Platformizzazione, manufacturing on demand e… i trend della manifattura nella nuova roadmap del Cluster Fabbrica Intelligente

di Marco de' Francesco ♦︎ Il documento strategico di Cfi, proposto alle istituzioni per indirizzare le attività di R&I delle aziende manifatturiere, individua sei scenari di riferimento per il futuro e la tempistica per gli interventi. La matrice a doppia entrata: le priorità guidate dalla tecnologia e quelle derivanti dalle necessità di mercato. Le sette linee di intervento e il modello a tripla elica. All’interno dell’articolo è possibile consultare le prime 40 pagine della roadmap

Offrire al decisore politico un quadro completo, e soprattutto “prospettico”. Uno, cioè, che contempli non solo la situazione attuale della manifattura italiana, integrata dal contesto normativo, ma anche un insieme di scenari di riferimento per il futuro che guideranno l’evoluzione dei mercati e della società civile. I grandi cambiamenti in corso, come la mobilità elettrica, l’economia circolare e il climate change: ciò per facilitare la capacità di predisporre strategie e azioni di politica industriale in grado di promuovere il vantaggio competitivo del manufacturing nostrano e del sistema Paese. In secondo luogo, definire una tempistica per gli interventi. La dimensione e l’entità degli investimenti pubblici dipendono strettamente dalla durata, che è bene conoscere in anticipo, per implementare le soluzioni utili a far fronte ai nuovi scenari. In un certo senso, queste principali novità della nuova Roadmap del Cluster Fabbrica Intelligente (Cfi) offrono al decision maker un panorama sulle traiettorie tecnologiche pronte per essere percorse o per che devono essere sviluppate.

Clicca qui per consultare il flipbook delle prime 40 pagine della Roadmap

Cfi è l’associazione che, attualmente presieduta dal fondatore di Cosberg Gianluigi Viscardi, riunisce dal 2012 tutti i portatori di interesse del manifatturiero avanzato in Italia: aziende, Regioni, associazioni, università ed enti di ricerca. La Roadmap è un documento strategico di Cfi che viene proposto alle Istituzioni per indirizzare le attività di R&I delle aziende manifatturiere, individuando le loro principali necessità in termini di avanzamento tecnologico. La precedente Roadmap aveva concluso il suo percorso quinquennale di validità operativa.







Gianluigi Viscardi, presidente Digital Innovation Hub Lombardia
Gianluigi Viscardi, presidente Cluster Fabbrica Intelligente

La nuova Roadmap è peraltro un documento estremamente articolato. Incrocia, con una matrice a doppia entrata, le priorità guidate dalla tecnologia (ad esempio, processi produttivi innovativi) e quelle derivanti dalle necessità di mercato (ad esempio, produzione personalizzata). Sia le une che le altre sono linee di intervento, che a loro volta si compongono di Priorità di Ricerca e Innovazione (Pri) all’interno delle quali sono definiti obiettivi di studio e sviluppo che possono aiutare a programmare degli interventi di breve, medio e lungo periodo. Un lavoro complesso, che ha richiesto due anni di impegno.   

 

