Quanto è pronto il manifatturiero alla digitalizzazione?

Lo schema di IotTsp
Lo schema di IotTsp

di Anna De Carolis e Marco Macchi ♦ Il modello di “Digital Readiness”: come valutare le capacità attuali per saper cogliere le opportunità delle nuove tecnologie

“Le tecnologie più profonde sono quelle che scompaiono … Esse si intrecciano nel tessuto della vita di ogni giorno fino a quando non sono indistinguibili da essa” scriveva nel 1991 Mark Weiser, chief scientist al laboratorio di computer science della Xerox PARC e padre dell’ubiquotous computing. Circa 25 anni dopo, le sue parole riecheggiano, più attuali che mai, nelle promesse della quarta rivoluzione industriale in cui le tecnologie digitali si presentano come il motore principale della trasformazione del manifatturiero.







Quanto sono pronte oggi le aziende manifatturiere alla digitalizzazione? Quanto sono pronti i processi, le strutture organizzative e le tecnologie ad oggi utilizzate per la trasformazione promessa dalla quarta rivoluzione industriale?

Prima di investire nelle nuove tecnologie è necessario conoscere lo status quo in azienda: la maturità delle pratiche e delle capacità attuali è un punto di partenza per pianificare scelte di riassetto tecnologico capaci di portare ad un valore aggiunto realmente significativo.

Ciascuna rivoluzione industriale – la prima, la seconda e la terza – ha sempre portato a nuove potenzialità offerte dalle tecnologie introdotte: prima la meccanizzazione, poi l’energia elettrica e l’organizzazione del lavoro in linee di montaggio, quindi la spinta all’automazione grazie ai sistemi IT e all’elettronica in fabbrica. E adesso? What’s next? La quarta rivoluzione industriale promette una tale quantità e varietà di tecnologie che è necessario comprenderne le opportunità per il loro pieno sfruttamento non in senso assoluto, ma nel contesto specifico (“nel tessuto”) della fabbrica in cui verranno introdotte. D’altronde, non tutte le tecnologie hanno raggiunto la piena maturità. E’ perciò necessario avere una capacità di pianificazione, di medio e lungo termine, per disegnare un percorso chiaro per l’introduzione del digitale nel manifatturiero: ogni azienda dovrebbe cioè essere in grado di pianificare la roadmap della digitalizzazione nei suoi impianti e sui suoi prodotti, avendo una visione strategica pluriennale.

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La digitalizzazione del manifatturiero cambierà la gestione delle operations negli impianti. Per essere in grado di cogliere appieno il potenziale, è necessario comprendere le opportunità offerte dalle nuove tecnologie per superare le debolezze della gestione delle operations dovute all’attuale stato delle pratiche.

La trasformazione radicale di strutture organizzative e di processi di gestione e di esecuzione che consegue alla quarta rivoluzione industriale parte dalle promesse delle tecnologie digitali, prime tra tutte l’Internet of Things, i Big Data e l’Industrial Analytics e, come ulteriore maturazione delle tecnologie, i Cyber Physical Systems. Le promesse, favorite dalla forte componente di innovatività tecnologica di questi sistemi, raccontano di scenari di crescita, di sviluppo economico e di profonde modificazioni tanto sociali quanto anche politiche e culturali, con impatti di rilievo sul mondo del lavoro per quanto attiene alle skill richieste nelle mansioni del manifatturiero del futuro.

Quali sono nel concreto le potenzialità di queste tecnologie? Quali i vantaggi di cui vedremo beneficiare le aziende che le introdurranno nei propri processi?

L’azienda deve comprendere le opportunità offerte dalle nuove tecnologie contestualizzandone le promesse nel suo business. L’azienda deve cioè identificare le aree aziendali dove è strategico cogliere i benefici dal nuovo modo di gestire le operations, al fine di creare valore.

Non potendo ragionare – in questo articolo – sulle opportunità di tutte le tecnologie oggi discusse nel quadro della quarta rivoluzione industriale, prendiamo i Cyber Physical Systems (CPS) come esempio di tecnologia ancora in fase di maturazione. I risultati di sCorPiuS , un progetto coordinato dal Politecnico di Milano e finanziato dalla Commissione Europea all’interno del programma H2020 tra cui sono presenti come partner anche BOSCH, Siemens, Holonix, SUPSI e Tecnalia, identificano sei principali classi di benefici che saranno abilitati dall’introduzione dei CPS.

La prima classe – New data-driven services and business models – fa riferimento all’azienda nel suo complesso: sfruttando la digitalizzazione, le nuove tecnologie abiliteranno nuovi modelli di business che consentono all’azienda di essere più vicina ai bisogni dei clienti, grazie alla maggiore offerta di servizi ad alto valore aggiunto. La seconda categoria di benefici – Data-based improved products – considera i vantaggi derivanti dalla digitalizzazione del prodotto: il prodotto si trasforma in oggetto intelligente, in grado di comunicare dentro e fuori la fabbrica, condividendo informazioni a diversi livelli, consentendo una migliore configurazione e gestione dei processi e dei servizi associati, e apportando un maggiore valore aggiunto a chi lo utilizza. Le altre classi considerano più esplicitamente l’integrazione delle informazioni e delle conoscenze in fabbrica – Cyberized plant / “plug & produce”, Next step production efficiency, Digital ergonomics – e lungo la supply chain – Closed-loop manufacturing – e gli effetti che ne conseguono sulla gestione dei processi, la gestione degli asset industriali e delle persone.

