Automazione

Nell’ultimo ventennio numerose innovazioni tecnologiche hanno interessato l’ambito del manufacturing. Digital trasformation, industrial internet of things (IIOT), cloud computing, AI e machine learning sono solo alcuni degli elementi fondanti del digital manufacturing, uno dei fulcri della quarta rivoluzione industriale.

Digital manufacturing: cos’è

Quando si parla di digital manufacturing ci si riferisce all’integrazione di strumenti e tecnologie digitali all’interno di una fabbrica. L’obiettivo è migliorare la qualità dei processi di produzione industriale, renderli più flessibili e controllabili. I risvolti positivi sono molteplici: dall’ottimizzazione dei consumi energetici al miglioramento nella raccolta e computazione dei dati, fino a una sensibile diminuzione dei costi di gestione e manutenzione.

La progressiva digitalizzazione delle tecnologie ha profondamente trasformato l’intero comparto manifatturiero. Le rilevanti novità apportate alle linee di produzione sono state infatti fondamentali per aumentare drasticamente l’efficienza delle moderne Smart factory.

Digital manufacturing: caratteristiche

Scopriamo quali sono le caratteristiche del digital manufacturing e come esse contribuiscono a definire la fisionomia delle fabbriche smart.

• Acquizione dati e connettività: gli investimenti nella tecnologia IIOT hanno portato all’acquisizione di un volume di dati dalle macchine molto superiore rispetto al passato. La diffusione della fibra ottica, delle reti wireless e del telecontrollo ha inoltre facilitato la gestione da remoto di macchine e dati, offrendo esperienze d’uso ibride tra fisico e digitale.
• Cloud Manufacturing: lo sviluppo della tecnologia cloud ha reso possibile immagazzinare, condividere e riorganizzare la grande mole di dati prodotti dai macchinari delle fabbriche, rendendoli di facile accesso a tutte le sedi dislocate a grandi distanze.
• Additive manufacturing e stampa 3D: la produzione additiva realizza prototipi sempre più dettagliati per i progetti, campioni che ricalcano fedelmente le caratteristiche del prodotto finale. Questo è possibile grazie agli enormi progressi compiuti dalle tecnologie di stampa 3D, capaci di produrre con livelli di complessità e precisione sempre maggiori.
• Automazione e robotica: la digitalizzazione ha avuto come conseguenza una progressiva automazione dell’intera filiera produttiva, implementando livelli sempre più alti di interazione tra il personale umano e le macchine.
• Intelligenza artificiale, realtà virtuale/aumentata: il rapido progresso di queste tecnologie ha migliorato le fasi di raccolta dei dati, la loro successiva organizzazione e le pratiche di monitoraggio e collaudo. I test avvengono in totale sicurezza presso ambienti virtuali che ricreano condizioni e variabili analoghe a quelli reali.

Manufacturing digital: vantaggi

Il manufacturing digital ha apportato numerosi vantaggi alle imprese, migliorando il rendimento di ogni settore industriale sotto svariati aspetti. Tra questi:

• Ottimizzazione del flusso di lavoro: il vantaggio più immediato della trasformazione digitale è rappresentato dalle nuove modalità di organizzazione del workflow. I task più ripetitivi vengono eliminati o delegati alle macchine, mentre operazioni complesse risultano semplificate.
• Riduzione dei costi: il manufacturing digital offre alle aziende numerosi vantaggi economici tra cui un risparmio sulle fasi di test, grazie a stampa 3D e realtà virtuale.
• Minore time to market: una migliore efficienza coincide con un minor tempo richiesto per l’immissione del prodotto sul mercato. I requisiti di un progetto vengono soddisfatti con maggior precisione, incrementando contestualmente anche la qualità del prodotto finale, aumentando la competitività dell’azienda grazie allo sviluppo di nuove prospettive di business.
• Miglioramento della supply chain: i cambiamenti non riguardano solo gli aspetti relativi alla produzione. Tutta la supply chain beneficia dell’introduzione delle tecnologie digitali, come ad esempio la disponibilità di una control tower. La “torre di controllo” funziona attraverso un pannello di controllo dove confluiscono i dati derivanti dalla digitalizzazione della commessa d’ordine. Questo strumento permette agli addetti di gestire possibili criticità e alert in maniera fluida e centralizzata.

Manufacturing digital: applicazioni

Le tecnologie introdotte nel contesto del digital manufacturing sono tutte volte a rendere la produzione della fabbrica più snella e flessibile. L’utilizzo della prototipazione veloce ha comportato uno slittamento dalla produzione di massa alla personalizzazione di massa. I progetti possono essere modificati più facilmente, sulla base dei feedback dei clienti, dando vita a lotti di prodotti più piccoli ma differenziando maggiormente l’offerta finale.

I sensori installati sulle macchine grazie alla tecnologia IIOT, insieme al monitoraggio remoto, misurano e gestiscono le prestazioni di ogni componente della filiera produttiva, portando anche a pratiche virtuose come la manutenzione predittiva. I report e i dati che li compongono costituiscono la base di partenza per ottimizzare ulteriormente la produzione: parliamo in questo caso di lean manufacturing.

