Cos’è l’Industria 4.0, quali sono i vantaggi e le tecnologie

Scopri cosa si intende con industria 4.0 e tutti i vantaggi dell'automatizzazione per le aziende

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Gabriele Zangarini

Content Writer

Gabriele Zangarini, Content Writer freelance. Dopo 11 anni nel settore bancario ho abbandonato i numeri per dedicarmi alla scrittura. Non tornerei mai indietro.

L’Industria 4.0 è arrivata per migliorare la produttività delle aziende e la soddisfazione dei consumatori. Ne abbiamo avuto prova nel periodo di emergenza pandemica, quando alcune tecnologie legate all’Industria 4.0 si sono rivelate fondamentali per contrastare la crisi economica.

In Italia l’ingresso ufficiale della Smart Industry è stato rappresentato dal Piano Industria 4.0 entrato in vigore nel 2016, un piano che via via ha subito modifiche fino a diventare l’attuale Piano Nazionale della Transizione 4.0.

Ma in cosa consiste l’Industria 4.0? Quali sono i suoi vantaggi? E quali sono le tecnologie su cui è fondata?

Industria 4.0: definizione e significato

L’Industria 4.0 si fonda su due pilastri cruciali: automatizzazione e interconnessione. Questo è possibile grazie all’impatto delle tecnologie digitali che hanno dato luogo ad una vera e propria Quarta rivoluzione industriale.

Nel dettaglio l’Industria 4.0 si sviluppa e incide sull’operatività delle imprese in 4 diverse direzioni: la gestione dei dati, l’analisi dei dati, l’interazione uomo-macchina e la trasformazione dal digitale al reale.

Per quanto riguarda la gestione dei dati le tecnologie principali, come big data, open data, IoT o Cloud Computing, hanno l’obiettivo di raccogliere il più elevato numero di dati sul funzionamento dei macchinari.

Questi dati devono essere poi aggregati, sviluppati e valorizzati nella seconda area del 4.0, ovvero quella dell’analisi dei dati (o Analytics).

Un altro elemento cruciale dell’Industria 4.0 è l’interazione uomo-macchina, dove tecnologie come IoT, Machine Learning, Augmented Reality e Virtual Reality consentono di creare una relazione rinnovata tra la macchina e l’operatore, regalando a quest’ultimo un ruolo prettamente di controllo e supervisione.

L’ultimo comparto toccato dall’Industria 4.0 è quello relativo alla trasformazione delle produzioni digitali in prodotti reali, attraverso tecnologie come stampa 3D e robotica.

Perché si chiama Industria 4.0?

Industria 4.0 è un’espressione menzionata per la prima volta, in veste ufficiale, nel 2011, presso la famosa Fiera di Hannover. Poco tempo dopo un gruppo di lavoro, composto dai principali esponenti delle aziende teutoniche di ingegneria ed elettronica, ha iniziato a lavorare a un report da proporre al governo tedesco, contenente i principali lineamenti della Quarta rivoluzione industriale e gli step da seguire per una sua implementazione.

Sempre presso la Fiera di Hannover, nell’aprile 2013, il report è stato proposto alle autorità tedesche. Da quel momento l’Industria 4.0 è entrata stabilmente a far parte del linguaggio aziendale e produttivo.

Come si è arrivati all’Industria 4.0?

L’Industria 4.0, conosciuta anche come Quarta rivoluzione industriale, è la naturale prosecuzione delle tre precedenti rivoluzioni industriali che hanno letteralmente capovolto l’operato delle aziende.

La Prima rivoluzione Industriale, come ben ricorda chi ha reminiscenze scolastiche di storia, ebbe luogo nel 1784, con la nascita della macchina a vapore. Da quel momento fu possibile meccanizzare e velocizzare la produzione sfruttando la potenza dell’acqua e del vapore.

Quasi cento anni dopo, nel 1870, furono invenzioni e scoperte come il motore a scoppio, l’elettricità e il petrolio a scatenare una produzione di massa e, quindi, dare il via alla Seconda rivoluzione industriale.

Per giungere alla Terza rivoluzione industriale bisogna attendere ancora un secolo e spostare la lancetta del tempo al 1970, con la nascita dell’Informatica. Questa invenzione ha dato vita a una nuova automatizzazione dei processi e delle operazioni, aprendo la strada a quella che oggi chiamiamo Quarta rivoluzione industriale, ovvero Industria 4.0.

Vantaggi dell’Industria 4.0

Con la Quarta rivoluzione industriale l’interconnessione tra sistemi fisici e digitali sarà sempre maggiore. Le macchine saranno connesse agli operatori grazie a dispositivi intelligenti, in grado di analizzare i dati, rielaborarli e classificarli in modo che possano essere letti per velocizzare i processi decisionali.

È innegabile che queste prospettive, in questo paragrafo rese solamente in modo generalizzato, possano portare numerosi vantaggi alle aziende. Ecco i principali:

  • Maggiore efficienza produttiva;
  • Eliminazione dei fermi produttivi, grazie alla manutenzione predittiva e alla costante analisi che i macchinari fanno in autonomia sui loro parametri;
  • Maggiore flessibilità e possibilità di sviluppare nuove aree di business;
  • Possibilità di lottizzare la produzione, in un’ottica sempre più custom;
  • Minori sprechi, sia a livello di risorse che a livello energetico;
  • Più sostenibilità: spesso si crede che implementare le tecnologie 4.0 sia necessario stravolgere i propri impianti. In realtà spesso bastano pochi investimenti nelle aree più critiche per ottenere enormi miglioramenti in tutta la catena produttiva.

