Industria 4.0 - quali tecnologie?

Agosto 13, 2017

Industria 4.0 - un bundle di tecnologie che, grazie ad internet, vengono ad aggregarsi in modo sistemico in nuovi paradigmi produttivi ai quali si connettono innovazioni di natura assai diversa a seconda del settore: di processo, organizzative, di prodotto e di modello di business

Con il concetto di Industria 4.0 parliamo di una "quarta rivoluzione industriale" senza una singola e rivoluzionaria tecnologia abilitante (es. il vapore o l'elettrificazione) ma di un insieme di tecnologie abilitanti che vengono ad aggregarsi grazie ad internet in modo sistemico in nuovi paradigmi produttivi.
Questi paradigmi sottenderanno innovazioni di natura assai diversa, anche a seconda del settore: di processo, organizzative, di prodotto, e di modello di business. Pertanto, stiamo parlando di una rivoluzione in divenire.
Industria 4.0 è il termine che più frequentemente viene utilizzato per indicare una serie di rapide trasformazioni tecnologiche nella progettazione, produzione e distribuzione di sistemi e prodotti. In particolare, descrive l'organizzazione di processi produttivi basati sulla tecnologia e su dispositivi che comunicano tra di loro.
La manifattura rimane centrale alla produzione industriale, ma non va più considerata come una sequenza di passi e fasi separate ma come un flusso integrato immaterialmente grazie alle tecnologie digitali. Tutte le fasi sono gestite e influenzate dalle informazioni rilevate, comunicate e accumulate lungo tutta la catena, dalla progettazione all'utilizzo, al servizio post-vendita.
La connessione tra oggetti attraverso internet è resa possibile dalla disponibilità di sensori e attuatori (congegni in grado di collegare la componente digitale con quella meccanica degli oggetti) sempre più piccoli, dalla presenza di connessioni a internet a basso costo e pressoché ubique. Già ora, 14 miliardi di sensori sono collegati a magazzini, sistemi stradali, linee di produzione in fabbrica, rete di trasmissione di energia elettrica, uffici, abitazioni. Nel 2030, si stima che più di 100 miliardi di sensori collegheranno l'ambiente umano e naturale in una rete globale intelligente e distribuita.
La natura di questa rivoluzione tecnologica implica che il confine tra manifattura e servizi divenga sempre meno netto, con un crescente coinvolgimento delle imprese manifatturiere in attività di servizio attraverso una separazione meno netta tra componente fisica e parte digitale della manifattura: i sistemi produttivi evolvono verso i modelli cyberfsici, i modelli di business evolvono verso modelli industriali di servizio.

Le tecnologie abilitanti attualmente considerate più mature e/o promettenti sono descritte di seguito.

INTERNET OF THINGS

La rete di oggetti fisici (things) che dispongono intrinsecamente della tecnologia necessaria per rilevare e trasmettere, attraverso internet, informazioni sul proprio stato o sull'ambiente esterno. Include gli oggetti, gli apparati e i sensori necessari per garantire le comunicazioni, le applicazioni e i sistemi per l'analisi dei dati.
L'innovazione che porta con sé l'internet of things consiste nell'introdurre una nuova forma di interazione, non più limitata alle persone, ma tra persone e oggetti, denotata anche come Man-Machine Interaction (MMI), e pure tra oggetti e oggetti, Machine to Machine (M2M).
Oggi ci sono circa 14 miliardi di oggetti connessi alla rete, gli analisti di settore stimano che entro il 2020 il numero si collocherà tra 20 e 100 miliardi.

CLOUD

Il cloud è un'infrastruttura IT comune, flessibile, scalabile e open by design per condividere dati, informazioni e applicazioni attraverso internet in modo da seguire la trasformazione dei modelli di business con la capacità necessaria.
Il cloud computing abilita flessibilità, rilasci continui di servizi con cicli di vita ridotti a mesi, innovazione progressiva e trasversalità.
Nel Cloud sono contemplate anche le tecniche di gestione di grandissime quantità di dati attraverso sistemi aperti.

ADDITIVE MANUFACTURING/3D PRINTING

Si tratta del processo per la produzione di oggetti fisici tridimensionali, potenzialmente di qualsiasi forma e personalizzabili senza sprechi, a partire da un modello digitale.
Consente un'ottimizzazione dei costi in tutta la catena logistica e del processo distributivo.

CYBERSECURITY

E' l'insieme delle tecnologie, dei processi, dei prodotti e degli standard necessari per proteggere collegamenti,dispositivi e dati da accessi non autorizzati, garantendone la necessaria privacy.
Gli attacchi e le minacce informatiche hanno colpito oltre il 90% delle realtà italiane negli ultimi anni.
Il mercato italiano della sicurezza (722 milioni di euro a fine 2014) è previsto in crescita, a conferma dell'importanza dedicata alla tematica e dalla spinta derivante dalla compliance normativa.

BIG DATA

Parliamo di enormi quantità di dati, strutturati e non, accresciuti dall'introduzione di tecnologie digitali raccolti e analizzati con strumenti che li trasformano in informazioni in grado di rendere i processi decisionali più veloci, più flessibili e più efficienti anche attraverso l'utilizzo di innovazioni di frontiera quali i Sistemi Cognitivi.
La crescente mole di dati eterogenei generati dal web, dai dispositivi mobili e dalle app, dai social media e dagli oggetti connessi apre nuove opportunità per le aziende date dalla possibilità di correlare e interpretare i dati destrutturati, abilitando analisi real time, predittive ecc.

ROBOTICA

E' l'evoluzione delle macchine verso una maggiore autonomia, flessibilità e collaborazione, sia tra loro sia con gli esseri umani, dando vita a robot con aumentate capacità cognitive.
Applicata all'industria per migliorare la produttività, la qualità dei prodotti e la sicurezza dei lavoratori, attualmente gli ambiti di maggiore impiego sono quelli dell'industria automobilistica, dei sistemi logistici e di magazzino e gli ambiti di manutenzione industriale.

REALTÀ AUMENTATA

Per realtà aumentata, si intende l'arricchimento della percezione sensoriale umana mediante informazioni, in genere manipolate e convogliate elettronicamente, che non sarebbero percepibili con i normali sensi.
Attuali ambiti applicativi: museale e turistico; marketing/advertising; retail; editoria; medicale; difesa e sicurezza; gaming; entertainment; education.

WEARABLE TECHNOLOGIES

Sono le tecnologie indossabili rappresentano un esempio di Internet of Things dal momento che sono parte di oggetti fisici o "cose" integrati con elettronica, software, sensori e connettività per consentire agli oggetti lo scambio di dati con un produttore, un operatore o altri dispositivi collegati senza richiedere l'intervento umano.

SISTEMI COGNITIVI

Oltre alle citate possibilità applicative dei sistemi cognitivi per l'analisi di Big Data e per il controllo di robotica avanzata, i sistemi cognitivi automatizzeranno attività d'ufficio ripetitive, in analogia a quanto accade con i robot per le cose materiali.
Parliamo di un fenomeno riconducibile a robot per le cose immateriali. Laddove il valore sarà la produttività del compito, entrerà l'intelligenza artificiale. Le persone continueranno a svolgere i lavori in cui il valore sarà la creatività e l'esecuzione di attività non di routine.

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