Analisi di contesto del settore manifatturiero

1)      La manifattura italiana resta la seconda in Europa per valore aggiunto

Anzitutto, per capire di quali attività di ricerca e innovazione avesse bisogno la manifattura italiana, occorreva disporre di un quadro realistico delle sue dimensioni e delle sue caratteristiche, partendo dal confronto con il manufacturing europeo. Com’è noto, la redazione della nuova Roadmap è iniziata nel 2020 e sono stati presi in considerazione dati dal 2019. E da questi è emerso quanto grande sia il rilievo che il settore ricopre nel nostro Paese e nel contesto del Vecchio Continente. Nel 2019, infatti, più di 30 milioni di persone hanno lavorato nei 2 milioni di imprese manifatturiere europee, generando un fatturato di circa 7.800 miliardi euro e un valore aggiunto di quasi 2mila miliardi. Nel Vecchio Continente, la manifattura ha impiegato il 23% del totale della forza lavoro ed ha generato il 29% del valore aggiunto. E considerando quest’ultimo parametro, si vede che il manufacturing continentale vale quasi il doppio del wholesale and retail sale e quasi quattro volte le costruzioni e i trasporti. E l’Italia? È ben posizionata in questo contesto. In termini di valore aggiunto, solo la Germania (8 miliardi) precede l’Italia (3,8 miliardi); e questa è ancora un po’ avanti rispetto alla Francia (3,1 miliardi). In Italia, peraltro, nell’ambito del manifatturiero ci sono alcuni settori che hanno avuto prestazioni brillanti: In particolare quello della produzione delle macchine utensili, dei prodotti in metallo, dell’alimentare e dell’industria della moda rappresentano il 46% del valore aggiunto, il 42% del fatturato e il 41% delle esportazioni.

Settori del manifatturiero italiano per fatturato al 2019 – Eurostat. In Italia, nell’ambito del settore manifatturiero ci sono alcuni settori che hanno avuto prestazioni particolarmente brillanti in termini di valore aggiunto e fatturato. In particolare il settore della produzione delle macchine utensili, dei prodotti in metallo, dell’alimentare e dell’industria della moda rappresentano il 46% del valore aggiunto, il 42% del fatturato e il 41% delle esportazioni. Tali settori rappresentano tradizionalmente, insieme all’industria del mobile e del legno, il “made in Italy” tanto da permettere al nostro Paese di posizionarsi a livello europeo sempre tra i primi paesi per fatturato e valore aggiunto.

«Una prima importante considerazione è che l’Italia è in grado di costruire le macchine con le quali anche le aziende del Belpaese realizzano i prodotti. In realtà, pochi Paesi al mondo possono dire altrettanto» – afferma Tullio Tolio, docente di manufacturing systems engineering al Politecnico di Milano e presidente del Comitato Tecnico Scientifico di Cfi. Peraltro, il contributo più rilevante fornito all’economia italiana dal settore è dato dalle vendite all’estero: con 27,8 miliardi di euro, le vendite di macchinari all’estero coprono una quota del 5,7% sul totale delle esportazioni italiane, che sale al 6,4% prendendo in considerazione le sole esportazioni di merci. Se però torniamo alla manifattura italiana in generale, osserviamo che il numero delle aziende è pari a circa 370mila, contro le circa 200mila della Francia e della Germania. «È evidente che l’altra caratteristica del tessuto manifatturiero italiano è una forte prevalenza di piccole e medie imprese» – afferma Tolio.

Valore aggiunto (M€) del manifatturiero primi 10 paesi europei, 2009-2019. Negli ultimi 10 anni, il valore aggiunto della industria manifatturiera dei primi 10 paesi europei è aumentato fino a superare i 1.800 miliardi complessivi e l’Italia continua comunque a giocare un ruolo di primissimo livello nello scenario europeo posizionandosi al secondo posto dopo la Germania per valore aggiunto

2)      La manifattura italiana e la competitività di sistema

L’attività di ricerca e sviluppo (R&S) rappresenta una variabile strategica della competitività dei sistemi economici, in quanto permette di incorporare elevati contenuti di conoscenza nella produzione di beni e servizi, con impatti positivi sui risultati economici complessivi. Ma vanno considerati anche gli indicatori dello Sviluppo sostenibile dell’Onu, che incorporano parametri di R&S. Per capire come è posizionata l’Italia, occorre osservare l’European Innovation Scoreboard (2021). In realtà la situazione è assai meno grave di quanto si pensi. Anzi: l’Italia ha migliori prestazioni rispetto alla media europea su alcuni indicatori legati all’innovazione (ad esempio: “In-house product innovators without market novelties” o “In-house business process innovators”) ma anche su alcuni indicatori di sostenibilità ambientale (ad esempio: “Circular material use rate” o “Eco-Innovation Index”). A livello globale, però, Paesi come gli Stati Uniti, il Giappone e la Corea del Sud avanzano con un passo assai più spedito, anche grazie a investimenti privati molto più corposi.

