Con questo articolo vogliamo raccontare in cosa consiste principalmente l’industria 4.0, su quali concetti si basa e quali miglioramenti si possano ottenere con la sua implementazione. Andremo quindi a definire le basi storiche su cui si fonda la Quarta Rivoluzione Industriale e le tecnologie che hanno portato alla sua nascita.

Storia

La Prima Rivoluzione Industriale avvenne con l’invenzione della macchina a vapore da parte di James Watt nel 1775. Questa nuova tecnologia ha portato grande innovazione nei settori tessile e manifatturiero in Inghilterra e poi nel resto dell’Occidente e del mondo determinando la nascita di una nuova epoca della produzione industriale mondiale.

La Seconda Rivoluzione Industriale, anche nota come Rivoluzione Tecnologica, si originò poi a fine ‘800 con l’avvento delle installazioni di grandi reti ferroviarie e della connessione via telegrafo, dell’utilizzo di nuove fonti energetiche come combustibili fossili ed elettricità. Queste innovazioni portarono ad un miglioramento generale del sistema produttivo delle industrie. In questo caso i settori maggiormente interessati sono stati metallurgico e manifatturiero, con la nascita della produzione di massa.

La Terza Rivoluzione Industriale, anche nota come Rivoluzione Digitale, avvenne negli ultimi vent’anni del ‘900 grazie all’ideazione del microprocessore, che ha permesso di creare computer sempre più potenti. Questa tecnologia oggi data per scontata ha permesso in quegli anni la nascita della digitalizzazione dell’informazione. In questo caso i settori maggiormente interessati sono stati informatico ed elettronico.

Industry 4.0” è un termine coniato in Germania nel 2011 per indicare un nuovo modo di fare industria basato sulla digitalizzazione dei processi produttivi. Esso è l’altro nome utilizzato per indicare la Quarta Rivoluzione Industriale, che negli ultimi 10 anni si è originata grazie all’interconnessione tra tecnologie produttive. L’etichettatura di nuova rivoluzione venne data ai progressi odierni da Klaus Schwab, fondatore e direttore esecutivo del World Economic Forum.

Cosa caratterizza l’industria 4.0?

La Quarta Rivoluzione Industriale presenta tre caratteristiche fondamentali:

  •         VELOCITÀ: essa è avvenuta con velocità di propagazione esponenziale.
  •         PORTATA: la singola innovazione porta ad altre innovazioni in un processo che si autoalimenta.
  •         INTENSITÀ: il cambiamento ha interessato tutto il mondo e tutti i settori, non solo qualcuno come nei casi precedenti.

Nonostante il fatto che il termine Industry 4.0 sia nato in Germania, la rivoluzione è universale ed ha assunto diversi nomi nelle diverse aree geografiche del mondo. In ogni caso però vi sono state iniziative globali che hanno portato a grandi investimenti da parte degli imprenditori nelle tecnologie innovative, con importanti risultati economici: restringendo il campo all’Italia, tra il 2016 ed il 2018 quasi il 60% degli imprenditori ha fatto investimenti in 4.0, col supporto degli incentivi statali che hanno avuto come risultato un aumento generale degli investimenti fino al 35%!

Le nuove tecnologie

Spesso si sente parlare di Industry 4.0, ma quali sono le tecnologie che ne fanno parte?

Esse sono denominate tecnologie abilitanti, sono in tutto 9 e rientrano in due grandi famiglie:

TECNOLOGIE HARDWARE (ovvero tecnologie di processo):

  •         Augmented Reality (AR)
  •         Advanced Manufacturing solutions
  •         Additive Manufacturing

TECNOLOGIE SOFTWARE (ovvero tecnologie di sistema):

  •         Cloud
  •         Industrial Internet (IoT)
  •         Cyber Security
  •         Simulation
  •         Integration
  •         Big Data Analytics

Le tre tecnologie Hardware consistono in applicazioni innovative che permettono di migliorare il processo produttivo di un’azienda modificando i paradigmi precedentemente stabiliti e andando a portare un nuovo concetto di processo e di interazione uomo-macchina. Per fare qualche esempio si possono citare i robot collaborativi per quanto riguarda l’Advanced Manufacturing, i sistemi di 3D Printing che rientrano tra le tecnologie dell’Additive Manufacturing e le soluzioni di visione real-time con schermi o visori che sono elementi di innovazione grafica ed informativa digitale i quali rientrano nell’ambito dell’Augmented Reality.

