Industria 4.0. Quarta rivoluzione industriale. Smart manufacturing.

Paroloni che sembrano più una campagna di marketing che una vera rivoluzione.

Ma è veramente così oppure c’è davvero un cambiamento profondo nel fare industria?

I computer sono incredibilmente veloci, accurati e stupidi. Gli uomini sono incredibilmente lenti, inaccurati e intelligenti. L’insieme dei due costituisce una forza incalcolabile.

Albert Einstein, Fisico

Futuro o realtà?

E se lo dice Einstein, bisogna fidarsi.

Il concetto di quarta rivoluzione industriale, a mio parere, è racchiuso proprio in questa citazione.

Da qualche anno, ormai, è in atto un forte cambiamento nel comparto industriale. E, no, non è l’introduzione di Internet. O, per lo meno, non è la sola conseguenza di questo cambiamento.

Chi non vive di industria o B2B, forse sta subendo questa trasformazione inconsciamente, accettandola come se fosse una naturale evoluzione tecnologica.

Invece è una rivoluzione vera e propria e, noi che viviamo in questo settore (o, per meglio dire, viviamo di questo settore), non possiamo lasciarcela sfuggiere. Dobbiamo imparare a conoscerne i concetti chiave ed a sfruttarne i vantaggi.

Nell’ambito della vendita B2B nel settore tecnologico, questa parola, Industria 4.0, deve essere il pane quotidiano. Deve essere il punto di partenza di un approccio strutturato verso i clienti.

Perchè? Perchè, è di questo che le aziende oggigiorno parlano. Devono parlarne. Ne parlano i loro fornitori, ne parlano i loro clienti e ne parlano i loro competitor.

In questo articolo voglio ripercorrere con te i punti principali di questa rivoluzione per rispondere alle domande: cos’è l’Industria 4.0? Quali vantaggi e benefici porta alle aziende? Come posso io, povero venditore, trarne beneficio?

Qualcosa è cambiato…

18 Dicembre 1995: fa freddo, piove e sei stanco. Tra una settimana è Natale e come al solito ti sei ridotto all’ultimo per i regali. Meglio muoversi, altrimenti non trovi più niente.

Cosa voleva? Non ti ricordi? Fai mente locale…

Ideona: un paio di scarpe nuove. Quelle della Nike che voleva tanto, che ha visto in quel nogozio lì in centro.

Non hai molte opzioni. Ti alzi dal divano, ti metti il cappotto, prendi l’ombrello ed esci. Ti metti in macchina, nel traffico, e ringrazi per la splendida giornata @#!!

Cerchi parcheggio, ma lo trovi solo a terzo giro dell’isolato…allora ringrazi nuovamente @#!!

Arrivi al negozio, molto bagnato e poco felice, chiedendo di quelle fantastiche scarpe. Che però non hanno in magazzino: sai i saldi, la gente, la luna piena… Ma arriveranno settimana prossima, giusto in tempo per Natale. Sei un misto tra deluso ed arrabbiato ed alla fine pensi: “e se non arrivano in tempo? e se poi non gli piacciono? Vabbè, facciamo una sciarpa e non se ne parla più”.

Brutti tempi gli anni ’90 per fare regali.

pronti per i regali di Natale
Pronto per i regali di Natale?

Present days

18 Dicembre 2019: fa freddo, piove e sei stanco. Tra una settimana è Natale e come al solito ti sei ridotto all’ultimo per i regali. Meglio muoversi, altrimenti non trovi più niente.

Che comprarle? La tua memoria ti ha abbandonato. Meno male che avevi segnato sul cellulare che voleva quelle scarpe della Nike. Ma sai che fai, la stupisci: hai visto su Instagram quel tuo amico che si è fatto personalizzare le scarpe e quindi le fai una personalizzazione come piace a lei.

Vai sul sito della Nike, fai una design unico solo per lei. Due click, acquista! Bene, tra due giorni le scarpe sono a casa. Adesso mi ordino una pizza.

Cosa è cambiato?

“Eh bello, lo sappiamo che le cose cambiano. Ti devi aggiornare. Se questa è una rivoluzione, cos’è la presa della Bastiglia?”

Si tratta solo di 15 anni fa, eppure sembra un’era geologica per la tecnologia. E cosa ne abbiamo guadagnato?

TEMPO!

Abbiamo guadagnato tempo. E tempo = denaro. Per i clienti e per le aziende. Tempo che possiamo dedicare a fare attività a maggior valore aggiunto.

Questo vale per i consumatori, ma anche per i dipendenti di un’azienda. Ed anche per i clienti business di un’azienda. Capite come le cose sono cambiate, accelerate, quasi real-time. Le distanze si sono accorciate, i tempi ridotti.

Tutto questo impatta sul fare business.

