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Introduzione

 (La presente ricerca è stata sviluppata dall’Area Industria e Innovazione di Assolombarda Confindustria Milano Monza e Brianza, in coordinamento con il team di esperti costituito da Alessandro Brusaferri, Giacomo Copani, Fabio Martinelli, Lorenzo Molinari Tosatti, Andrea Passarella e Walter Terkaj, coordinati dal prof. Tullio A. M. Tolio, Direttore dell’Istituto ITIA – CNR.)

L’Industria 4.0 è la teorizzazione di un paradigma manifatturiero basato sul concetto di “Cyber Physical System” (CPS), cioè sistemi informatici in grado di interagire con i sistemi fisici in cui operano, che sono dotati di capacità computazionale, di comunicazione e di controllo. 

La diffusione del concetto di Industry 4.0 è stata tale e talmente diversificata nei diversi Paesi, ambienti industriali e della ricerca che non esiste una definizione univoca del fenomeno. Industry 4.0 è spesso identificato con l’insieme di una serie di tecnologie abilitanti: “Internet of Things” (IoT), Big Data Analytics, Robotica collaborativa, Additive Manufacturing, Digital Factory, ecc. Attraverso tali tecnologie abilitanti, le imprese hanno la possibilità di innovare radicalmente il loro modello di business. 

Guardando all’innovazione manifatturiera degli ultimi anni, si può affermare che Industry 4.0 è più un’evoluzione già in corso da decenni, che una vera e propria rivoluzione improvvisamente abilitata dalla disponibilità di nuove tecnologie. Nei campi della robotica, sensoristica, additive manufacturing, “Digital Factory”, sistemi di automazione e controllo, ecc., infatti, il trend verso la digitalizzazione, l’aumento delle performance e l’integrazione delle risorse produttive è in corso da tempo.

Di conseguenza, già oggi è possibile implementare, almeno parzialmente, soluzioni innovative “in ottica 4.0” con tecnologie commerciali. Anche in termini di business model e di “paradigm shift” che Industry 4.0 rende possibile, il trend verso la “personalizzazione” e la “servitizzazione” dell’offerta resi possibili da nuove modalità di gestione e dall’accresciuta intelligenza dei sistemi produttivi è dibattuto già da diversi anni. Indubbiamente, la recente disponibilità e la sempre maggior diffusione di alcune tecnologie abilitanti per la realizzazione del concetto di Industry 4.0 nella sua interezza, quali ad esempio i sensori miniaturizzati a basso costo, forniscono nuovi strumenti tecnologici e di interconnessione delle risorse manifatturiere che danno nuova linfa e maggiore potenzialità al trend di adozione delle tecnologie informatiche e di rinnovamento dei modelli di business che è già in corso. 

Nel contesto di innovazione manifatturiera italiana l’Industria 4.0 abbraccia un’importante parte delle tematiche di ricerca e innovazione indicate come prioritarie per il futuro del manifatturiero nazionale e indirizza un numero significativo di “Linee di Intervento” prioritarie, in particolare: strategie per la produzione personalizzata; strategie, metodi e strumenti per la sostenibilità industriale; sistemi per la valorizzazione delle persone nelle fabbriche; sistemi di produzione ad alta efficienza; sistemi di produzione evolutivi e adattativi; strategie e management per i sistemi produttivi di prossima generazione. 

Occorre chiedersi quali siano i problemi delle nostre imprese che l’implementazione di Industria 4.0 può contribuire a risolvere e, di conseguenza, quali le opportunità per il sistema Paese. Tale strada deve essere disegnata identificando puntualmente ciò che oggi manca nei vari ambiti tecnologici rispetto allo stato dell’arte per arrivare alla realizzazione del paradigma nel suo complesso e per cogliere conseguentemente i vantaggi traguardati. Per questo è necessario addentrarsi nell’analisi dei sotto-ambiti tecnologici che concorrono alla realizzazione di Industria 4.0. 10

Nella presente ricerca si approfondiscono cinque ambiti tecnologici che risultano di particolare importanza per l’implementazione di Industria 4.0.

Per ciascuno di questi si identificano le principali sfide che le imprese si trovano ad affrontare oggi, si indicano le risposte per affrontare tali sfide che le soluzioni in ottica Industria 4.0 possono già fornire, si segnalano le risposte che la tecnologia potrà fornire nel medio-lungo periodo in seguito alla loro evoluzione, nonché i fattori che abiliteranno l’evoluzione delle tecnologie.

Si considerano nella presente Ricerca cinque aree tecnologiche ritenute strategiche per l’implementazione di Industria 4.0:

Robotica collaborativa

Fabbrica Digitale

Controllo e supervisione avanzati del processo produttivo

Internet of Things e Big Data

Cyber Security

Con lo scopo di introdurre una visione applicativa delle tecnologie abilitanti di tali aree tecnologiche, si identificano per ciascuna di queste le sfide che le imprese manifatturiere devono affrontare, per le quali le tecnologie abilitanti possono fornire risposte. In tal modo, si introduce il legame tra tecnologia abilitante di Industria 4.0 e la sua concreta utilità per le imprese. I vantaggi sono indicati sia nel breve periodo (derivanti dall’applicazione delle tecnologie già a disposizione oggi) che nel lungo periodo (ottenibili cioè quando le tecnologie Industria 4.0 saranno mature). Infine, si indicano i fattori che abiliteranno lo sviluppo delle tecnologie Industria 4.0 nel lungo periodo.

 

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