Industria 4.0 - Origine del termine

Il termine Industria 4.0 è stato usato per la prima volta nel 2011 alla Fiera di Hannover, in Germania, come ipotesi di progetto da cui è partito un gruppo di lavoro che nel 2012 ha presentato al governo federale tedesco una serie di raccomandazioni per l'implementazione del Piano Industria 4.0. L’8 aprile 2013, sempre alla Fiera di Hannover, è stato diffuso il report finale con una previsione degli investimenti necessari su infrastrutture, scuole, sistemi energetici, enti di ricerca e aziende per ammodernare il sistema produttivo tedesco e riportare la manifattura tedesca ai vertici mondiali rendendola competitiva a livello globale. Il modello è stato fonte di ispirazione per tutti gli altri Paesi. 

In Italia il Piano Nazionale Industria 4.0 - 2017-2020 è stato presentato il 21 settembre 2016 dal Ministero dello Sviluppo Economico Carlo Calenda e prevede un insieme di misure organiche e complementari in grado di favorire gli investimenti per l’innovazione e la competitività.


Industria 4.0 - La quarta rivoluzione industriale

1784 - Industria 1.0

L'Industria 1.0 corrisponde a una rivoluzione della manifattura rispetto all'uso dell'energia: l'invenzione della macchina a vapore, infatti, consente alle fabbriche di abbandonare mulini e introdurre una meccanizzazione della produzione all'insegna di una maggiore velocità e potenza.

1870 - Industria 2.0

L'Industria 2.0 rappresenta la seconda generazione energetica, legata all'utilizzo dell'elettricità prima e del petrolio poi, che permettono di incrementare ulteriormente i livelli di meccanizzazione e di produzione. È grazie a questa rinnovata potenza che nella manifattura si afferma progressivamente quella catena di montaggio che inaugura l'era della produzione di massa.

1970 - Industria 3.0

L'industria 3.0 riassume l'ingresso in fabbrica dell'ICT di prima generazioneinformatica ed elettronica incrementano ulteriormente i livelli di automazione non solo nell'ambito produttivo ma anche (e soprattutto) organizzativo. Si diversificano le infrastrutture e si avviano nuovi processi che, all'insegna della progressiva digitalizzazione, diversificano e agevolano il lavoro delle persone migliorando la qualità della produzione.

2011 - Industria 4.0

L’Industria 4.0, includendo un mix tecnologico di roboticasensoristicaconnessione e programmazione, rappresenta una nuova rivoluzione rispetto al modo di fabbricare i prodotti e di organizzare il lavoro. Grazie a nuovi modelli di produzione sempre più automatizzati e interconnessiasset e prodotti intelligenti e comunicanti, una tracciabilità e una rintracciabilità dei processi tale da portare a una gestione delle informazioni collettiva, condivisa e collaborativa a livello di filiera, nuove logiche di servizio all'insegna del cloud e della mobilityIl tutto incentrato su una Internet di ultima generazione (Industrial Internet), capace di portare dentro e fuori alle fabbriche più informazione, più integrazione, più interazione e più efficienza, rinnovando i processi e i sistemi ma anche portando nuove regole di comunicazione e di servizio. Software di nuova generazione da un lato e Big Data Management d'altro, è così che la produzione riesce ad arrivare a una personalizzazione di massa.

il termine Industria 4.0 indica quindi una tendenza dell’automazione industriale che integra alcune nuove tecnologie produttive per migliorare le condizioni di lavoro e aumentare la produttività e la qualità produttiva degli impianti.

Gli esperti come Boston Consulting o McKinsey, per aiutare a capire, parlano di SMART FABRIC, proponendo una ripartizione dei cluster tecnologici su tre livelli:

SMART PRODUCTION: Nuove tecnologie produttive che creano collaborazione tra tutti gli elementi presenti nella produzione ovvero collaborazione tra operatore, macchine e strumenti.

SMART SERVICES: Le “infrastrutture informatiche” e tecniche che permettono di integrare i sistemi e, in modo collaborativo, le aziende (fornitore - cliente) tra loro e con le strutture esterne (strade, hub, gestione dei rifiuti, ecc.)

SMART ENERGY: Tutto questo sempre con un occhio attento ai consumi energetici, creando sistemi più performanti e riducendo gli sprechi di energia.