Confronto Italia-EU indicatori relativi all’European Innovation Scoreboard (2021). L’Italia ha migliori prestazioni rispetto alla media europea su alcuni indicatori legati all’innovazione ma anche su alcuni indicatori di sostenibilità ambientale.

3)      La reazione della manifattura italiana al Covid

La manifattura italiana è quella che ha reagito meglio allo choc. È dipeso molto dalla componente interna della domanda di beni che, grazie alle misure governative di sostegno ai redditi da lavoro prima e di stimolo alla spesa dopo, ha dato un contributo decisivo alla ripresa della produzione. Per Tolio, ciò è dipeso anche da un’altra caratteristica della manifattura italiana: «Vince nelle variazioni e nelle difficoltà. Non sa fare squadra e non ha una consolidata tradizione manageriale, per cui in tempi di normalità è meno efficiente; ma quando si tratta di inventare nuove soluzioni, il Paese emerge».

Andamento dei volumi di produzione rispetto al pre-pandemia, media mondiale* (indice ott-dic2019=100, dati destagionalizzati).

Strategie europee e nazionali per la r&i

La Roadmap individua un insieme di scenari di riferimento per il futuro della manifattura che guideranno l’evoluzione dei mercati e della società civile

Una volta realizzato il quadro della manifattura italiana, bisognava valutare quali strategie di R&I europee o nazionali avessero la possibilità di impattare sulla sua evoluzione. Molto sinteticamente – perché la materia è vastissima – si possono indicare le principali, tutte riportate nella Roadmap. Anzitutto, Horizon Europe, piano che succede a Horizon 2020 e che ha obiettivi molto ambiziosi: quello di rafforzare la posizione dell’Europa in prima linea nel settore della R&I a livello mondiale, e quello di accrescere l’impatto scientifico, sociale ed economico dei fondi europei per la ricerca. Secondo la Roadmap, si parte da una posizione di tutto rispetto: il Vecchio Continente produce il 17% della ricerca globale e il 25% delle pubblicazioni scientifiche di alta qualità. Il problema che l’investimento medio in ricerca e sviluppo è pari al 1,5% del Pil, mentre gli Usa (2,1%), il Giappone (2,6%) e la Corea (3,6%) corrono assai più veloci. Di qui lo stanziamento di un budget di 95,5 miliardi di euro: il nuovo programma verrà implementando nel corso degli anni 2021-2027 attraverso 3 pilastri (Excellence ScienceGlobal Challenges and European Industrial CompetitivenessInnovative Europe).

In secondo luogo, la partnership Made in Europe. Questa coinvolge l’intera catena del valore manifatturiero in Europa e mira a incrementare la leadership tecnologica e la sovranità del Vecchio Continente nella produzione; inoltre aiuterà le aziende a diventare più resilienti, sostenibili e più digitali. L’idea è che le sfide che le aziende europee stanno affrontando vanno considerate come un’opportunità per incrementare l’innovatività e la competitività. In terzo luogo, il Chip Act. il pacchetto normativo sui semiconduttori, approvato l’8 febbraio 2022 dalla Commissione Europea. L’obiettivo è quello di raddoppiare entro il 2030 la produzione continentale di chip e quindi di rendere autonomi gli Stati membri da forniture cinesi o americane. Sono stati stanziati 43 miliardi di euro. Oltre 11 miliardi di euro saranno messi a disposizione per supportare la ricerca, lo sviluppo nel settore e per garantire l’impiego di semiconduttori avanzati, in applicazioni innovative. Quanto alle strategie italiane, il Programma Nazionale della Ricerca (Pnr). In pratica si tratta di un documento redatto in continuità con il citato Horizon Europe, che orienta la politica di ricerca in Italia individuando priorità, obiettivi e azioni e definendo le linee di indirizzo.

