Recentemente il mondo imprenditoriale italiano ha assistito ad una considerevole espansione nel mercato della digitalizzazione industriale e in quasi tutte le realtà produttive si è diffusa la consapevolezza della portata del fenomeno “Industria 4.0” e la conoscenza delle tecnologie alla base del nuovo paradigma.

Tuttavia, le aziende mostrano di accogliere e comprendere solo in parte il significato di tale rivoluzione, servendosi di nuove tecnologie per ottenere una maggiore efficienza produttiva, ottimizzando i costi e riducendo gli scarti, trascurando il conseguimento di quei vantaggi strategici per la competitività aziendale, quali la possibilità di realizzare personalizzazioni del prodotto e l’ingresso in mercati diversi da quello di competenza.

L’innovazione è lo strumento specifico dell’imprenditoria. L’atto che favorisce il successo con una nuova capacità di crearebenessere. (Peter Ferdinand Drucker)

Industria 4.0 cos’é

Con il termine “Industria 4.0” ci si riferisce alla quarta rivoluzione industriale, la quale porterà ad un’introduzione massiva delle tecnologie digitali nei processi produttivi del comparto manifatturiero.  

Al contrario delle precedenti rivoluzioni industriali, non si ha un unico miglioramento tecnologico, ma un insieme di soluzioni tecnologiche che si aggregano, grazie ad internet ,con rilevanza sistemica in nuovi modi di organizzare i processi di produzione.

L’obiettivo perseguito è la realizzazione di una “fabbrica intelligente” con una maggiore adattabilità alle esigenze e ai processi produttivi, cercando soluzioni di allocazione delle risorse più efficienti.

Per indicare il concetto di Industria 4.0 vengono utilizzati vari termini quali “fabbrica innovativa”, “fabbrica intelligente”, “smart industry”, “advanced manufacturing, ciò che li accomuna è l’identificazione di una trasformazione digitale dei metodi di fabbricazione e produzione nelle aziende.

I processi industriali infatti, abbracciano sempre di più le moderne tecnologie dell’informazione (information technology, IT), facendo si che siano sempre meno netti i confini tra il mondo reale degli impianti industriali e il mondo virtuale IoT (Internet of Things), in quelli che sono conosciuti come i sistemi di produzione ciber-fisici (cyber-physical production systems, CPPSs), mentre i modelli di business si trasformano gradualmente in modelli industriali di servizio.

Benefici e cambiamenti

La prospettiva dell’industria 4.0 è quella di creare un ambiente in cui i processi saranno completamente automatizzati, in grado di scambiare i dati con altri sistemi, monitorarsi e agire di conseguenza. Si diffonderanno così macchine e strumentazioni intelligenti, che apporteranno più efficienza nei rispettivi ambiti applicativi.

In termini generali, i benefici ottenuti saranno correlati a una migliore pianificazione e ad una maggiore flessibilità di controllo dei processi, a una riduzione dei costi e un conseguente aumento dei ricavi delle aziende, ma soprattutto una maggiore soddisfazione del cliente.

Le tecnologie “smart” trasformeranno definitivamente non solo i sistemi di produzione, ma cambieranno le relazioni tradizionali tra fornitori, produttori e clienti, ed anche tra uomo e macchine. In particolare, lungo la catena del valore i processi produttivi si avvantaggeranno attraverso dei sistemi IT integrati.

I processi di produzione godranno di una maggiore flessibilità, fornita da macchine e prodotti “Smart” che saranno in grado di comunicare tra loro. L’utilizzo di veicoli autonomi e robot regolerà automaticamente la produzione e farà in modo che si ottenga una risposta più rapida a eventi imprevisti.

INDUSTRIA 4.0 E RISORSE UMANE – Lo Smart Operator

L’implementazione e lo sviluppo stesso dell ’industry 4.0 comporterà per gli operatori una sempre maggiore flessibilità e capacità adattive in un ambiente di lavoro molto dinamico.

Questo richiede strumenti e approcci in grado di combinare processi complessi e facilità di utilizzo, che possano essere facilmente integrati nelle pratiche quotidiane. È fondamentale che l’operatore comprenda questi cambiamenti e quello che comportano nello svolgimento del proprio lavoro. 

L’obiettivo è quello di diminuire la stretta relazione tra processo-prodotto-manodopera, ma migliorare la qualità dell’interazione umana.

Gli operatori non devono dedicare il loro tempo a supervisionare e monitorare i normali processi, ma essere prontamente disponibili ogni volta che si presenta un’anomalia che la macchina non può risolvere da sola.

L’interazione umana dovrà essere presente solamente nel processo decisionale critico (es. la definizione di una attività di manutenzione) per garantire la costanza delle attività produttive.

Risulta inoltre fondamentale verificare la disponibilità di adeguate figure professionali che comprendano velocemente la sempre più complessità dei macchinari. Per poter sfruttare al meglio queste nuove tecnologie, comunque, è essenziale un periodo di apprendimento, di familiarizzazione con le nuove strumentazioni.

Cyber Physical System – competenze ed attuazione

La prima competenza utile e necessaria consta nel capire come funziona un Cyber Physical System (CPS) e quali sono le capacità di analisi delle informazioni acquisite mediante esso, che contribuiscono in maniera più marcata alla produzione di valore per il cliente.

