La fabbrica contemporanea - ITS Umbria Academy
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▶ ATTUALITÀ - INDUSTRIA 4.0
La fabbrica
contemporanea
Fra entusiasmi e ritardi il Piano Nazionale Industria 4.0 – trasformatosi
in Impresa 4.0 con l’ultima legge di bilancio – si sta avviando verso una
strada ormai ben delineata. Non è tutto facile però. Vediamo quali
punti sono da evidenziare e quali le problematiche ancora da affrontare
di Riccardo Busetto e Gianni Orlandini
A
ll’inizio del sec. XX, un famoso d’evoluzione, così come avvenne per la coda menti di estrema ritrosia nell’applicazio-
personaggio dell’ambiente mu- dell’uomo quand’egli discese dalla scimmia.”1 ne delle tecnologie avanzate simili a quel-
sicale statunitense, John Phi- John Philip Sousa viveva in un epoca li di J. P. Sousa. Eppure ci sono motivi
lip Sousa – famoso per essere stato il più di estrema rivoluzione tecnologica. La se- per credere che – mediante piani strate-
grande direttore e compositore di musi- conda rivoluzione industriale era ormai gici nazionali di incentivo ben mirati e,
ca da banda della storia – dichiarava, rife- una realtà ben consolidata. L’automazio- soprattutto, tramite un’oculata operazio-
rendosi all’iniziale, entusiastica diffusione ne dei processi produttivi e la diffusione ne di formazione culturale – presto o tar-
del grammofono: attraverso sistemi tecnologici delle infor- di anche la riluttanza dei più conservato-
“Queste macchine parlanti (talking ma- mazioni (in questo caso quelle musicali) ri verrà superata.
chines) stanno rovinando lo sviluppo artistico si stavano muovendo a ritmo irrefrenabi- Così come nei primi decenni del ’900
musicale del nostro Paese. Quando ero un ra- le. Eppure lui, uomo di grande sensibili- l’industria discografica americana seppe
gazzo... di fronte ad ogni casa nelle sere d’e- tà, non reputava la tecnologia brevettata dimostrare che John Philip Sousa non
state, era possibile sentire giovani che, insie- da Edison2 qualche decennio prima ar- aveva per nulla ragione, presto o tardi an-
me, cantavano canzoni in voga al momen- gomento di discussione. che il tessuto meno ricettivo all’innova-
to o quelle della tradizione. Oggi queste mac- All’alba del terzo ventennio del secolo zione digitale delle PMI dovrà per for-
chine infernali vanno avanti giorno e not- XXI esistono ancora una serie di condi- za ricredersi circa la bontà e l’inevitabi-
te. Succederà che perderemo le corde vocali. Le zionamenti mentali che impongono (in lità dei nuovi modelli introdotti dalla ri-
corde vocali saranno eliminate da un processo certi ambienti produttivi) degli atteggia- voluzione 4.0.
14 PCB Magazine giugno 2018
PIANO NAZIONALE INDUSTRY 4.0
Il problema italiano: produttività e crescita
118 128,0
126,0 Stati Uniti
116
124,0
114 Stati Uniti
122,0
112 120,0
110 UE9 118,0
Il Piano Nazionale 108 116,0 UE9
Industria 4.0 106
114,0
112,0
104 110,0
Il piano nazionale industria 4.0, formu- 102 108,0
lato per il triennio 2017-2019 persegue l’o- 100 106,0
104,0
biettivo, attraverso la manifattura “digitale”, 98
102,0
di invertire le tendenze in atto nel nostro 96
Italia
100,0 Italia
94 98,0
paese sulla produttività e sulla crescita, in
00
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particolare in rapporto col resto d’Europa Produttività per occupato (2000=100) Prodotto Interno Lordo (2000=100)
(Germania in primo luogo) e con gli Stati 1
Uniti. Ciò attraverso due direttrici chiave:
1. Produttività e crescita. Trend in atto
investimenti innovativi;
sviluppo delle competenze a supporto
delle aziende con la creazione di Di- ni di incentivazione nazionale consente al- Produttività, crescita,
gital Innovation Hub e Competence le PMI di rafforzare le proprie capacità di investimenti
center sul territorio. produrre in piccole serie e con prodotti cu-
Entrando nel merito di questi strumen- stomizzati e di gestire nel modo più effi- Il problema della nostra industria ma-
ti, quale è la loro implementazione e qua- ciente i tradizionali rapporti di filiera valo- nifatturiera è il basso livello di produttività
li sono le criticità che ne possono scaturi- rizzando – a livello paese – le proprie com- rispetto alla media europea e ancor di più
re tenendo conto che il tessuto imprendi- petenze riconosciute nella meccatronica e rispetto agli USA, unito alla mancanza di
toriale italiano è formato principalmente robotica e le eccellenze del sistema univer- crescita del nostro PIL. Il gap che stiamo
da PMI? L’innovazione promossa dai pia- sitario nel campo dell’ingegneria. accumulando è rappresentato dalla Fig. 1.