Uno dei punti su cui la Roadmap pone l’accento riguarda la digitalizzazione dei processi produttivi consolidati, per migliorarne le interazioni e gestire diversi tipi di lavorazioni anche attraverso processi ibridi

Sono state individuate sei aree di intervento e alcune (digitale, industria, aerospazio; clima, energia, mobilità sostenibile) possono impattare direttamente sulla manifattura. Molto rilevante è il Piano Nazionale per la Ripresa e la Resilienza (Pnrr), poi definito “Italia Domani” e discendente da Next Generation EU, un progetto di rilancio economico dedicato agli stati membri. L’importo totale di Italia Domani è di 191,5 miliardi. In linea generale, si intende modernizzare la pubblica amministrazione, rafforzare il sistema produttivo e intensificare gli sforzi nel contrasto alla povertà, all’esclusione sociale e alle disuguaglianze. Quanto all’impatto sulla manifattura, dipende da alcune delle sei missioni: e cioè dal momento in cui si tratta di digitalizzazione, innovazione, competitività; Istruzione e ricerca; Infrastrutture per una mobilità sostenibile; e transizione ecologica. Va sottolineato che la Nuova Roadmap tiene contro anche delle strategie nazionali e regionali di specializzazione intelligente (RIS3). Queste sono programmi di trasformazione economica integrati e basati sulle specifiche caratteristiche del territorio; sono pensati per svolgere azioni importanti, come assicurare la piena partecipazione dei soggetti coinvolti e incoraggiare l’innovazione e la sperimentazione; e partire da esperienze concrete che includono validi sistemi di monitoraggio e valutazione.

 

Scenari di riferimento per il futuro

1)      La Mobilità elettrica: una sfida di filiera

Secondo la Roadmap, in Italia abbiamo un ricco ecosistema sia di produttori di componenti elettrici che di elettronica di potenza; inoltre possiamo contare sull’esperienza di alcuni poli per la progettazione e l’ingegnerizzazione dei prodotti

I dati presi in considerazione dalla nuova Roadmap, come si è già sottolineato, sono quelli del 2019. Ora sappiamo che nel 2022 le auto green hanno raggiunto il 4,2% del parco auto, in Italia, anche se nello stesso anno le vendite sono calate. In altri Paesi europei (soprattutto del Nord), però, la percentuale di immatricolazioni green è a doppia cifra. Comunque sia, secondo la Roadmap, in Italia abbiamo un ricco ecosistema sia di produttori di componenti elettrici che di elettronica di potenza; inoltre possiamo contare sull’esperienza di alcuni poli per la progettazione e l’ingegnerizzazione dei prodotti. Molto importante è anche il ruolo delle imprese di fabbricazione di macchinari per le produzioni industriali proprio dei componenti. Quanto all’impatto previsto dal punto di vista delle attività di R&S, per la Roadmap ce ne sono a breve termine; tuttavia, sono necessari interventi di tipo strutturale che potrebbero portare dei cambiamenti rilevanti nel medio-lungo termine. In pratica, in questo lasso di tempo si potrebbe diminuire la dipendenza dai possessori di materie prime. Ci sono diverse linee di azione coinvolte. Ma di queste parleremo dopo.

2)      I Nuovi modelli di consumo

Si fa l’esempio delle vendite di lusso. Prima del Covid, il 30-40% di queste era generata dai consumatori in transito e all’estero. Ora si sono imposti i “pop up store” utilizzati dai brand per vendere direttamente sul social; si sottolinea che dal mercato asiatico sono aumentati gli acquisti da oltre confine favoriti da una tassazione molto bassa rispetto ai portali locali. Di fatto, grazie alla digitalizzazione, il comportamento di acquisto online dei consumatori è cambiato in modo permanente, avendo superato gli ostacoli degli scorsi anni. Quanto all’impatto previsto dal punto di vista delle attività di R&S, i nuovi modelli di consumo sono già in fase di evoluzione e richiedono interventi urgenti a supporto del manifatturiero già dal breve periodo. Quanto alle linee di intervento, sono ad esempio la produzione personalizzata e i processi innovativi.

Quota dei prodotti di lusso nella Cina e previsioni al 2025 (% miliardi di euro).