Cosa chiede il mercato

I clienti adesso hanno bisogno di customizzare il prodotto. E questo è un bisogno crescente che si combina con le stringenti leggi del mercato contemporaneo cioè basso costo e rapidi tempi di consegna.

Da ciò ne deriva un nuovo paradigma di fabbricazione del prodotto. Un nuovo paradigma che può attuarsi solo con le più moderne tecnologie digitali che devono integrarsi perfettamente all’interno dei processi aziendali.

E’ quindi esplosa quella che possiamo chiamare la quarta rivoluzione industriale.

Di cosa si parla veramente? Stiamo parlando di digitalizzare l’intera catena del valore, dalla fabbrica al consumatore, creando prodotti, processi e procedure intelligenti. Questo porta alla creazione di nuovi mercati e nuove possibilità per le imprese di rimodellare i propri piani di business.

Le 3 rivoluzioni industriali

Le rivoluzioni sono figlie di idee e di sentimenti prima che di interessi.

Luigi Sturzo, Sacerdote e politico

Qui Don Luigi Sturzo dà la sua visione romantica della rivoluzione. Direi, però, che può trovare una giusta collocazione nel contesto industriale dove sono le idee il motore di tutto.

Cominciamo col dire che per rivoluzione qui non si intende una battaglia, ma un processo graduale che ha portato al mutamento dell’assetto socio-economico.

Una rivoluzione industriale è un’innovazione radicale che cambia completamente le caratteristiche industriali. Ciò è possibile grazie all’introduzione di un’invenzione dirompente che apre le porte a nuovi modi di creare valore e, di conseguenza, a nuovi mercati.

Nella storia si sono verificate tre rivoluzioni industriali:

  • la prima, nel 1784 grazie all’introduzione delle macchine a vapore
  • la seconda, nel 1870, ha portato la produzione di massa tramite l’utilizzo dell’elettricità
  • la terza nel 1969 con l’avvento dell’elettronica e dei computer che hanno portato all’industria i primi Programmable Logic Controller (PLC).
Industria 4.0 - industrial revolutions
Il mondo ha attraversato ben 3 rivoluzioni industriali. E noi stiamo vivendo la quarta.

Ogni rivoluzione porta con sè delle innovazioni incrementali successive che permettono di migliorare i processi, i prodotti o i servizi. Fino ad oggi!

Cosa vuol dire quarta rivoluzione?

Nel 2011, alla fiera di Hannover, la più importante per quel che riguarda il comparto manifatturiero, viene comunicato per la prima volta il termine Industria 4.0.

Proprio come per le ultime tre rivoluzioni, in quest’ultima c’è stato un cambiamento epocale.

“Mi stai quindi dicendo che siamo in rivoluzione e non ho sentito niente?”

E’ una rivoluzione silenziosa rispetto alle altre.

I computer li abbiamo visti evolvere in dispositivi sempre più piccoli e potenti ed Internet si è diffuso in ogni singola casa del mondo. Tutto questo ha permesso di congiungere dispositivi industriali fisici con il cyberspazio sotto forma di sistemi ciber-fisici o CPS (Cyber-Physical System).

Eccoci dunque alla quarta rivoluzione industriale: sistemi fisici collegati nel cyberspazio che creano una rete tra loro, le persone e le altre risorse disponibili dando vita all’Internet delle cose e dei servizi (IoT&S).

Operation Technology (OT) ed Information Technology (IT) sono connessi e cooperano al fine di ottimizzare i processi industriali.

Le novità dell’Industria 4.0

L’Industria 4.0 (o Smart manufacturing, Industrie 4.0 o IIoT) sta cambiando profondamente i processi del settore manifatturiero. I CPS interagiscono tra loro attraverso protocolli di comunicazione standard; ciò consente un rapido scambio di dati ed un’analisi predittiva ed adattativa in tempo reale rendendo i processi più flessibili, più veloci e più efficienti. Si hanno così prodotti e servizi di qualità superiore ad un costo inferiore e con tempi più rapidi.

Altra cosa importante riguarda i macchinari. Diversamente dalle precedenti evoluzioni, non è strettamente necessario cambiare tutto il comparto macchine. Alcune possono essere aggiornate, per altre basta inserire i sensori giusti, le più nuove sono già abilitate. L’impatto, quindi, non è elevato.

Per la maggior parte delle aziende, si tratta di dominare le sfide gestionali introdotte dalle nuove tecnologie su tre dimensioni:

  1. Nuova efficienza operazionale
  2. Nuovi modelli di business
  3. Fondamenta della trasformazione digitale dell’azienda.

Quali sono gli obiettivi dell’Industria 4.0

“Cosa vuole dire? La rivoluzione è una trasformazione, quindi l’obiettivo è produrre di più!”

In realtà c’è un concetto più profondo e più nobile in un certo senso e si riassume nella parola smart.