Un ruolo determinante in questo senso viene svolto dalle interfacce di comunicazione e dalle modalità in cui l’operatore deve interagire con le macchine e con l’intero sistema, che devono essere di facile utilizzo e garantire trasparenza, comprensibilità.

Altro aspetto importante è l’armonizzazione fra i diversi sistemi tra tutti le figure coinvolte nel processo produttivo (dal fornitore al distributore e cliente finale).

Possiamo pertanto parlare di un vero e proprio cambio di cultura aziendale. Compito essenziale per il management la gestione del cambiamento ed il coinvolgimento del personale nel processo di trasformazione.

LO SMART LIFECYCLE – il cambiamento per il prodotto

L’utilizzo delle nuove tecnologie permette di focalizzare esattamente sul cliente e su ciò che considera come valore. Si punta alla personalizzazione, alla flessibilità, alla riduzione del lead time, all’aumento della qualità, cercando sempre di ridurre i costi.

L’intero ciclo di vita del prodotto nella catena del valore deve essere tenuto in considerazione fin dalle prime fasi del suo sviluppo e comprendere tutti i fornitori coinvolti. Si parla dunque di smart lifecycle.

In questo campo, il Cloud Manufacturing, ad esempio, si sta rapidamente diffondendo per aumentare la collaborazione con i fornitori e per un migliore processo di sviluppo del prodotto.

Il prodotto smart deve essere visto dall’aziende come una possibilità per poter cambiare il proprio modello di business, incentrandolo sui servizi e sull’IoT.

Basti pensare che un prodotto immesso nel mercato e connesso al cloud può fornire informazioni utili al produttore sul proprio utilizzo. In questo modo è possibile acquisire dati di maggior qualità e rilievo per lo sviluppo dei prodotti futuri.

Questo rende possibile una revisione del proprio modello di vendita, proponendo nuove tipologie di contratto come ad esempio il pay per use o ancora il comodato d’uso dopo la sottoscrizione di un servizio.

LA SMART FACTORY – il cambiamento per i processi produttivi

Il sistema di produzione è un’integrazione tra attrezzature e risorse di lavoro, che possono eseguire una o più azioni di produzione sul materiale. Esso è influenzato da molti diversi fattori, dal tipo di operazioni al numero di stazioni, dal livello di automazione al grado di flessibilità del sistema.

Sulla base di questi fattori, si possono definire cinque tipi di sistemi di produzione che potrebbero integrare le tecnologie Industry 4.0:

  • la singola stazione automatica
  • il sistema di assemblaggio automatico
  • il sistema flessibile di produzione automatico
  • il sistema di produzione integrato dal computer
  • i sistemi riconfigurabili.

Attualmente vi è comunque ancora un divario fra questi sistemi e gli standard 4.0. Ogni attuale sistema di produzione è in grado di coprirne alcuni: la singola stazione automatizzata è digitale e connessa per consentire flessibilità; i sistemi integrati dal computer assicurano una standardizzazione; i sistemi flessibili e riconfigurabili focalizzano sulla flessibilità.

Linea di Produzione tradizionale vs Produzione Smart

La linea di produzione tradizionale ha una struttura poco flessibile e punta a produrre un singolo tipo di prodotti o prodotti con limitate varianti. Generalmente è composto da diverse stazioni di lavoro distribuite lungo un nastro trasportatore: quando i materiali scorrono attraverso la linea, ogni macchina esegue il suo compito predeterminato. Ogni stazione ha un proprio controller indipendente, ma la comunicazione tra le macchine non avviene.

Un sistema di produzione smart, invece, si propone di elaborare più tipi di prodotti, il sistema di movimentazione deve essere flessibile per supportare vari percorsi di produzione, le operazioni da eseguire sono decise grazie alla comunicazione tra il prodotto e la rete del sistema.

L’uso di codici di identificazione univoci nei prodotti permette di tenere traccia delle condizioni operative di tutta la filiera produttiva. Il componente movimentato sostituisce la documentazione cartacea e permette un collegamento unico con un record nel database. Le macchine utilizzate, le stazioni manuali, i percorsi di movimentazione sono identificabili ed è più agevole registrare lo stato generale dei componenti del processo.

Le caratteristiche tecniche avanzate suggeriscono che la smart factory possa essere un promettente paradigma di produzione. Porta con sé molti benefici che possono far fronte alle sfide globali riguardanti la flessibilità, la produttività, efficienza di risorse ed energia, trasparenza nelle decisioni, profittabilità, facilità di interazione uomo-macchina.

Conclusione

E’ emerso come l’industria 4.0 abbia portato delle innovazioni molto importanti e significative in ambito tecnologico che se adeguatamente interfacciate con le strategie di internazionalizzazione già esistenti possono determinare nuovi metodi di raggiungimento dei mercati internazionali sempre più integrati in un’ottica di creazione di catene globali del valore. Infatti la condivisione di competenze e conoscenze è già tutt’ora, e lo sarà ancora di più nel futuro, una fonte di vantaggiocompetitivo stabile e duraturo nel tempo che consentirà alle imprese di conquistare il mercato.

Chi riuscirà ad arrivare per primo all’attuazione di una valorosa digital employee experience, avrà dalla sua tantissimi vantaggi in termini branding, cultura ed innovazione. Oltre a migliorare la qualità dei singoli processi, la digitalizzazione ne ottimizza anche la collaborazione e la condivisione.

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