3)      L’Economia Circolare

Qui lo scopo è quello di mantenere il valore di beni, materiali e risorse il più a lungo possibile reintegrandoli nella produzione quando possibile e se hanno raggiunto la fine del loro ciclo di vita, utilizzarli come scarti anche i comparti differenti, così da ridurre al minimo la generazione di rifiuti. Il problema è che c’è un costante aumento della domanda delle risorse naturali, dovute anche all’incremento del tasso di urbanizzazione; il consumo di materiali in tutto il mondo crescerà di otto volte entro il 2050. Quanto all’impatto previsto dal punto di vista delle attività di R&S: diverse iniziative di economia circolare sono già avviate e hanno già un forte impatto nel breve ma sono previsti investimenti in R&S principalmente nel medio periodo. Tra le linee di intervento, la sostenibilità industriale e la produzione ad alta efficienza.

Analisi dei flussi di materiali in EU e il tasso di utilizzo del materiale circolare o tasso di circolarità, ovvero la quota di materiale riciclato e reimmesso nell’economia.

4)      La gestione della conoscenza e Internet of Actions

Roadmap 2023 Cluster Fabbrica Intelligente

L’Internet of Actions è una soluzione che permette di condividere non solo informazioni, ma anche sensazioni e azioni grazie alla presenza di sensori e attuatori intelligenti di nuova generazione. La conoscenza si trasmette da remoto anche grazie a tecnologie di sensoristica, controllo, attuazione e trasmissione dei dati in grado di eliminare per l’uomo la percezione di una latency. È richiesto, ovviamente, lo sviluppo di nuove architetture e di dispositivi sempre più efficienti e accurati. Quanto all’impatto previsto dal punto di vista delle attività di R&S: alcuni sistemi per la gestione della conoscenza sono già in fase di sviluppo con effetti nel breve; ma sono previsti investimenti nel medio-lungo periodo per quanto riguarda i sensori, gli attuatori e la cybersecurity. Quanto alle linee di intervento, tra queste la produzione personalizzata e la valorizzazione delle persone nelle fabbriche.

5)      Le piattaforme digitali

Qui sono prese in considerazione le platform che consentono di far incontrare virtualmente i consumatori e imprese per interagire e condividere informazioni, soddisfare i bisogni dei clienti e migliorare la capacità di gestire i processi delle aziende. Lo scenario contempla la creazione di nuovi prodotti e servizi da parte degli attori delle platform; e la Roadmap riporta una previsione di Kpmg, che stima che il giro d’affari legato alla platform economy supererà i 60mila miliardi nel 2025. Quanto all’impatto previsto dal punto di vista delle attività di R&S: le piattaforme digitali ne hanno uno forte nel breve in termini di miglioramento della comunicazione e collaborazione a diversi livelli della produzione; tuttavia sono necessari investimenti in R&S anche nel medio periodo per supportare le Pmi e i fornitori di tecnologie e implementare di soluzioni aperte. Qui la linea di intervento coinvolta è quella che riguarda le piattaforme digitali, l’AI, e la cybersecurity.

Una slide della Roadmap del Cluster Fabbrica Intelligente. La dimensione della platform economy a livello globale, 2018 (market cap in mld di dollari)

6)      I cambiamenti climatici

Impianto fotovoltaico. Per la Roadmap il cambiamento climatico richiede degli investimenti in R&S sia dal punto di vista strutturale che di tecnologie con un impatto nel medio-lungo periodo

Si punta l’indice contro i combustibili fossili, e si definiscono scenari di sviluppo basati sulle rinnovabili (eolico, fotovoltaico, geotermico, idroelettrico, biomasse). Per rendere reale la transizione energetica, occorre sviluppare nuove tecnologie e rendere disponibili nuovi materiali, ad esempio per la decarbonizzazione dei processi e per il settore energetico. Quanto all’impatto previsto dal punto di vista delle attività di R&S, per la Roadmap il cambiamento climatico richiede degli investimenti in R&S sia dal punto di vista strutturale che di tecnologie con un impatto nel medio-lungo periodo. Tra le linee di intervento coinvolte, la sostenibilità industriale e la produzione ad alta efficienza.