L’evoluzione delle tecnologie porta a trasformare molte aree rendendo i servizi connessi ed intelligenti. Nel campo energetico abbiamo le smart grid, la mobilità sostenibile con lo smart mobility e lo smart logistic fino alle smart city. Nel campo industriale troviamo le smart factory, fabbriche in grado di gestire in maniera efficiente tutto il processo produttivo creando prodotti, servizi e processi intelligenti.

L’interazione tra l’essere umano e le risorse è agile e flessibile così come l’interfacciamento con le altre componenti dell’IoT&S.

Questa è la vision dell’Industry 4.0!

Questa vision si basa su quattro principi base che aiutano le aziende ad identificare ed implementare gli scenari da evolvere:

  • Interconnessione dei dispositivi
  • trasparenza delle informazioni in modo da prendere decisioni accurate
  • assistenza tecnica monitorata e automatizzata
  • decentralizzazione delle decisioni da parte dei CPS.

La mission si declina, invece, in:

  • Customizzazione spinta attraverso l’individuazione delle richieste specifiche del cliente
  • Incremento dell’efficienza e della produttività
  • Flessibilità ed agilità della catena produttiva e della gestione della stessa
  • Supporto agli umani facendo lavori pesanti e potenzialmente dannosi
  • Automatizzare il più possibile le attività dei CPS
  • Auto-predizione dei possibili fallimenti durante il ciclo produttivo.

Le tecnologie abilitanti per l’Industria 4.0

Innanzitutto, cos’è una tecnologia abilitante?

Una tecnologia abilitante porta con sè un’alta componente di conoscenza associata ad una forte attività di R&D con conseguenti investimenti ed a rapidi cicli di innovazione. Sono così importanti perché avvalorano il sistema produttivo portando innovazione tra processi, prodotti e servizi in tutti i settori economici creando posti di lavoro qualificati.

“Bene, e qual è questa tecnologia abilitante?”

Cominciamo col dire che tutto si muoverà intorno al dato e grazie ad esso.

Le smart factory fanno leva sui dati e sulla loro analisi per avanzare nella value proposition. Infatti proprio i big data ed i data analytics pesano per un 20-25% sull’incremento del volume della produzione e fino al 45% nella riduzione del tempo di inattività.

Le tecnologie che accompagneranno lo sviluppo della Industria 4.0 per i prossimi 10 anni saranno sia in OT che in IT.

industria 4.0 - tecnologie abilitanti
L’ecosistema delle tecnologie abilitanti per l’industria 4.0.

Tecnologie abilitanti per l’IT

  • Big data e open data: non basta porre dei sensori sulle macchine se poi non raccogliamo ed analizziamo i dati
  • Cloud: l’immensa mole di dati non può risiedere in datacenter aziendali. Sarebbe impensabile e controproducente. Con il Cloud si abilitano tutte una serie di funzioni di collaborative analysis and integration
  • Data analytics e dashboarding: l’utilizzo di algoritmi a supporto dell’analisi dei dati consente di ottimizzare i prodotti ed i processi produttivi
  • Cyber-security: tema sempre più caldo e sentito, la sicurezza e la garanzia di accesso alle informazioni. Anche la comunicazione tra i CPS e gli altri sistemi aziendali ed esterni, deve avvenire in maniera sicura tramite opportuni meccanismi di autenticazione
  • Intelligenza artificiale: l’utilizzo di algoritmi complessi per il riconoscimento di pattern e l’automatizzazione dei processi, consente di elevare all’n-esima potenza le possibilità di ottimizzazione di tutte le componenti aziendali
  • Realtà aumentata: vedere in real-time le informazioni sullo stato degli asset direttamente da un visore, tablet o cellulare supporta i processi produttivi e ne migliora la manutenibilità

Tecnologie abilitanti per l’OT

  • IoT e comunicazione M2M: l’utilizzo di dispositivi embedded, come sensori e piccoli attuatori, connessi tra loro tramite reti wireless, consente di ridurre notevolmente i costi in termini di energia. Inoltre l’interoperabilità tra le macchine è possibile attraverso l’introduzione di nuovi protocolli
  • Additive manufacturing: stampanti 3D sono connesse a software di sviluppo digitali; procedendo per estrusione si riduce il costo delle materie prime da acquistare e gli scarti di fabbricazione, riducendo di conseguenza il prezzo del prodotto finito
  • Human Machine Interface (HMI): nuove GUI e dispositivi touch rendono sempre più semplice ed intuitiva l’interazione uomo-macchina
  • Digital twin: fare prototipi o simulazioni diventa più facile e meno costoso in quanto si può avere una copia digitale dell’asset da monitorare e lavorare su questa.

Ovviamente la distinzione non è così netta perchè come abbiam detto prima, i due universi collaborano tra loro.