Il nuovo ruolo del lavoratore

Uno dei temi cruciali legati al 4.0 è senz’altro il futuro del lavoratore. Il mercato del lavoro si sta preparando a una svolta epocale, grazie soprattutto all’incidenza di tecnologie come il cloud e l’IoT. Sicuramente all’interno delle aziende cambierà radicalmente il ruolo degli operatori delle aree di produzione e amministrazione che, a causa dell’automatizzazione dei processi, erediteranno una mansione più gestionale e meno pratica. Una continua evoluzione del ruolo che abbandona definitivamente la metafora tayloriana dell’“uomo-bue” e si avvicina rapidamente all’esaltazione del lavoro intelligente.

Di conseguenza cambiano anche i parametri di ricerca del personale. Skills come creatività, problem solving, competenze informatiche diventano cruciali, soprattutto nei settori dove si assisterà senz’altro ad un aumento di richiesta di personale, come l’area finance, il management, l’ingegneria e, ovviamente, l’informatica.

L’Industria 4.0 in Italia

Al momento l’Industria 4.0 in Italia sta seguendo uno sviluppo vivace, anche se non allineato con altri paesi europei ben più proattivi in questa direzione. Secondo i dati dell’Osservatorio Industria 4.0 del Polimi dal 2019 al 2020 si è registrata una crescita del +8%, un numero non esorbitante ma nemmeno da minimizzare, visto che questa ascesa nel 2020 non vedeva ancora gli effetti completi dei piani di sostegno, come il Piano Nazionale della Transizione e il più recente PNRR.

Vi è comunque da sottolineare che la Pandemia, al netto delle conseguenze tragiche sul settore sanitario, si è confermata un elemento trainante decisivo per lo sviluppo delle Smart Industries. Alcune tecnologie si sono rivelate infatti fondamentali durante i tribolati periodi di lockdown; si pensi solamente alla riorganizzazione del lavoro da remoto con la necessità di utilizzare piattaforme interamente cloud-based.

Per chiudere questo paragrafo con una fotografia ecco il valore di mercato che, oggi, registra il 4.0: circa 4,1 miliardi di euro. Rispetto al 2019 segna un incremento di 200 milioni.

Le principali tecnologie abilitanti del 4.0

Le tecnologie che stanno rivoluzionando il mondo dell’Industria attraverso il 4.0 sono innumerevoli. A fare chiarezza sulle principali tecnologie abilitanti del 4.0 ci ha pensato uno studio del Boston Consulting Group (BCG), una società americana di consulenza e strategie di business di fama mondiale. Il suo studio, per capirne la portata, è stato anche menzionato nel nostro Piano Nazionale della Transizione 4.0, come caposaldo per comprendere quali sono le tecnologie abilitanti della Smart Factory. Il report si chiama “Nine Pillars of Technological Advancement” ed elenca in modo approfondito i nove pilastri decisivi per una efficace transizione 4.0.

Eccoli nel dettaglio:

  • Big Data e Analytics: come già accennato uno degli elementi portanti del 4.0 è rappresentato dalla gestione e dall’analisi dei dati. Raccogliendo e riclassificando più informazioni è possibile ottimizzare i processi produttivi, soprattutto quando i dati vengono raccolti da più fonti diverse e riorganizzati in una visione complessiva. È innegabile come questo meccanismo possa migliorare sensibilmente i processi decisionali e produttivi;
  • Automatizzazione e robotica: i robot utilizzati in produzione diventano sempre più automatizzati e connessi ad altri macchinari, aiutando gli operatori a velocizzare il proprio lavoro;
  • Simulazione: l’Industria 4.0 fa un utilizzo intensivo di modelli di simulazione, come i Digital Twin, che possono aiutare a migliorare la qualità del prodotto e a ottimizzare i processi produttivi;
  • Integrazione dei sistemi IT: i sistemi di Information Technology (IT) nell’Industria 4.0 devono essere integrati in tutte le fasi di produzione;
  • Industrial Internet of Things: l’IoT, già utilizzato con successo nella comunicazione, può offrire agli operatori un nuovo modo di comunicare con le macchine, aumentando produttività e flessibilità;
  • Cloud: come gestire l’enorme mole di dati che viene rilevata con le tecnologie Big Data e Analytics? Per elaborarli e gestirli correttamente, senza dover necessariamente appesantire la propria struttura IT, è necessario affidarsi a soluzioni Cloud-Based;
  • Cybersecurity: un’industria interconnessa e automatizzata si espone maggiormente ai rischi di attacchi informatici. Ecco allora che si rendono necessarie strutture di cybersecurity in grado di difendere sia i sistemi IT che gli impianti e le linee di produzione;
  • Realtà Aumentata: si tratta di tecnologie che consentono agli operatori nuove modalità di visione, in particolar modo real-time, dei processi produttivi;
  • Additive manufacturing: in questo caso si tratta di strumenti di produzione in grado di aggiungere un supporto ulteriore, come le stampanti 3D, utilizzate – ad esempio – nelle produzioni customizzate.