 

La struttura della nuova Roadmap

Veniamo dunque al cuore della nuova Roadmap. 

1)      Cosa sono le linee di intervento

Le linee di intervento (LI) nascono da esigenze di mercato e dalle soluzioni per darvi risposta, e contengono le traiettorie lungo le quali le aziende possono riconoscersi e sviluppare dei percorsi di ricerca e innovazione. Tengono conto di tutti gli scenari descritti, da quelli di contesto a quelli declinati al futuro.

Rodmap del Cluster Fabbrica Intelligente: Keyword per le linee di intervento market pull.

2)      Cosa sono le Priorità di Ricerca e Innovazione

Ogni LI si compone di Priorità di Ricerca e Innovazione (Pri) all’interno delle quali sono definiti obiettivi di studio e sviluppo che possono aiutare a programmare degli interventi di breve, medio e lungo periodo sia a livello di aziendale che a livello di filiera produttiva e di sistema Paese.

Roadmap: Keyword per le linee di intervento technology push

3)      La definizione dell’impatto e dell’orizzonte temporale

Per ogni linea di intervento viene definito un impatto atteso sulla manifattura italiana. E soprattutto – e questa, come si diceva, è una grande novità della versione attuale della Roadmap – un orizzonte temporale. Quest’ultimo è un elemento fondamentale, perché in base ad esso il decisore politico può programmare il tipo di investimento in R&I. Scorrendo la Roadmap, si nota che ci sono degli obiettivi a breve, a medio e a lungo termine,  che possono richiedere attività diverse e implicare Pri differenti.

4)      La struttura a matrice a doppia entrata

Rosanna Fornasiero, ricercatrice senior del Cnr

È stata ben definita dalla Senior researcher al Cnr e responsabile del Gruppo Roadmap di Cfi Rosanna Fornasiero, secondo la quale dal punto di vista dei contenuti il passaggio più importante è stato quello di incrociare le tre linee guidate dalle tecnologie (processi produttivi innovativi; produzione evolutiva e resiliente; piattaforme digitali, modellazione, Ai, security) e quelle derivanti dalle necessità di mercato (produzione personalizzata; sostenibilità industriale; valorizzazione delle persone; alta efficienza e zero-defect). Ad esempio, se il mercato chiede alle aziende manifatturiere una produzione personalizzata, poi occorre definire le tecnologie da sviluppare nei prossimi anni per conseguire questo fine. Si è passati da una logica lineare, utilizzata nella precedente Roadmap, ad una matrice a doppia entrata. La nuova Roadmap tiene conto della continua interazione tra le varie linee di intervento.

Le sette linee di intervento

1)      LI1: Produzione personalizzata

Qui l’obiettivo è di proporre Pri per sviluppare sistemi e modelli industriali in grado di realizzare in modo efficiente prodotti personalizzati. I primi devono essere riconfigurabili in tempi ridotti, per soddisfare gli specifici requisiti raccolti dal singolo cliente, che diventa l’artefice della soluzione. Sono inoltre necessari nuovi modelli di supply chain flessibili e agili che tengano conto di strategie di modularizzazione del prodotto. Non stupisce, dunque, che tra i Pri collegati alla LI1 ci siano ad esempio gli “strumenti avanzati per la configurazione e progettazione di soluzioni personalizzate” e le “soluzioni per la produzione efficiente di prodotti personalizzati funzionali ad alto valore aggiunto”. Il primo presenta un orizzonte temporale con obiettivi di breve e di medio termine; e un’interazione con tre linee di intervento. Il secondo ha obiettivi anche a lungo termine e una relazione con altre quattro linee di intervento. Quanto all’impatto atteso, ad esempio l’ampliamento dell’offerta di soluzioni personalizzate in diversi settori della manifattura; il miglioramento della qualità del prodotto finale; e quello nel matching tra le necessità del consumatore e le soluzioni proposte.  

