Le novità tecnologiche stanno modificando la società e al tempo stesso stanno segnando una rivoluzione del mondo industriale. Un’ampia lettura delle possibilità di innovazione, oltre ad accogliere i processi di digitalizzazione estesi a tutte le componenti dell’impresa, arriva a comprendere i piani di innovazione “tradizionale”, ovvero l’automazione e i processi, ben oltre il solo ambito produttivo.

Che cosa si intende per innovazione nel manifatturiero? Quando si parla di innovazione si pensa al Piano Industria 4.0 e in particolare alla dimensione di innovazione digitale.

Il tradizionale business model del settore della produzione è in variazione, per effetto dell’impatto delle tecnologie IoT e IIoT. Per stare al passo con il mercato, le aziende devono riuscire a individuare tra i nuovi modelli quelli i più confacenti alla propria vision. Per quanto in particolare concerne l’Italia, il tema Industria 4.0, per potersi sviluppare in tutta ampiezza, non può non tener conto della innata, fortissima, vocazione del Paese al manifatturiero: un settore che potrebbe trovare nella “rivoluzione” in atto una nuova, generosa, fonte di vantaggi competitivi. 

Dieci tecnologie per l’IoT posson bastare

Con la finanziaria 2019 il governo ha confermato le scelte relative al piano industria 4.0 varato dall’esecutivo precedente. Le aziende possono dunque continuare a preparare la strada per la trasformazione digitale, individuando le competenze mancanti e cercando di riorganizzarsi strutturalmente in base alle nuove esigenze. 

Il motore della “rivoluzione” è l’utilizzo degli oggetti intelligenti all’interno di aziende sempre connesse e capaci di ottimizzare i processi produttivi sfruttando i dati. Parlare di Internet of Things è inevitabile quando si parla di Industria 4.0, anche perché aumentano costantemente i casi di realtà che grazie all’Industria IoT e ai progetti di Industry 4.0 evolvono in vantaggiosi modelli di business. 

Il vantaggio è misurato da numeri convincenti: nel corso del 2015, l’Internet of Things in Italia è arrivato  a 1,55 miliardi. Un potenziale che, secondo il Direttore dell’Osservatorio Internet of Things, della School of Management del Politecnico di Milano Giovanni Miragliotta, si avvia ad esprimersi appieno dando vita a nuove forme di efficienza, con l’avallo di diverse tecnologie il cui ruolo è decisivo nello sviluppo dell’Internet of Things. Le esaminiamo brevemente:

• Cloud: questa tecnologia sarà capace di memorizzare, gestire e analizzare molti più dati rispetto ad ora. Anche perché l’uso ramificato degli oggetti IIoT porterà a un’enorme quantità di dati da lavorare. Per permettere una buona protezione delle informazioni delle aziende il cloud subirà delle modifiche anche a livello di sicurezza.
• Sicurezza informatica: la crescita di un’impresa non potrà prescindere dalla messa in sicurezza dei sistemi di produzione, visto che il futuro riserverà non solo attacchi di hacker e malware, ma anche cyberspionaggio da parte dei competitor.
• Tecnologie wireless di medio e corto raggio: serviranno a molti macchinari che comunicheranno e si scambieranno dati all’interno della stessa azienda.
• Connessione 5G: nella nuova industria, gli oggetti smart creeranno e lavoreranno con dati sviluppati in tempo reale e condivisi tramite cloud. La mole delle informazioni richiede implicitamente lo sviluppo della connessione 5G, con una significativa riduzione dei attuali tempi di trasporto (55 millisecondi) attualmente garantiti da 4G .
• Analisi dei dati: attraverso la manutenzione preventiva delle apparecchiature e un migliore utilizzo delle risorse, si punta a sistemi d’analisi finalizzati all’innalzamento della qualità produttiva.
• IA e apprendimento automatico: per l’analisi dei dati e per l’interazione tra uomo e macchina si ricorrerà all’IA. L’apprendimento automatico, invece, permetterà ai macchinari di efficientare il lavoro in base al contesto operativo.
• Automazione:  tutti i macchinari saranno gestiti da un’unica piattaforma autonoma nell’aggiornamento dei sistemi operativi e dei pacchetti di protezione delle macchine. Non solo: la piattaforma invierà informazioni sulle prestazioni e su possibili problematiche.

Quale ruolo per IoT nella Smart Factory?

Passare ai nuovi sistemi di lavorazione significa soprattutto adottare macchine in grado di generare e inviare dati in tempo reale. La grossa mole di informazioni costantemente accumulata dagli oggetti IoT consentirà, per esempio, di sapere in tempo reale se una delle macchine dell’impianto non funziona adeguatamente. Le informazioni aggregate, raccolte dai dispositivi IoT, sono molto utili per effettuare delle analisi predittive e capire come fronteggiare possibili problemi.

Qualsiasi dispositivo, indipendentemente dalla sua funzione, sarà in grado di connettersi in rete nella fabbrica, in sistemi di lavorazione in cui i dati giocheranno un ruolo cruciale. Uniti all’intelligenza artificiale, i Big Data, consentiranno all’impresa di confrontare il passato con il presente, soprattutto di anticipare il futuro, controllare potenziali rischi.  

Per capire come i dispositivi sempre connessi potrebbero cambiare le PMI, è utile fare degli esempi. Per un’impresa, una delle voci che più di ogni altra pesa sul bilancio è quella degli sprechi. Dall’energia, agli stock in magazzino, passando per gli accessori di cancelleria: ogni anno un’azienda butta via molti soldi, risorse che potrebbero essere impiegate in altri settori. Affidarsi agli oggetti IoT significa controllare con grande efficienza la logistica, interna ed esterna. 