I CPS

Come avrai capito, l’invenzione dirompente della quarta rivoluzione è il sistema CPS. La realizzazione del concetto di Industry 4.0 si svilupperà intorno ad esso. Macchine, prodotti ed altri sistemi saranno tra loro connessi.

Un sistema CPS è quindi un sistema intelligente che include reti di componenti fisiche e logiche che interagiscono in modo continuo tra loro utilizzando protocolli di comunicazione standard. Fondamentale sarà l’analisi dei dati per prevenire malfunzionamenti ed adattarsi ai cambiamenti. Questa forte interconnessione ed integrazione di sistemi, anche al di fuori della stessa realtà produttiva, abilita nuove funzionalità. Troviamo alcune sue applicazioni nel campo della health care, gestione del traffico, smart grid ed ovviamente nelle smart factory.

Nuovi modelli di business per le imprese

Cambiano le tecnologie, cambiano le abitudini dei consumatori e si sviluppano nuovi modelli di business. Questi modelli sono sfidanti, in quanto di nuova concezione, ma portano con sè molte opportunità.

Sfide

Per poter sviluppare appieno le nuove tematiche messe a disposizione dall’industria 4.0 bisogna saper accogliere le sfide che le accompagnano:

  • Standardizzazione e architettura di riferimento: differenti reti ed aziende devono poter comunicare tra loro e ciò può essere possibile soltanto sviluppando uno standard comune. L’architettura di riferimento ne faciliterà la loro implementazione
  • Gestione di sistemi complessi: fornire metodi e strumenti per sviluppare modelli che permettano di gestire la crescente complessità dei sistemi
  • Infrastruttura a banda larga: una rete di comunicazione affidabile e di alta qualità è un requisito chiave per consentire lo scambio dati tra gli asset aziendali e tra le aziende
  • Sicurezza e salvaguardia dei macchinari: la protezione delle informazioni da accessi non autorizzati è sempre più importante; inoltre bisogna assicurarsi che i macchinari e i prodotti non producano danni a persone e all’ambiente
  • Sviluppo professionale e formativo: inevitabilmente cambieranno i ruoli dei lavoratori in maniera significativa e si renderà necessario una nuova organizzazione delle competenze. Sarà dunque importante programmare un’appropriata strategia di formazione e di sviluppo del sistema professionale
  • Efficienza delle risorse: l’utilizzo delle tecnologie ICT e delle stampe 3D additive, potrebbero portare ad un guadagno in termini di efficienza energetica e di materiale. Bisogna quindi calcolare il trade-off tra le risorse da investire ed il ritorno in termini di risparmio generato.

Sotto il profilo aziendale, invece, le sfide maggiori sono quelle della ricerca di fondi e nella difficoltà di costruire un business case.

Opportunità

Il paradigma industria 4.0 porta con sé i seguenti benefici:

  • Forte personalizzazione del prodotto/servizio: la richiesta individuale del cliente può rientrare facilmente nei progetti, nelle configurazioni e nella pianificazione consentendo anche modifiche dell’ultimo minuto in maniera semplice ed economica rispetto al paradigma corrente
  • Flessibilità ed agilità: la connessione dei CPS consente di configurare dinamicamente diversi aspetti dei processi come la qualità, il tempo ed il prezzo. Inoltre tramite interfacce utente-macchina più snelle ed intuitive i dati saranno disponibili più rapidamente
  • Ottimizzazione delle decisioni: i CPS forniscono informazioni in real-time permettendo di prendere le decisioni giuste in breve tempo
  • Efficienza e produttività delle risorse: attraverso tutta la catena del valore, i CPS consentono di ottimizzare i processi produttivi anche in maniera puntuale. Inoltre, piuttosto che fermare la catena produttiva, i sistemi possono essere ottimizzati continuamente durante tutta la produzione in termini di risorse ed energia utilizzata
  • Creazione di nuovi servizi: la combinazione tra algoritmica ed i big data registrati dai CPS possono creare servizi innovativi che si trasformano in opportunità per sviluppare nuovi business.

Conclusioni

Con quest’articolo ho posto le basi per quelli che saranno tutti gli argomenti relativi al mondo tecnologico.

Infatti, partendo da questa rivoluzione, le aziende stanno costruendo il lo pieno di innovazione. E questo per noi vuol dire opportunità.

Tante sono le sfide che si devono affrontare e quindi tante saranno le soluzioni da proporre. Starà a noi trovare la leva giusta per trasformare i costi in benefici.

Tu come stai beneficiando di questa trasformazione? Quali opportunità (o quali difficoltà) stai incontrando? Raccontacelo nei commenti qui sotto.

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About the Author

Luca Esposito

Tecnologia e web contro vendita e crescita personale. Se da una parte abbiamo il mondo del logico, dall'altra abbiamo quello emotivo. Da queste mie passioni è nato questo blog. Leggo, apprendo, provo e ne scrivo il risultato!

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