Industria 4.0: dall’automazione ai processi di digitalizzazione

Oggi la tecnologia ha accorciato le distanze tra il mondo digitale e quello fisico. La nostra vita è connessa, dotata di comfort e fatta di continue soluzioni innovative. La tecnologia ha sempre guidato i grandi cambiamenti economici e sociali a partire dalla prima rivoluzione industriale. Oggi siamo nel pieno di una nuova rivoluzione industriale, che coinvolge l’intero settore produttivo manifatturiero globale in un processo di trasformazione fatto di digitalizzazione, interconnessione e automazione. Prodotti nuovi per consumatori più evoluti ma soprattutto efficienza dei processi produttivi, aumento della produttività e maggiore flessibilità di produzione nei processi di automazione grazie alle nuove tecnologie, ai sistemi di controllo e ai sistemi di comunicazione tra dispositivi sempre più intelligenti. Se si pensa solamente all’impatto che l’introduzione dell’internet delle cose avrà nei prossimi anni nella manifattura in Europa, si parla di una crescita di 1.200 miliardi di euro, oggi senza dubbio possiamo parlare di nuova rivoluzione industriale. Ma come siamo arrivati a parlare di Industria 4.0, chi sono i protagonisti di questa rivoluzione industriale e quali tecnologie ci verranno in aiuto?

Introduzione

Il termine Industria 4.0 si riferisce agli sviluppi della tecnologia in ambito industriale e manifatturiero, sviluppi che derivano a loro volta dalla continua digitalizzazione dei processi produttivi. Un termine che va ad identificarsi con quella che ormai viene definita la quarta rivoluzione industriale. Una rivoluzione destinata a riorganizzare la produzione industriale e manifatturiera mondiale sempre più legata allo sviluppo di internet, all’Internet delle cose (guarda anche IoT e Industry 4.0), al cloud computing, alle tecnologie che intercorrono nel rapporto uomo/macchina, all’automazione dei processi industriali. Sensori, attuatori e nuovi sistemi di controllo ma anche sistemi di collegamento innovativi in grado di favorire l'intera produzione e generare al tempo stesso sistemi sempre più intelligenti. La tecnologia che oggi ci permette di essere visionari ed innovatori oltre che tecnici ed esperti. Una tecnologia legata alla creatività perché solo attraverso un vero processo creativo, si possono raggiungere obiettivi concreti. Pensate a tutte quelle soluzioni di un determinato ambito che possono essere riportate in contesti diversi utilizzando un approccio creativo ed ottenere, così, soluzioni efficaci e funzionali. Oggi più che mai la creatività è il frutto dell’essere umano.

DALLA PRIMA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE ALL'INDUSTRIA 4.0

La rivoluzione industriale, non a caso, è nata in Inghilterra, una nazione con capitale da investire, ricca di materie prime come il carbone e di vie di comunicazione per la diffusione delle merci. Ma l'Inghilterra è stata, soprattutto, la patria di invenzioni tecnologiche importanti e fondamentali per lo sviluppo industriale. Il telaio meccanico con motore a vapore ha segnato, per il settore tessile, un cambiamento significativo nel modo di lavorare. Rivoluzione tecnologica vuol dire anche far interagire i diversi settori industriali. I risultati di queste contaminazioni tra settori sono stati fondamentali nel processo rivoluzionario e al tempo stesso innovativo nato in Inghilterra e destinato ad entrare nella storia europea. La siderurgia ha prodotto materiale ferroso per l'industria tessile, le locomotive sono state utilizzate per trasportare merci di ogni tipo.

La seconda rivoluzione industriale è stata molto diversa dalla prima soprattutto per i grandi cambiamenti tecnologici: l’energia elettrica ma anche i prodotti chimici e il petrolio. Siamo già nel ventesimo secolo. L’energia elettrica attraversa i fili ed è in grado di essere utilizzata anche in quelle aziende che sono distanti da dove l’energia viene prodotta.

Le novità tecnologiche sono tante. L’industria chimica si sviluppa nel settore della produzione di derivati del petrolio che vengono poi utilizzati nei motori a scoppio, nella produzione di nuovi materiali come l’alluminio. Arrivano i fertilizzanti chimici e nuovi tessuti come il rayon, il telefono ed il telegrafo. La corrente elettrica attraversa i binari. Viene inventata l’aspirina, le vaccinazioni ed il primo antibiotico. E sono anche gli anni in cui nasce il cinema. Lo sviluppo tecnologico e le invenzioni iniziano a migliorare non solo il lavoro e le produzioni industriali ma anche la qualità della vita dell’uomo. Ma la svolta c’è con la terza rivoluzione industriale negli anni ‘70. L’elettronica e l’informatica permettono di automatizzare la produzione in modo decisivo. Ancora una volta, sono le innovazioni a dare l’impulso. Innovazioni scientifiche e tecnologiche molte delle quali nate in ambito militare vengono impiegate per usi più comuni. Dalla produzione materiale in senso stretto si passa alla progettazione e alla ricerca scientifica. Una rivoluzione informatica che entra nelle fabbriche, negli uffici e nella distribuzione riducendo i tempi e favorendo logistica ed efficienza degli ambienti. Da ora in poi siamo destinati a cambiare radicalmente le nostre abitudini ed il modo di lavorare. La tecnologia ha invaso le nostre vite senza neppure rendercene conto. Ed è proprio così che siamo arrivati alla quarta rivoluzione industriale e tutto sa di digitale. Il rilancio della manifattura passa attraverso le tecnologie digitali in grado di aumentare interconnessione e cooperazione delle risorse all’interno di ogni struttura organizzativa. Il mondo digitale e quello fisico si fondono. Non si può più parlare di industrializzazione senza pensare all’internet delle cose, al cloud computing, alla stampa 3D ma anche all’automazione dei processi e degli ambienti e alle tecnologie che intercorrono nel rapporto uomo/macchina. Nella figura 1 un esempio dell'evoluzione dei trasporti ripreso dal progetto Hyperloop.

Figura 1: Particolare interno del "treno di capsula" in grado di percorrere 1200 chilometri all'ora grazie alla levitazione magnetica passiva all'interno di un tubo a bassissima pressione. Il progetto si chiama Hyperloop, un futuristico sistema di trasporto.

INDUSTRIAL INTERNET OF THINGHS

Oggetti in grado di acquisire dati, di localizzarsi e fare delle diagnosi insomma oggetti intelligenti in ogni ambito. Questo è l’IoT. Naturalmente, anche l’industria 4.0 è caratterizzata dalle enormi potenzialità della tecnologia applicata agli oggetti in grado di accelerare i processi industriali e di ampliare i mercati industriali. IIC è l’abbreviazione di Industrial Internet Consortium un’organizzazione la cui sede centrale è in Massachusetts, con la missione di focalizzare l’attenzione e coordinare le tecnologie che favoriscono l'espansione di Internet nel settore industriale. “Things Are Coming Together” è il motto del Consorzio organizzato in più di 19 gruppi di lavoro che rappresentano altrettante realtà aziendali nei diversi campi tra manifatturiero, industriale, medico sanitario, trasporti, agricoltura, energia e servizi e [...]

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