’altra.

Non solo: nella sinergia tra le macchine mediante i COBOL, ovvero i robot collaborativi, che produciamo in Labmec.

Ma, soprattutto, nel giocare d’anticipo su quelle che saranno le richieste dei clienti.

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