Industria 4.0

Il Piano Nazionale Industria 4.0 e le opportunità offerte alle Imprese Italiane dalla quarta rivoluzione industriale

LA QUARTA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE

Con l’avvento della cosiddetta quarta rivoluzione industriale, grazie alla diffusione di nuove tecnologie (digitali e non), il comparto industriale sta vivendo una profonda trasformazione dei meccanismi attraverso cui ha storicamente prodotto valore, innovazione e benessere.

La quarta rivoluzione industriale, resa possibile dalla disponibilità di sensori e di connessioni a basso costo, si associa a un impiego sempre più diffuso 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, grazie all’accresciuta capacità di interconnettere e far cooperare tutte le risorse produttive 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 ed i clienti a valle, abilitando infine una rivisitazione anche profonda dei modelli di business e degli approcci al mercato.

Le tecnologie abilitanti il paradigma 4.0 sono molteplici, sintetizzabili in tre ambiti:

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;

Robotica ed 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;

Connettività spinta:

l’intera catena del valore è interconnessa attraverso dispositivi e sensoristica intelligente utilizzando reti di connessione di nuova generazione.

Le nuove tecnologie sono già in larga parte disponibili e presenti nelle imprese, ma attualmente la loro applicazione è ancora limitata e sporadica, essendo concentrata prevalentemente sul controllo di processo industriale destinato alla produzione massiva dei componenti (macchine a controllo numerico), integrato con la robotica solo in determinati ambienti e con applicazioni limitate.

Con la trasformazione in chiave 4.0 è invece possibile gestire vere e proprie reti che incorporano, integrano e mettono in comunicazione macchinari, impianti e strutture produttive, sistemi di logistica e magazzinaggio, canali di distribuzione.

Attraverso la trasformazione digitale, e con il ricorso a sistemi di produzione cyber-fisici, i siti produttivi saranno in grado di reagire più rapidamente, quasi in tempo reale, alle variazione della domanda, delle specifiche di prodotto, dei flussi di approvvigionamento delle materie prime ottimizzando i processi di trasformazione, riducendo gli errori e i difetti, migliorando il time to market e assicurando flessibilità, velocità e precisione.

Le ricadute in termini di recupero di produttività possono essere significative restituendo nuova competitività a settori produttivi e nicchie manifatturiere che diversamente avrebbero serie difficoltà nel competere con sistemi esteri basati sul basso costo del lavoro.

Diventano centrali elementi che prima avevano un ruolo passivo, si modifica il ruolo del consumatore-utilizzatore: l’analisi dei bisogni individuali acquisisce rilevanza sempre maggiore, così come la capacità di soddisfare la domanda attraverso la mass customisation (personalizzazione di massa) dei prodotti.

Diventa possibile variare la modalità di produzione coerentemente con le variazioni di domanda o di tipologia di prodotto, in una logica di modularità e riconfigurabilità continua. Si hanno impatti significativi in termini di sostenibilità, in particolare con riferimento agli aspetti legati alla sicurezza del posto di lavoro, all’ottimizzazione dei consumi delle risorse energetiche e non energetiche, a modelli di produzione di natura circolare per ridurre sfridi, scarti e rifiuti (produzioni a difettosità zero) e favorire il riciclo/riutilizzo dei materiali e delle materie prime.

La digitalizzazione è un fenomeno che imprime una spinta ulteriore ai processi di trasformazione secondo alcune direttrici distintive:

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;

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

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;

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;

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.

L’adozione delle tecnologie digitali tipiche della quarta rivoluzione industriale consentirà alle imprese un aumento di produttività e competitività, ed i vantaggi più evidenti possono sintetizzarsi in una maggiore:

Flessibilità, attraverso la produzione di piccoli lotti ai costi della grande scala con importanti ricadute in termini di customizzazione;

Velocità, dalla fase di prototipazione alla produzione in serie attraverso tecnologie innovative che riducono i tempi di set up e accelerano i tempi di go-to-market;

Produttività, attraverso l’aumento della dinamica dei processi e una maggiore flessibilità operativa e di riconfigurazione dei sistemi, con conseguente riduzione di costi e sprechi, aumento della affidabilità dei sistemi produttivi e della qualità resa (riduzione di errori, difetti e fermi macchina);

Integrazione, delle filiere e catene di fornitura e subfornitura attraverso miglioramenti nei sistemi di approvvigionamento e nella logistica, più efficiente gestione del magazzino e degli ordini, ottimizzazione dei rapporti con i fornitori, anche in una chiave di minore conflittualità in ecosistemi aperti e collaborativi;

