LE 4.0 RIVOLUZIONI INDUSTRIALI

LE RIVOLUZIONI INDUSTRIALI

Dalla fine del 18° secolo abbiamo affrontato ben 4 rivoluzioni industriali:

BREVE STORIA

Ogni rivoluzione ha generato conseguenti cambiamenti organizzativi che, a loro volta, hanno determinato guadagni di efficienza e di ricchezza. Le rivoluzioni industriali hanno sempre comportato effetti evolutivi talora persino dirompenti sulla produttività.

È da notare come il periodo tra una rivoluzione industriale e la successiva, tenda sempre di più ad accorciarsi: da due secoli, a poco più di 40 anni.


Con la prima rivoluzione la tecnologia ha moltiplicato la forza: la produzione si sgancia dalla forza fisica, umana o animale

Con la seconda rivoluzione la tecnologia ha moltiplicato la scala: l’energia elettrica allarga le dimensioni dei mercati e mette a disposizione una forma di energia che può essere facilmente trasportata

Con la terza rivoluzione industriale la tecnologia ha moltiplicato la velocità di elaborazione delle informazioni

Con la quarta rivoluzione industriale la tecnologia ha moltiplicato la quantità di informazioni ed il loro impego

I CONCETTI FONDAMENTALI

La quarta rivoluzione industriale si contraddistingue per una profonda trasformazione dei meccanismi di creazione di intere catene del valore, dei modelli di business, degli approcci al mercato e per la presenza di una moltitudine di tecnologie abilitanti :

Sensori e di connessioni a basso costo

Nuovi materiali

I dati e le informazioni

Quantità enormi di dati e informazioni (Big Data)

Componenti e sistemi automatizzati, digitalizzati e connessi (internet of things and machines).
Emergono infatti nuovi fattori produttivi

Tecnologie computazionali e di analisi dei dati

Macchine

La capacità di interconnettere e far cooperare tutte le risorse produttive

TECNOLOGIE ABILITANTI

Alcuni esempi :

  • Disponibilità di dati digitali e analitica dei Big Data: quantità enormi di dati (big data) a costi sempre più bassi (sensoristica a basso costo e cloud computing), che 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;
  • Robotica ed automazione avanzata: interazione complessa uomo-macchina che permette una riduzione degli errori, dei tempi e dei costi ed un miglioramento della sicurezza dei processi anche attraverso la nuova manifattura additiva;
  • Connettività spinta: interconnessione dell’intera catena del valore attraverso dispositivi e sensoristica intelligente (internet of things), utilizzando reti di connessione di nuova generazione.

LE NUOVE LEVE COMPETITIVE AZIENDALI

Le aziende potranno essere più competitive sul mercato grazie ad alcune LEVE innovative:

Capacità di modellare l’offerta sulla domanda individuale attraverso la mass customization (personalizzazione di massa) dei prodotti;

Capacità di variare la modalità di produzione coerentemente con le variazioni di domanda o di tipologia di prodotto, in una logica di modularità e ri-configurabilità continua;

Sostenibilità e la sicurezza, in particolare con riferimento a lavoratori, macchinari ed impianti;

Riciclo/riutilizzo dei materiali e delle materie prime seconde

Ottimizzazione dei consumi delle risorse energetiche e non energetiche e la riduzione di sfridi, scarti e rifiuti (produzioni a difettosità zero);

LE PRINCIPALI DIRETTRICI ED I VANTAGGI

  • Interconnessione: la capacità del bene di scambiare informazioni con sistemi interni e/o esterni per mezzo di un collegamento basato su specifiche documentate, disponibili pubblicamente ed internazionalmente riconosciute;
  • Virtualizzazione: una “copia virtuale” (digital twin) del sistema reale e/o dei suoi componenti creata e aggiornata con i dati provenienti da opportuni sensori, per prevedere l’evoluzione del comportamento mediante simulazioni del processo produttivo. La combinazione tra componenti fisici e digital twin dà origine al cosiddetto modello cyber-fisico, che consente la riduzione di tempi e costi dalla fase di prototipazione a quella di produzione.
  • Decentralizzazione: i vari componenti cyber-fisici dispongono di opportune strategie (es. correzione delle derive di processo) in maniera autonoma per rivedere il proprio comportamento in presenza di anomalie;
  • Interazione da remoto: i dispositivi sono accessibili da remoto in modo da poter rilevare dati sul funzionamento o introdurre correttivi (es. monitoraggio e manutenzione a distanza);
  • 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 o elaborazioni.

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