PCB Magazine giugno 2018 15
Investimenti fissi lordi del settore privato (2008=100)
100 100
2008=100 -2,8
95 95
Requisiti essenziali
-9,2
90 90
Per ottenere tutto ciò dovranno però es-
85 85 sere soddisfatti alcuni prerequisiti che ri-
chiedono – da parte delle imprese – inve-
80
Area euro
80 stimenti aggiuntivi affinché sia possibile
Non-euro UE -25,2 ottenere e rendere disponibili una maggio-
75 75
Italia re dotazione di capitale umano con speci-
70 70 fiche competenze, una maggiore capacità
09 10 11 12 13 14 15 16 di banda per potersi connettere al merca-
Fonte: elaborazioni Intesa Sanpaolo su dati AMECO, BEA e Thomson Reuters
to stesso e nuovi impianti, nuovo hardwa-
2 re e nuovo software – unitamente a nuovi
sforzi in attività di R&S – a sostegno delle
tecnologie abilitanti per la “Fabbrica 4.0”.
Condizioni necessarie
La digitalizzazione delle aziende cam-
bia il modo di pensare il business. Così co-
me all’inizio del ‘900 era necessario – per i
sostenitori delle nuove tecnologie nell’am-
bito della diffusione di contenuti musica-
li – pensare in modo diverso alle strategie
di business che stavano loro presentandosi,
gli incentivi del piano Industria 4.0 devono
supportare oggi sia l’acquisizione di know
how sia quella di tecnologie avanzate.
A questo proposito è necessario agire su
3
tre direttrici per cogliere gli aspetti innova-
tivi che si presentano a chi voglia trasfor-
mare la propria azienda in una vera “azien-
La chiave di lettura è da ricercarsi nel 2. Trend investimenti settore privato da digitale”:
volume d’investimenti, in particolare nel- Italia vs UE e non UE 1. ripensare il modello di business;
la digitalizzazione delle nostre imprese 2. ridisegnare il sistema produttivo;
3. Risultati del Piano Nazionale
rispetto agli esempi europei, così come Industria 4.0 del MISE
3. ridisegnare l’azienda in senso lato.
emerge dalla Fig. 2. Non si tratta dunque solo di prodotti e
Per invertire questo trend una delle mi- di processo, ma di organizzazione e di stra-
sure attuative è stato un piano investimenti tegia. E solo le aziende in grado di proget-
di qualità favorito da un “super ammorta- zionare le “tecnologie abilitanti” necessa- tare la riorganizzazione digitale delle pro-
mento” del 140% e di un “iper ammorta- rie per connotare un’azienda come Fab- prie attività identificando i nuovi modelli
mento” del 250%. Il piano nazionale pre- brica 4.0. Un’altra misura fondamentale è di business riusciranno a trarre pieno be-
vede direttrici chiave in investimenti inno- l’implementazione dei “Digital Innovation neficio dalla Fabbrica 4.0 (l’azienda digi-
vativi e competenze favorite da direttrici di Hub” e dei Competence center per attuare tale di cui abbiamo trattato).