2)      LI2: Sostenibilità industriale

L’obiettivo della linea di intervento 2 è la sostenibilità industriale. Trasformare i processi industriali di progettazione e produzione in ottica di economia circolare, e questo per contenere le emissioni di CO2, per migliorare l’efficienza energetica, per razionalizzare i consumi, per favorire il recupero delle risorse e delle materie prime

Qui l’obiettivo è quello di proporre Pri per trasformare i processi industriali di progettazione e produzione in ottica di economia circolare, e questo per contenere le emissioni di CO2, per migliorare l’efficienza energetica, per razionalizzare i consumi, per favorire il recupero delle risorse e delle materie prime. È appena il caso di sottolineare il legame con circular economy, e che in questa nuova prospettiva, di conseguenza, il ruolo dell’industria manifatturiera è fondamentale verso l’implementazione di un concetto circolare di fabbrica. Quanto alle Pri collegate, sono sei. La prima, ad esempio, è “la Progettazione e lo sviluppo in ottica life cycle thinking”, perché separare le parti dei prodotti limita lo sviluppo di strategie di economia circolare – che prevede la riparazione, l’aggiornamento e la rigenerazione per impedire lo spreco di risorse. In questo caso sono previsti obiettivi a breve, medio e lungo termine; nonché l’interazione con un’altra Pri, quella delle tecnologie, dei processi e strumenti per il riutilizzo, de- e re-manufacturing e riciclo di prodotti, componenti e materiali. Quanto all’impatto atteso dalla linea di intervento, la minimizzazione di quello ambientale del manifatturiero con focus specifico sull’efficientamento delle risorse naturali ed energetiche; il controllo e il contenimento dell’impronta a livello di intero ciclo di vita del prodotto, del processo e del sistema; e la creazione del valore in filiere trans-settoriali.

3)      LI3: Valorizzazione delle persone nelle fabbriche

Qui invece l’obiettivo è quello di proporre Pri per progettare e sviluppare soluzioni che consentano di valorizzare le persone e le loro competenze e contribuire alla loro soddisfazione e benessere. Ciò comporta, ad esempio, lo studio di tecnologie per l’ergonomia, per la collaborazione con i cobot, la mappatura di conoscenze compatibile con la privacy, la cybersafety e altro. Occorrono nuovi processi, nuove macchine e nuovi sistemi che potrebbero rivisitare la base produttiva nazionale. Tra le tre Pri, ad esempio quella inerente le “Nuove Tecnologie, Metodi e Strumenti per l’ottimizzazione dell’ambiente di lavoro, delle interazioni uomo-macchina e del carico cognitivo della Persona”. Si propone lo sviluppo di metodi, dispositivi e sistemi che supportino gli operatori nel loro lavoro, aumentando le loro capacità fisiche e cognitive, migliorando la qualità del lavoro ed incrementando la produttività riducendo i margini di errore. La Pri interagisce con due linee di intervento e ha orizzonti temporali a breve, medio e lungo termine. Tra gli impatti attesi dalla linea, quelli di aumentare la sicurezza e il benessere nei posti di lavoro; di ridurre dello stress psico-fisico; di accrescere le opportunità di qualificazione del lavoro e consentire la valorizzazione dei lavoratori, e altri.

4)      LI4: Alta efficienza e zero-defect

I prodotti personalizzati richiedono dei sistemi di
produzione modulari, flessibili ed adattabili, cioè con
capacità di adattarsi e riconfigurarsi sulle caratteristiche che di volta in volta vengono richieste dal cliente, senza perdere di efficienza del sistema e qualità del prodotto, in accordo ai paradigmi di produzione emergenti “Zero-waste e Zero Defect manufacturing” focalizzati sulla qualità del prodotto e l’efficienza nell’utilizzo delle risorse

L’obiettivo in questo caso è quello di proporre Pri per ottenere questi risultati: zero difetti con modelli e tecnologie per la riduzione delle non conformità – e qui va considerato un monitoraggio che contempli diverse fasi, dalla gestione della qualità alla logistica interna; nonché la robustezza e la flessibilità della produzione, come capacità di operare in presenza di disturbi, dovuti alle caratteristiche intrinseche o alla variabilità dei materiali e dei pezzi in entrata. Tra le otto Pri indicate, la prima è relativa al “Monitoraggio e controllo avanzato dei processi di produzione”. Si integra con sei linee di intervento, e si collega a obiettivi a breve, medio e lungo termine.