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Classificare i benefici promessi dalle tecnologie – come qui esemplificato per i CPS – è necessario ma non sufficiente. Per integrare le nuove tecnologie in azienda, è opportuno un metodo sistematico che permetta, anzitutto, di essere “centrati” sulle esigenze di ciascuna azienda, al fine di portare in evidenza la voce dell’utente finale, vale a dire di chi in azienda opera con le attuali tecnologie e, quindi, potrà cambiare, a beneficio dell’azienda stessa, il modo di lavorare con le nuove tecnologie offerte dalla quarta rivoluzione industriale. E’ quindi necessaria un’analisi strategica con la quale i principali stakeholder coinvolti dal cambiamento possono riflettere sui punti di forza e di debolezza dell’attuale stato delle pratiche e, di conseguenza, valutare le opportunità nascenti dalle nuove tecnologie per il contesto aziendale in cui si trovano.

La domanda chiave: “quanto l’azienda manifatturiera è pronta alla digitalizzazione?” La risposta non può essere univoca, dipendendo dalle priorità competitive di ciascun business e settore industriale.

L’azienda deve comprendere le opportunità offerte dalle nuove tecnologie, contestualizzando le promesse tecnologiche nel suo business e nel settore industriale in cui compete. L’identificazione delle aree aziendali in cui è prioritario cogliere i benefici promessi, l’analisi strategica dei punti di forza e debolezza delle attuali pratiche nella gestione delle operations e, infine, una mappatura delle opportunità disponibili per il miglioramento realizzabile con le nuove tecnologie, sono tutti elementi necessari per poter pianificare il cambiamento e, di conseguenza, costruire la roadmap di digitalizzazione dell’azienda.

E’ opportuno disporre di un modello di Digital Readiness per l’azienda, come supporto per saper cogliere le opportunità delle nuove tecnologie. A tal fine, il metodo sviluppato dal Manufacturing Group del Politecnico di Milano si fonda sull’analisi delle digital capabilities in cinque aree chiave della fabbrica: Design and Engineering (comprensiva della progettazione ed ingegnerizzazione del prodotto, processo, impianto), Production Management, Quality Management, Maintenance Management e Logistics Management. E’ inoltre necessario comprendere il livello di integrazione e interoperabilità tra le diverse aree, conseguibile attraverso le scelte di assetto tecnologico attuale e la conseguente digitalizzazione dei processi (da cui la sesta area, trasversale, che è stata denominata – nel modello di Digital ReadinessDigital Backbone). Grazie al metodo così ideato, l’analisi è orientata ad una valutazione di maturità dei processi, secondo diverse dimensioni – organizzazione, processi (monitoraggio e controllo, ed esecuzione) e tecnologie di supporto – e nelle diverse aree chiave della fabbrica. A partire dalle evidenze del maturity assessment, è quindi possibile, anzitutto, conoscere punti di forza e debolezza dell’attuale stato delle pratiche e, di conseguenza, suggerire le opportunità delle nuove tecnologie, da cogliere per rafforzare i processi.

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Dalle evidenze sino ad ora emerse nelle valutazioni di digital readiness con aziende in vari settori e con diverse strategie di operations (dal Make to Stock, all’Assembly e Engineer to Order), appare importante la necessità di avere una visione strategica di lungo termine. Questa è fondamentale perché, anzitutto, permette di riflettere sulla maturazione necessaria per portarsi al passo coi tempi, prima di poter essere in grado di cogliere appieno le opportunità della quarta rivoluzione industriale; in seconda battuta, permette da subito di focalizzare le tecnologie a più alto potenziale, non in senso generale, ma rimanendo “centrati” sulle esigenze specifiche dell’azienda oggetto dell’analisi di digital readiness.

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Il Manufacturing Group del Politecnico di Milano

Il Manufacturing Group, afferente alla School of Management del Politecnico di Milano, è formato da più di 30 tra professori, ricercatori e dottorandi e si occupa di attività di ricerca sui temi dell’industria manifatturiera. Le principali aree trattate riguardano la progettazione e la gestione della fabbrica, dello Smart Manufacturing, la gestione integrata del ciclo di vita del prodotto e degli asset negli impianti industriali, gli aspetti di sostenibilità sociale della fabbrica, i servizi manifatturieri innovativi, e le nuove forme e necessità educative per il settore. Il gruppo ha all’attivo 40 progetti già completati in ambito Europeo, in particolare sul tema della “Fabbrica del Futuro”. Attualmente ha 10 progetti internazionali attivi nelle sue aree di ricerca. Inoltre il gruppo collabora con diversi centri di ricerca europei e con numerose aziende italiane e straniere. E’ autore di molteplici pubblicazioni sulle principali riviste scientifiche sul manifatturiero. Dal 2011 è organizzatore del World Manufacturing Forum.

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