Cosa serve per essere una fabbrica 4.0

ROMA - Sempre più frequentemente si sente parlare di Industria 4.0, di agevolazioni, di super e iper ammortamento introdotto dalla recente Legge di Bilancio a favore delle imprese italiane che sviluppino una digitalizzazione dei processi produttivi. Stando ai numeri e alle statistiche l’Industria 4.0 varrà 4 punti del Pil nei prossimi 3 anni, il che significa 110 miliardi di ricavi per le imprese nei prossimi 5 anni. Una rivoluzione epocale che trova nel Made in Italy la sua principale valvola di sfogo. Di fatto, siamo al secondo posto in Europa come Paese manifatturiero, forti di una lunga tradizione industriale che ci ha spesso concesso e offerto numerosi primati. Ciò che ci manca è la digitalizzazione dei processi, la connessione di tutti quei macchinari che fanno parte dei processi industriali con le nuove tecnologie sviluppate in questi ultimi anni.

La quarta rivoluzione industriale
La quarta rivoluzione industriale, resa possibile dalla disponibilità di sensori e di connessioni a basso costo, si associa a un impiego sempre più pervasivo di dati e informazioni, di tecnologie computazionali e di analisi dei dati, di nuovi materiali, macchine, componenti e sistemi automatizzati, digitalizzati e connessi (internet of things and machines). La quarta rivoluzione non investe solo il processo produttivo, la sua efficienza e produttività ma anche, grazie all’accresciuta capacità di interconnettere e far cooperare tutte le risorse produttive (asset fisici e persone, sia all’interno che all’esterno della fabbrica), e allo sfruttamento di un nuovo fattore produttivo ovvero i dati e le informazioni, sta trasformando il funzionamento di intere catene del valore, consentendo una crescente integrazione dell’impresa con le reti di fornitura e sub fornitura a monte e i clienti, intermedi e finali, a valle, abilitando infine una rivisitazione anche profonda dei modelli di business e degli approcci al mercato.

Le tecnologie in chiave 4.0
Ma quali sono, in effetti, le tecnologie che abilitano la fabbrica a una rivoluzione 4.0? Per chi è estraneo al settore tecnologico è difficile ridurre queste tecnologie  qualcosa di prettamente concreto e semplice, adattabile alla propria impresa. Di fatto, queste tecnologie possono essere raggruppate 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 avanzata: nuove 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 caratteristiche di una fabbrica 4.0
La digitalizzazione è un fenomeno che imprime una spinta ulteriore ai processi di trasformazione, non necessariamente in modo disruptive, ma certamente accelerandone i mutamenti evolutivi lungo alcune direttrici distintive:

1. Interconnessione: ossia la capacità del bene di scambiare informazioni con sistemi interni (ad es.: sistema gestionale, sistemi di pianificazione, sistemi di progettazione e sviluppo del prodotto) e/o esterni (es.: clienti, fornitori, partner nella progettazione e sviluppo collaborativo, altri siti di produzione, supply chain, ecc.) per mezzo di un collegamento basato su specifiche documentate, disponibili pubblicamente e internazionalmente riconosciute;
2. Virtualizzazione: una «copia virtuale» (digital twin) del sistema reale e/o dei suoi componenti è creata e aggiornata mediante i dati provenienti da opportuni sensori e per cui è possibile prevedere l’evoluzione del comportamento mediante simulazioni. La combinazione tra componenti fisici (impianti, macchine, ecc.) e digital twin dà origine al cosiddetto modello cyber-fisico che abilità modelli produttivi in cui si riducono i tempi e i costi del passaggio dalla fase di prototipazione a quella di produzione e dove il processo produttivo è in grado di essere simulato in ogni funzione e momento
3. Decentralizzazione: i vari componenti cyber-fisici che compongono l’impianto produttivo dispongono di opportune strategie (per esempio per correggere derive di processo) in maniera autonoma e rivedere il proprio comportamento in presenza di anomalie;
4. Interazione da remoto: i dispositivi sono accessibili da remoto in modo da poter rilevare dati sul funzionamento o introdurre correttivi. Esempi tipici di funzioni abilitate sono quelle del monitoraggio e della manutenzione a distanza;
5. Elaborazioni e reazioni real time: ossia la presenza di funzioni che permettano di raccogliere in tempo reale (cioè con campionature sufficientemente rapide da seguire le dinamiche caratteristiche dei relativi processi) i dati di processo e di intraprendere le relative azioni/elaborazioni.