accompagnamento che sintetizziamo nel- una sorta di Ecosistema territoriale dell’in- Un po’ come Thomas A. Edison e coloro
la tabella del MISE (Fig. 3) novazione che metta in rete imprese, Uni- che – all’inizio del XX secolo – si lanciaro-
Con questo si vuole sottolineare che versità, Fondazioni ITS, Centri Ricerche, no nel business della riproduzione musica-
non è sufficiente investire soltanto in im- Poli tecnologici e – in generale – tutti quei le su cera e/o su vinile, producendo, diffon-
pianti, infrastrutture abilitanti, strumenti “motori” determinanti l’innovazione con dendo e sviluppando il business del gram-
pubblici di supporto, ma anche in “Com- ricadute sulle imprese. (Fig. 4) vero driver mofono. Un cambiamento nel modello di
petenze” che sono quelle che faranno fun- verso la “fabbrica digitale”. business che avrebbe portato – trent’anni
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DIGITAL INNOVATION HUB
II DIH: Ecosistema territoriale dell’innovazione
Associazione
territoriale
Network dei Network dei
competence center DIH (Ita/UE)
(Ita/UE)
più tardi – alla riproduzione della musi-
ca su dischi in vinile, vincendo quella bat- Digital Innovation Hub
Team di specialisti
taglia culturale contro chi definiva questi Regione/Enti locali
strumenti delle “infernal machines”. Banche/Investitori
Parchi scientifici
Non solo il digitale…
Università/ Cluster
Un’ulteriore criticità nel processo di Fondazioni ITS
IMPRESE
evoluzione verso la fabbrica/azienda di- TestCenter/Lab. aziendali
gitale è che queste non si basano solo su Centri di ricerca
pubblici e privati 4. Digital
tecnologie digitali, così come ben rappre- innovation Hub
Incubatori start-up/FabLab
sentato dalla “bussola” della McKinsey il- e Competence
Polo tecnologico
lustrata in Fig. 5. Le ben note “tecnologie center
4 Competence Center
abilitanti“ agiscono per accrescere i “cre-
atori di valore”, ma questi devono essere
consolidati e ben stabili all’interno dell’a-
zienda. Per esempio, sulla ben nota Lean Industria digitale non è solo tecnologia digitale
tutti i creatori di valore sono impattati dalla rivoluzione digitale
Manufacturing gli obiettivi, i fondamenti (fino a +15% potenziale di incremento efficienza oprativa)
e i pilastri che si traducono in concetti, me- rty 4.0 levers
10 - 40% Indus La produttività
todi, processi e indicatori saranno rinforza- Riduzione dei Virtually Smart cresce del 3-5%5
guided energy
ti dai fattori abilitanti di Industria 4.0, ma costi di manutenzione Remote Intelligent
mainte- self- consump- lots
nance service tion Real-time
Predictive
yield
rendono “indispensabile” che il lean ma-
mainte-
nance optimization
Rapid
experimen-
nagement stesso sia consolidato e rappre- 20 - 50% tation and
e drivers
Routing
Valu
simulation flexibility
senti una normale prassi all’interno dell’a- Riduzione
del time to Concurrent
Service/ Machine
30-50%
zienda stessa.
engineering Resource/ flexibility
aftersales process
market1 Riduzione
Lo stesso concetto vale per i principi Customer
cocreation/
open innovation
Time
to
Remote
monitoring and
control
del fermo
della gestione degli impianti, della loro ef- Accuratezza market
Asset
utilization macchina totale
Data-driven
delle previsioni Supply/ Predictive
ficienza, del loro utilizzo sanciti dal concet-
design to
value maintenance
demand
Crescita dell’85% match
to di Total Production Maintenance, che Data-driven
demand
Augmented
reality for MRO1
prediction Quality
deve tradursi anch’esso come prassi con- Labor
solidata. La stampa additiva, così come è Digital quality Human-robot
Costi per la qualità management
Inventories
collaboration
45-55% di crescita
possibile notare nella “bussola” citata, darà ridotti del 10-20% Advanced
Remote della produttività
monitoring
proces and nelle professioni
ad esempio un notevole impulso al Time
control control
Costi per le scorte (APC)
Statistical
proces
Digital
performance
tecniche attraverso
to market, ma anche alla qualità del pro- di magazzino ridotti Automa- management
control
(SPC) tion of
knowledge
l’ automazione
Batch In situ
del 20-50% Real-time work delle competenze
dotto finale. Potremmo sintetizzare dun-
size 1 3-D
S:Chain printing
optimization
lavorative
que che è condizione necessaria essere un
azienda 3.0 per beneficiare compiutamen-
te ed efficacemente delle tecnologie abili- 5
tanti della Factory 4.0. Questo è il senso
della bussola McKinsey esplicitato su altri 5. La “bussola” McKinsey dell’industria stituzione dei Competence Center, è arri-
“creatori di valore”. Tutto ciò ci porta dun- digitale vato con notevole ritardo rispetto al previ-
que all’affermazione che solo le Aziende sto (la parte che si riferisce ai CC è infatti
3.0 sono in grado di passare con efficacia e operativa solo da gennaio di quest’anno).