Gestione dei dati e cybersecurity, le sfide principali

Nella rapidissima evoluzione delle tecnologie è insito il rischio dell’obsolescenza delle competenze: si delineano scenari nuovi, che richiedono scelte rapide, frequenti azioni di riqualificazione e formazione continua per adeguare la forza lavoro ai nuovi processi. Pur nella sostanziale continuità rispetto agli incentivi alle imprese, appare evidente che le potenzialità dell’Industria 4.0 si concretizzeranno solo attraverso adeguate strategie per il reperimento, trasferimento e corretto utilizzo dei dati.

Proprio perché le aziende sono bacini di informazioni riservate e preziose, rappresentano il target principale per gli hacker, come dimostrano i numerosi attacchi subiti. Dovranno essere in grado di proteggersi, investendo in formazione del personale e in soluzioni di sicurezza informatica. Da queste considerazioni nascono tutta una serie di definizioni con le quali si indica ormai correntemente l’utilizzo delle informazioni raccolte, dal Manufacturing Big Data all’Advanced Manufacturing, dall’Industrial Analytics allo Smart Manufacturing. 

Conclusione del percorso che porta alla connessione dei macchinari e all’utilizzo delle tecnologie digitali più all’avanguardia negli ambienti produttivi, l’utilizzo dei dati è uno dei pilastri dell’industria 4.0. Oltre a poter essere comandati a distanza e a rappresentare l’ultima frontiera dell’automatizzazione, i macchinari connessi producono dati che opportunamente integrati e analizzati aprono tanto alla razionalizzazione e al contenimento dei costi quanto addirittura a nuove opportunità di business.

Proprio sulla produzione dei dati s’innesca il meccanismo “virtuoso” della convergenza tra i sistemi industriali “tradizionali”, nella maggior parte “fisici”, come le macchine, e quelli “virtuali”, quindi digitali. Le informazioni possono essere “estratte” e interpretate in tempo reale e simultaneamente – grazie a grandi capacità di calcolo –  analizzate. Ecco nascere la manutenzione predittiva, ma anche  l’istantanea riconfigurazione dei processi, contraendo costi e tempi di intervento. 

I benefici dei Big Data

L’utilizzo dei Big Data nel mondo dell’industria garantisce vantaggi su quattro “direttrici” essenziali per il business:

1. Qualità della produzione: la produzione “personalizzata”, di prodotti cioè sempre più rispondenti alle richieste – in termini sia di funzionalità sia di estetica – è facilitata dal monitoraggio predittivo e non comporta più i tradizionali costi elevati del cambiamenti di processo. La digitalizzazione, inoltre, si spinge fino al rapporto con gli utenti finali, poiché i feedback dei consumatori si utilizzano per orientare la produzione.
2. Risparmio di tempo: l’intervallo tra progettazione e immissione sul mercato di un prodotto si riduce molto. La prototipazione digitalizzata anticipa la fase di produzione, poi gestita mantenendo  il controllo sull’intera supply chain, riducendo al minimo le scorte di magazzino e i costi connessi a questa parte della filiera.
3. Contrazione dei costi: analizzare i big data nella produzione significa poter programmare l’acquisto e l’utilizzo delle materie prime con margini di errore minimi, con la certezza di ridurre gli scarti (e le difettosità) al minimo. Anche nei consumi energetici applicare gli analytics significa avere il quadro completo dell’energia consumata in tempo reale da un impianto produttivo, oltre a mettere in campo accorgimenti atti ridurre i consumi “di picco” e razionalizzare l’utilizzo dell’energia all’interno della fabbrica.
4. Flessibilità: la produzione può essere resa “agile”, controllandone il ritmo e potendolo modificare man mano che arrivano nuove informazioni dal mercato e dai consumatori, adattandola anche in real time ai gusti e alle preferenze che emergono dalle indagini di mercato o da feedback dei consumatori.

Smart Manufacturing, mercato e prospettive in Italia

Di fronte alla quarta rivoluzione industriale, il cambiamento cui le imprese si apprestano non si esaurisce in una più sapiente gestione delle tecnologie. Bisogna imparare anche a predisporre e gestire le competenze. A frenare le imprese nell’avvio di progetti IoT è in primis la mancanza di competenze: seguono, la scarsa comprensione dei benefici di queste soluzioni. Una percentuale ancora troppo ridotta di imprese ha in piano iniziative di formazione sulle competenze IoT o l’assunzione di personale specializzato.

Di questo personale al momento l’offerta è scarsa, tanto che la maggior parte delle aziende interessate a investire nel cambiamento ne lamenta la carenza. Anche se le figure professionali più tradizionali non sono a rischio di scomparsa, ne stanno rapidamente emergendo di nuove, caratterizzate spesso da una alto livello di competenze in ambito IT.  Lo scenario complesso di Industria 4.0 esige persone in grado di sapersi orientare nella gestione dei processi, come in dimensioni più personali come la gestione di tempi e luoghi di lavoro, in un circolo di iper-connessione costante.

L’Open innovation, che consente alle aziende di entrare in contatto e di unire le forze con piccole realtà iper specializzate, come ad esempio alcune startup innovative, per innovare i propri processi e contribuire a una formazione sul campo dei propri dipendenti, potrebbe incentivare in maniera forte lo sviluppo di nuove competenze all’interno delle Smart Factories. Ad oggi, la ricerca di personale avviene soprattutto tramite agenzie specializzate, ma anche università e istituti tecnici, società di consulenza. E spesso le aziende ricorrono a iniziative di formazione interna per mettere a disposizione dei propri dipendenti più qualificati in questi campi gli strumenti per aggiornarsi e affrontare le nuove sfide dell’industria 4.0.