Le sei tecnologie Software consistono invece in sistemi informativi e di gestione che consentono la condivisione di Big Data e analisi in tempo reale. Questo concetto è direttamente applicabile in campo industriale, dove la forte connessione e l’analisi dei dati consentono il controllo diretto degli impianti, anche in remoto. In particolare esse collaborano a costituire il CPS (Cyber Phisical System): un sistema di gestione integrato che si basa sull’implementazione delle 3 I:

  •         INFORMAZIONE: utilizzo di tecnologie in grado di garantire la gestione veloce dei dati all’interno dell’azienda.
  •         INTERAZIONE: implementazione di sistemi che migliorano ulteriormente la gestione consentendo, oltre alle informazioni, di controllare i processi da remoto.
  •         INTELLIGENZA: bisogna garantire che le macchine siano capaci di autoregolarsi al fine di aumentare l’efficienza, ad esempio con l’adattamento al Takt-time.

Come fare e come non fare Industry 4.0

Come sarà a questo punto facile capire, seguire il processo di implementazione delle 3 I è condizione fondamentale per fare 4.0. Infatti conseguire i tre passi fondamentali (informazione, interazione, intelligenza) si concretizza nel mettere in atto la trasformazione digitale che ci consentirà una nuova gestione aziendale proiettata al miglioramento dello scambio informativo ed all’efficientamento degli impianti in ottica tecnologica.

Serve però chiarire due punti fondamentali: il primo e che non è possibile parlare di Industry 4.0 come di una tecnologia plug and play, ovvero non è possibile conseguire tali miglioramenti in poco tempo e col solo sforzo economico. La rivoluzione delle rivoluzioni, che ha un tasso di velocità esponenziale ed un livello di intensità universale non si può applicare dall’oggi al domani.

Infatti, ponte culturale tra la gestione aziendale “tradizionale” e il 4.0 è la Lean Organization:

le nuove tecnologie produttive richiedono un certo livello di razionalizzazione dei flussi di informazioni e dei materiali di base all’interno dell’azienda, poiché il vantaggio operativo portato dalla connessione delle macchine e dal controllo continuo e diretto dei dati si verifica solo in un ambiente organizzato e ordinato, dove gli obiettivi di miglioramento prestazionale siano ben chiari e i passi da fare per raggiungere tali obiettivi siano facili da individuare.

Per questo motivo la trasformazione digitale aziendale si fa sentire già in Giappone sebbene lì il livello di implementazione sia ancora molto basso: una delle linee guida principali da seguire nel processo di trasformazione è quella di pensare la tecnologia come un supporto al servizio delle persone e non come un mezzo sostitutivo delle stesse. Questo concetto è uno dei driver della filosofia Lean e per questo motivo molte aziende giapponesi presentano l’ecosistema perfetto per la corretta transizione al 4.0. In quest’ottica si parla di Society 5.0, ovvero di uno scenario di mondo futuro in cui l’automazione e l’intelligenza artificiale saranno utilizzate per consentire il diretto miglioramento della vita della società.

Il secondo punto fondamentale riguarda invece la sicurezza: la gestione di dati e l’implementazione delle 3 I al fine di avere un CPS funzionale si basa sulla creazione di piattaforme di gestione dati situate nella rete. Questo espone le aziende a pericolosi attacchi da parte di hacker che possono avere conseguenze anche fatali per quanto riguarda la sopravvivenza dell’impresa. Per tale motivo è importante associare al tema dell’Industry 4.0 l’approfondimento delle norme e tecnologie di protezione dati le quali stanno diventando un tema sempre più centrale nel nuovo contesto di industria digitalizzata che si sta affermando negli ultimi anni.

Conclusioni

Nel mondo imprenditoriale di oggi, che si può descrivere con l’acronimo VUCA (inglese per Volatile, Incerto, Complesso, Ambiguo), dove dominano mega-trend tra i quali si inserisce la Digital Transformation, si può dire che la complessità del mercato renda l’innovazione necessaria per la sopravvivenza. Poiché l’Industry 4.0 rientra proprio in questo mega-trend ed anche nel contesto italiano si è delineata definitivamente l’ottica di aumentare gli investimenti in questa direzione, l’unica cosa che resta da fare è informarsi bene sull’argomento ed entrare nel mondo delle nuove tecnologie di produzione con macchine interconnesse.

Però non bisogna fare l’errore di considerare questo come un semplice acquisto: deve essere a tutti gli effetti una trasformazione, da applicare e propagare all’interno della propria realtà sulla base di una precedente individuazione di obiettivi precisi da conseguire in termini di performance e di un approfondimento sui fondamentali argomenti di Cyber Security correlati.

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