Si può pertanto affermare che le applicazioni pratiche del digital manufacturing coinvolgono il funzionamento di una fabbrica nel suo complesso. In tale direzione si muove, per esempio, anche la robotica collaborativa con i robot di picking nel settore logistico. Tutto ciò costituisce un nuovo paradigma per quanto riguarda la produzione industriale, grazie a una sempre crescente compenetrazione tra tecnologie fisiche e digitali e alla valorizzazione del capitale umano di un’impresa.

Leggi anche l’articolo: Trasformazione digitale: investimenti, tecnologie, ostacoli

Sebbene si tenda a concentrarsi sulla digitalizzazione, solo il 10% del fatturato totale viene speso dalle PMI in investimenti digitali. Il cloud rimane la tecnologia più impiegata dalle imprese con l’82%, seguita dalle applicazioni aziendali (62%) e dalla cybersecurity (53%).

Per ottenere il massimo dalla trasformazione digitale ci sono sette driver da seguire per sviluppare al meglio il cloud e le altre tecnologie. L’adozione di soluzioni cloud-based e la digitalizzazione delle funzioni amministrative, finanziarie e di controllo hanno un impatto cruciale sulle aziende italiane.

I dati sugli investimenti per la trasformazione digitale

Secondo gli ultimi dati concernenti la trasformazione digitale, la relazione tra budget investito e fatturato è la seguente:

• Le aziende che impiegano l’1% del fatturato in trasformazione digitale sono il 16%
• Si sale al 65% con investimenti che oscillano tra l’1% e il 10%
• Appena l’11% delle imprese dedicano tra il 10% e il 20% del fatturato
• Solo l’8% delle imprese si spinge oltre il 20%.

Se parliamo di cifre il prospetto è come segue:

• Circa il 25% delle aziende hanno impiegato meno di 100.000 euro;
• Il 26% ha utilizzato un budget compreso tra 100.000 e 500.000 euro;
• L’8% delle imprese hanno speso tra 500.000 e un milione di euro in nuove tecnologie;
• Mentre una quota che si aggira al 41% ha investito cifre importanti pari a più di un milione di euro.

Le tecnologie su cui puntano le aziende italiane

Inoltre dai dati è emerso qual è lo status di implementazione delle tecnologie digitali fondamentali da parte delle imprese: l’82% delle PMI sul suolo nazionale ha optato per soluzioni di cloud computing per snellire le procedure e ottimizzare la gestione in termini finanziari e di forza lavoro/produttiva. I metodi di lavoro agile sono sempre più presenti nelle aziende e le rendono innovative.

Non è solo il cloud computing ad attirare l’interesse e gli investimenti delle PMI, oltre ad esso ci sono altre tecnologie su cui si punta:

• Business Application (62%)
• Cybersecurity (53%)
• Big Data e intelligenza artificiale (46%)
• Internet delle cose (38%)
• Robotica e automazione (36%)
• Calcolo ad alte prestazioni (HPC) (11%)

Trasformazione digitale: cosa ne impedisce la diffusione

Il vero ostacolo all’implementazione di nuove soluzioni tecnologiche non è dovuto all’assenza di infrastrutture adeguate, cosa che sarebbe molto più ostica da superare poiché prevederebbe ingenti investimenti; ma nella maggior parte dei casi il problema è rappresentato da elementi cosiddetti “soft”. Questi ultimi sono per esempio la cultura aziendale e imprenditoriale, le competenze e la formazione.

In secondo piano ci sono altri fattori che bloccano l’innovazione:

• Insicurezza dovuta al dubbio valore del ROI (ritorno degli investimenti)
• Mancanza di fondi da destinare agli investimenti
• Assenza di una adeguata rete di approviggionamenti dovuta all’indisponibilità dei fornitori.

7 driver per sviluppare e attuare un piano aziendale di trasformazione digitale

Per sviluppare e attuare efficacemente un piano aziendale di trasformazione digitale ci sono 7 driver, ossia 7 punti chiave da seguire:

• Relazione con l’ecosistema aziendale circostante: il modello di business deve tenere in considerazione altre aziende come eventuali partner e/o competitor
• Finance sempre più centrale: la branca finanziaria dell’azienda deve partecipare in maniera attiva alla stesura della strategia aziendale, possibilmente intercettando fondi nazionali e comunitari a disposizione delle imprese per l’innovazione.
• Misurazione delle metriche: la misurazione delle performance in base alla produzione di valore vanno considerate di pari passo con i più moderni Key Performance Indicator (KPI).
• Rischi crescenti: l’aspetto della consapevolezza e del calcolo del rischio non deve essere solo una caratteristica dell’imprenditore, ma va estesa a tutti i livelli. In questo modo eventuali rischi aleatori possono essere individuati più facilmente
• Risorse umane al centro del progetto: vera forza di ogni azienda è il suo personale. Per raggiungere gli obiettivi prefissati occorre avere dei team di lavoratori davvero motivati, per cui vanno sempre valorizzati
• Contaminazione delle abilità: i vari team non devono lavorare in maniera stagna, ma collaborare tra loro. In questo modo acquisiscono e condividono le competenze gli uni con gli altri
• Tecnologia innovativa: al fine di raggiungere e applicare il modello di business progettato occorre il supporto delle infrastrutture migliori. Bisogna quindi che garantiscano un altissimo livello di flessibilità in modo da evolversi insieme al mercato e al target di riferimento.

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