risultati tangibili che la fabbrica 4.0 assicu- Conclusioni Nonostante questo un primo dato sugli
ra. Molte aziende medio/piccole sono im- investimenti sui macchinari pubblicati dal
pegnate a procedere verso questo traguar- Il piano Calenda è sicuramente uno dei Mise parla di un incremento significativo
do, ma – dalla nostra esperienza – molte di pochi piani industriali di vero successo che degli investimenti affrontati nel 2017 sui
queste sono ancora ben lontane da posse- sono stati implementati negli ultimi anni. dati del 2016: un +10%. Manca, purtrop-
dere i requisiti per giungere ai risultati che Purtroppo una parte significativa del pia- po – per come è stato impostato il piano,
sperano in tempi brevi. no, quella che riguarda in particolare la co- a offerta e non a domanda – una forma
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6. Immagine del LABOmec di ITS Molti degli ITS hanno ulteriormente mo sempre tenere in debita considerazio-
Umbria Academy giudicato il miglior aggiunto laboratori che sono delle vere e ne – il numero degli specialisti usciti da-
ITS 2018 dal MIUR proprie mini fabbriche sviluppate in colla- gli istituti tecnici superiori in Italia è circa
borazione con le aziende presenti sul terri- un decimo rispetto a quelli che sforna an-
torio. Queste hanno investito – con il sup- nualmente lo stato tedesco.
di controllo e di verifica se questi investi- porto di realtà specializzate nel settore del- Emerge dunque, al momento, che l’an-
menti siano effettivamente specifici e de- la robotica di settore e della stampa additi- nunciata “rivoluzione fabbrica 4.0” sia da
dicati all’implementazione di reali piani di va – dei centri di lavoro, delle vere e proprie considerarsi per il nostro Paese ancora una
trasformazione verso il concetto di fabbri- isole 4.0 dotate di impianti e macchinari al “evoluzione verso la fabbrica 4.0”, più che
ca/azienda 4.0. top della tecnologia. (Fig. 6) una vera rivoluzione: una situazione che
Il dubbio è ragionevole vista la visio- Il problema è che questi super tecnici in questo momento è ancora più instabile
ne che molte aziende hanno ancora ri- sono pochi, hanno tasso di occupazione visto l’approssimarsi del nuovo esecutivo.
guardo al vero sviluppo della fabbrica di- immediato del 100% e vengono normal- C’è naturalmente da augurarsi che il
gitale e – così come abbiamo evidenziato mente assorbiti dalla grande/media azien- nuovo governo possieda almeno altret-
in precedenza – sulla consapevolezza che da perdendo la opportunità di entrare nelle tanto entusiasmo del precedente in tema
molte delle nostre aziende hanno su mol- piccole aziende. A questo si aggiunge che Industria 4.0, che investa ulteriormente su
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ti aspetti della tecnologia digitale al servi- il numero di questi tecnici è ancora cri- questa grande opportunità e che non per-
zio di reali trasformazioni dei modelli di ticamente basso rispetto alle controparti metta ai detrattori delle “infernal machi-
business e delle strategie di gestione del- europee; basti pensare infatti che rispet- nes” di avere la meglio su un processo evo-
la produzione. to alla Germania – esempio che dovrem- lutivo necessario e auspicabile.
Un aspetto critico – lo abbiamo accen-
nato – sono poi le competenze specifiche. 1 “These talking machines are going to ruin the artistic development of music in this country.
Al momento solo gli ITS (Istituti Tecnici When I was a boy, in front of every house in the summer evenings, you would find young people
Superiori) di indirizzo meccatronico sono together singing the songs of the day or old songs. Today you hear these infernal machines going
quelli che più velocemente hanno orien- night and day. We will not have a vocal cord left. The vocal cord will be eliminated by a process
of evolution, as was the tail of man when he came from the ape.” John Philip Sousa, da un’inter-
tato i loro percorsi formativi con l’imple-
pellanza parlamentare di fronte al Senato degli Stati Uniti, 1906
mentazione nei loro piani di formazione di 2 Thomas A. Edison presentò il primo fonografo al pubblico il 21 novembre 1877 e ne depositò il
programmi che tengono veramente conto brevetto il 19 febbraio 1878 (US Pat. No. 200521). Nel 1906 il mercato dei fonografi/gram-
delle nuove esigenze della digitalizzazione. mofoni era diffuso e in forte crescita in tutto il mondo
18 PCB Magazine giugno 2018
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