 

5)      LI5: Processi produttivi innovativi

Qui l’obiettivo è quello di proporre Pri sulla digitalizzazione dei processi produttivi consolidati, per migliorarne le interazioni e gestire diversi tipi di lavorazioni anche attraverso processi ibridi; sul ruolo crescente dell’additive manufacturing e le sfide che ne derivano; e sulle lavorazioni di materiali standard o innovativi, anche considerando geometrie particolari e produzioni su scala micro e macro. Tra le sei Pri, la prima è quella relativa alle “Tecnologie, processi e materiali per la produzione additiva”. Sono segnalate quattro interazioni con altre linee di intervento, e l’orizzonte temporale prevede obiettivi a breve, medio e lungo termine. Tra gli impatti attesi, l’innovazione di processi convenzionali e non; la riduzione e il riutilizzo dei materiali di scarto tramite processi innovativi; aumento della flessibilità e della resilienza dei processi di produzione; l’aumento delle performance in termini di volume di lavoro e produttività dei processi innovativi e altri.

6)      LI6: Produzione evolutiva e resiliente

Il digital twin Digital Twin per la predizione delle prestazioni e la gestione operativa di sistemi produttivi e logistici ad elevata flessibilità

Qui l’obiettivo è quello di proporre Pri per sviluppare sistemi evolutivi e resilienti grazie ad un elevato grado di automazione e autoapprendimento da parte delle macchine, con livelli di autonomia e di intelligenza adattativa tali da agevolare il compito degli operatori e consentire intervento di operatori meno esperti. Tra le cinque Pri, la prima è relativa alla “Progettazione e controllo di sistemi di produzione riconfigurabili”, che ha interazioni con tre linee di intervento e obiettivi di breve, medio e lungo termine. Tra gli impatti attesi, il miglioramento della capacità del manifatturiero di adattarsi alla continua evoluzione degli scenari tecnologici, economici e di mercato; e altri.

7)      LI7: Piattaforme digitali, modellazione, AI, Cyber security

Qui l’obiettivo è assai articolato. Si tratta di offrire Pri per lo sviluppo di architetture digitali innovative per il monitoraggio, il controllo e la gestione dell’avanzamento della produzione e dei suoi asset, la modellazione di nuovi prodotti-servizi e processi produttivi, l’utilizzo di soluzioni di AI, Big data e adeguati sistemi di Cyber Security. Tra le sette Pri, quella relativa ai “Modelli e strumenti per la gestione di imprese collaborative e supply chain dinamiche”, che interagisce con tre linee di intervento e presenta un orizzonte temporale con obiettivi a breve e medio termine. Quanto agli impatti attesi, l’utilizzo pervasivo di nuove piattaforme digitali, di infrastrutture tecnologiche, di servizi avanzati per la gestione della catena di produzione e distribuzione al fine di conseguire un incremento di efficienza e produttività e un adeguato raccordo tra domanda e offerta e altri.

 

Il modello a tripla elica

Infine, la Roadmap identifica un modello di innovazione a tripla elica: lo sviluppo di un territorio, capace di considerarne fabbisogni e caratteristiche, può essere ottenuto attraverso la fattiva collaborazione tra mondo scientifico, business e organi di governo. La ricerca deve individuare risultati che siano applicabili a diversi contesti; il business deve renderli economicamente convenienti, profittevoli e competitivi; le istituzioni devono fornire ad entrambi il contesto normativo per una effettiva cooperazione. In questo contesto, cioè, la Roadmap indica una strada; ma perché questa sia positivamente percorsa occorre l’attivazione (al contempo) di più soggetti. 

 

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