 

L'innovazione tecnologica, infatti, migliora e rende più efficiente da un lato i processi di produzione e dall'altro i processi di gestione. In questo senso, rispetto al Piano Nazionale Industria 4.0 declinato sul modello tedesco in 9 cluster tecnologici, va evidenziato come idealmente 4 siano più propriamente associati alla gestione della produzione (Smart Production) e 5 alla gestione delle informazioni e delle infrastrutture di servizio (Smart Governance).

Le tecnologie abilitanti il paradigma 4.0 sono molteplici, sintetizzabili in tre ambiti:

1. Disponibilità di dati digitali e analitica dei Big Data: l’elaborazione e l’analisi di quantità enormi di dati (big data) a costi sempre più bassi (sensoristica a basso costo e cloud computing) permette decisioni e previsioni migliori su produzione e consumi basate anche sull’utilizzo di strumenti di virtualizzazione del processo produttivo, prototipazione rapida e intelligenza artificiale;

2. Robotica e automazione avanzatanuove possibilità di interazione complessa uomo-macchina permettono una riduzione degli errori, dei tempi e dei costi e un miglioramento della sicurezza dei processi anche attraverso la nuova manifattura additiva;

 

3. Connettività spinta: l’intera catena del valore è interconnessa attraverso dispositivi e sensoristica intelligente (internet of things) utilizzando reti di connessione di nuova generazione

La chiave di volta dell’industry 4.0 sono quindi i sistemi ciberfisici (CPS) ovvero sistemi fisici che sono strettamente connessi con i sistemi informatici e che possono interagire e collaborare con altri sistemi CPS (3 C: capacità computazionale, comunicazione e capacità di controllo). Questo sta alla base della decentralizzazione e della collaborazione tra i sistemi, che è strettamente connessa con il concetto di industria 4.0.

 



Industry 4.0: il trend italiano ed europeo nell’infografica Università Niccolò Cusano di Roma

Sul nuovo fenomeno dell’Industry 4.0 è intervenuta anche la facoltà di Ingegneria dell’Università Niccolò Cusano di Roma, che ha realizzato l’infografica “Industry 4.0 e Smart Factory: Tutti i trend in Italia e in Europa” per illustrare le tendenze italiane ed europee e il valore di mercato dell’Industria 4.0, sulla base di un’indagine eseguita su un campione di 241 imprese manifatturiere. Vediamone i dati principali.

Secondo quanto illustrato nell’infografica, l’Industria 4.0 made in Italy vale 1,7 miliardi di euro e questo valore è rappresentato per l’84% dalle imprese italiane e per il 16% dall’export.

Ma l’Italia non è l’unico paese europeo a muovere dei passi in questo senso: basti pensare alla Francia, che con Alliance Industrie du Futur sta offrendo incentivi fiscali per la ricerca e il finanziamento di progetti relativi all’Industry 4.0, o alla Germania, che con il piano The Plattform Industrie 4.0 finanzia progetti aziendali e centri di ricerca applicata, oltre a fornire agevolazioni fiscali per investimenti in start-up tecnologiche.

L’infografica procede poi con l’illustrazione del Piano italiano Industry 4.0 sviluppato dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri e dal Ministero dell’Economia, dell’Istruzione, del Lavoro, delle Politiche Agricole e dell’Ambiente. Il piano, con il quale lo Stato si impegna a supportare gli investimenti e a promuovere un matching tra startup, Pmi innovative, mercato e investitori, punta a raggiungere essenzialmente 4 obbiettivi formativi: raddoppiare gli iscritti agli istituti tecnici superiori, erogare competenze 4.0 a 200.000 universitari, formare 3000 manager e istituire 1900 dottorati di ricerca.

Nell’infografica è possibile visualizzare inoltre il mercato dei progetti 4.0 in Italia: il 63% (1 miliardo) è composto da progetti di connettività e acquisizione dell’Industrial Internet Of Things, il 20% (330 milioni) dall’Industrial Analytics, il 9% (150 milioni) dal Cloud Manufacturing, l’8% (120 milioni) dagli investimenti in Advanced Automation e l’1% (20 milioni) dall’Advanced Human Machine Interface.

Qui sotto l'infografica. 


Ulteriori informazioni