Sicurezza, attraverso una migliore interazione e agilità di interfaccia uomo-macchina che rende possibile una significativa riduzione di errori e infortuni, un miglioramento della sicurezza e dell’ergonomia del luogo di lavoro. Sistemi di produzione che supportano e assistono gli operatori nello svolgimento delle loro mansioni portano a una riduzione dello stress lavoro-correlato e al superamento di alcuni limiti in termini di disponibilità di personale già adeguatamente formato, di invecchiamento della forza lavoro, di integrazione di lavoratori con disabilità, ecc.;

Sostenibilità, attraverso una riduzione dei consumi energetici e dell’uso di materie prime, delle emissioni, con conseguente riduzione dell’impatto ambientale sull’intero ciclo di vita del prodotto;

Innovazione di prodotto, grazie alle nuove tecnologie digitali che rendono possibile rivisitare in chiave smart molti prodotti e rivedere i modelli di servizio e di approccio al mercato.

 

IL PIANO NAZIONALE INDUSTRIA 4.0

I temi della flessibilità degli impianti e della customizzazione si sposano con molte produzioni manifatturiere italiane, caratterizzate da una dimensione di “nicchia” e di elevata personalizzazione/livello qualitativo.

Si possono aprire nuove opportunità per le imprese italiane, piccole e grandi, da cogliere sul fronte dell’efficienza dei processi, della riduzione dei costi e del miglioramento della produttività per intercettare nuovi mercati e soddisfare nuovi bisogni.

In quest’ottica, con il Piano Nazionale Industria 4.0, si intende sostenere il processo di trasformazione delle imprese italiane che vogliono cogliere le opportunità legate alla quarta rivoluzione industriale. Il Piano fa leva sulla vocazione manifatturiera dell’Italia e sulla presenza di numerosi costruttori di beni strumentali che realizzano macchine e sistemi 4.0 molto avanzati, destinati al mercato sia interno che estero. Il Piano è compatibile con l’ampia diversificazione delle specializzazioni produttive e valorizza la propensione storica dei produttori italiani a fornire soluzioni personalizzate e dotate di una notevole componente di valori intangibili di know how.

La direttrice chiave del Piano si chiama Investimenti Innovativi e si pone l’obiettivo di incentivare e sostenere gli investimenti privati nel rinnovo del “parco macchine” all’interno delle imprese e gli investimenti a maggior contenuto di tecnologie digitali con l’utilizzo di una serie di beni strumentali in chiave 4.0.

Con la legge di bilancio 2019 è stata data continuità al Piano con alcune importanti innovazioni finalizzate all’impiego ottimale delle risorse dando preferenza alle PMI:

  • la maggiorazione sul costo di acquisto di beni strumentali funzionali alla trasformazione tecnologica e digitale delle imprese in chiave Industria 4.0, meglio nota come IPERAMMORTAMENTO è stata rimodulata con l’intento di favorire quegli investimenti di importo minore presumibilmente appannaggio delle Piccole e Medie Imprese. Infatti a partire dal 1/1/2019 la maggiorazione è stata fissata al 170% per gli investimenti fino a euro 2,5 milioni, al 100% per gli investimenti oltre i 2,5 milioni di euro e fino a 10 milioni di euro e al 50% per gli investimenti oltre i 10 milioni di euro fino a 20 milioni di euro;
  • il rifinanziamento del plafond Beni Strumentali Nuova Sabatini che, quando ha per oggetto beni strumentali funzionali alla trasformazione tecnologica e digitale delle imprese in chiave Industria 4.0, viene definita come SABATINI RAFFORZATA;
  • La conferma della maggiorazione del 40% sul costo di acquisto di beni strumentali immateriali (alcuni software, sistemi IT e attività di system integration) per i soggetti che beneficiano, appunto, dell’iperammortamento.

Tali misure si aggiungono al taglio delle aliquote IRES e alle misure già vigenti, tra le quali va segnalato il credito di imposta per investimenti al Sud, i cui benefici sono cumulabili con tutte le nuove incentivazioni del Piano Industria 4.0.

Per tutte le imprese, siano esse piccole, medie o grandi, è dunque vitale adattarsi a un ambiente competitivo in rapido e durevole cambiamento dove innovazione, competenze e know how saranno variabili competitive sempre più strategiche.