La quarta rivoluzione industriale è la più complessa, inclusiva e automatizzata che il mondo abbia mai visto. Abbiamo raggiunto il punto di convergenza tra la tecnologia fisica (macchine, dispositivi, sensori e connettività ovunque) e quella digitale (intelligenza artificiale, cloud e analisi) per creare una fabbrica connessa in modo veramente intelligente.
Nel loro bestseller dal titolo "Why Nations Fail: The Origins of Power, Prosperity, and Poverty", gli economisti americani Daron Acemoglu e James Robinson sostengono che "la disuguaglianza nel mondo odierno esiste perché durante il XIX e il XX secolo alcune nazioni sono riuscite a sfruttare la rivoluzione industriale, le tecnologie e le metodologie organizzative che questa ha portato, mentre altre non sono state in grado di farlo".
Oggi le aziende stanno intraprendendo una nuova, importante trasformazione digitale, rivoluzionando intere modalità operative e creando modelli che sfruttano le novità per distinguersi dalla concorrenza. La sfida che queste aziende si trovano ad affrontare è rappresentata dalla velocità e dalla portata della trasformazione digitale.
I cambiamenti a cui assistiamo oggi, naturalmente, sono molto più rapidi rispetto a quelli della prima rivoluzione industriale. Anche se le macchine a vapore esistono fin dalla seconda metà del XVIII secolo, la produzione di energia mediante il vapore era un'eccezione ed è rimasta tale per la maggior parte degli usi industriali fino a quasi tutto il XIX secolo.
Henrik von Scheel, una delle menti della rivoluzione digitale tedesca e ideatore dell'Industria 4.0, sostiene che "in sostanza, la punta di diamante dell'Industria 4.0 sono le persone, non la tecnologia. Fin da quando il primo uomo delle caverne ha modellato una selce, l'umanità si è definita in base alla capacità di dotarsi di strumenti per gestire il proprio ambiente. L'era dell'Industria 4.0 non farà eccezione. Rispetto alle rivoluzioni industriali precedenti, la terza e la quarta si sono evolute a un ritmo esponenziale piuttosto che lineare" e "la quarta rivoluzione industriale porta con sé la fusione dei mondi digitale, fisico e virtuale e rappresenta il cambiamento strutturale più importante degli ultimi 250 anni. Questa trasformazione sarà diversa da qualsiasi altra cosa l'umanità abbia sperimentato per dimensioni, portata e complessità. Sta stravolgendo ogni settore ed economia in ogni paese".
Anche se le basi dell'attuale tecnologia necessaria per l'Industria 4.0 sono state gettate negli ultimi 30 anni del secolo scorso, la crescita esponenziale della connettività, della raccolta ed elaborazione dei dati e della potenza di calcolo è avvenuta solo negli ultimi 20 anni.
La nascita dell'Internet of Things (IoT), che sostituisce le precedenti connessioni M2M limitate, e l'arrivo della connettività wireless veloce con le reti 4G e ora 5G offrono la possibilità di implementare milioni di sensori. Inoltre, le nuove tecnologie di produzione come la stampa 3D stanno aprendo la strada a nuovi modi per produrre rapidamente nuove parti, introdurre nuovi materiali e ridurre i costi di produzione e logistica.
L'odierna fabbrica intelligente utilizza un mix di tecnologie cablate e wireless che lavorano insieme tramite il Time-Sensitive Networking (TSN), un insieme di standard che consente alle reti Ethernet di fornire garanzie sulla qualità del servizio (QoS) per il traffico e le applicazioni time-sensitive e mission-critical.
I settori tradizionali, come quello manifatturiero e dei trasporti, devono mettersi al passo con i nuovi strumenti digitali. In molte città si viaggia su treni della metropolitana costruiti oltre 30 anni fa e le fabbriche utilizzano macchinari acquistati decenni fa.
La pandemia ha accelerato la trasformazione digitale di molti settori tradizionali
Fin dalla sua nascita, 10 anni fa, l'Industria 4.0 si è fatta guidare soprattutto dalla tecnologia per aumentare l'efficienza e la produttività in vari settori, tenendo meno in considerazione i principi di equità sociale e sostenibilità.
Tutte queste tecnologie e innovazioni sono state fondamentali nel corso della pandemia, dato che le tecnologie avanzate oggi disponibili hanno permesso di mantenere e, in alcuni casi, riprendere la produzione.
Lo scorso anno, la società di consulenza globale EY ha pubblicato uno studio dal titolo "Reimagining Industry Futures Study 2021". La ricerca mostra che "circa il 71% delle imprese ritiene che la pandemia di COVID-19 abbia accelerato i piani di trasformazione digitale esistenti, mentre il 52% segnala un maggiore interesse per il 5G e l'IoT".
Robotica, microcontroller e Industria 4.0
Una nuova generazione di robot, sospinta dall'intelligenza artificiale, sta facendo il suo ingresso nel luogo di lavoro. I nuovi sistemi, dall'automazione di fabbrica ai veicoli autonomi e ai droni, sono completamente mobili e funzionano su potenti reti wireless. I provider di servizi cloud AWS, Google Cloud e Microsoft Azure hanno collaborato con gli sviluppatori di robotica a questo scopo. Ora questo campo viene definito Robotics-as-a-Service ed è abbinato al Software-as-a-Service.
Inoltre, la pandemia di COVID-19 ha accelerato la domanda di robot per la gestione di un maggior numero di attività industriali. Tecnologie come la realtà aumentata, abbinate alle reti 5G, consentono agli ingegneri di effettuare la manutenzione delle macchine da remoto; molte attività prima affidate all'uomo ora vengono eseguite in modo autonomo o controllate a distanza.
I robot stanno uscendo dai magazzini e dalle fabbriche per entrare nel mondo, supportati dall'intelligenza artificiale e dall'arrivo delle reti 5G. Le aziende dovranno affrontare difficoltà legate al talento, all'interazione uomo-computer e al mondo come banco di prova.
Fino a pochi anni fa, la maggior parte dei microcontroller incorporati in molti dispositivi e macchinari era progettata per fornire funzioni specifiche all'interno dell'unità, senza connettività esterna. Altri tipi di controller dovevano connettersi localmente all'interno di una struttura, ad esempio le macchine di una fabbrica, ma non erano progettati per inviare o ricevere informazioni o comandi esterni.
La nuova generazione di microcontroller connessi cambia radicalmente le regole del gioco. La loro capacità di connettersi come parte dell'IoT li rende ancora più preziosi, poiché i produttori possono aggiungere più funzioni alle macchine, ricevere informazioni utili, monitorare le prestazioni, fare manutenzione preventiva e coinvolgere maggiormente i clienti.
Tuttavia, con miliardi di nuovi microcontroller, una classe di dispositivi particolarmente impreparati per le sfide di sicurezza legate alla connettività a Internet, installati in dispositivi non progettati per la connessione a Internet, la probabilità che si verifichino eventi catastrofici sta crescendo in modo esponenziale.
L'automazione deve proteggere le persone, non sostituirle
Due anni fa, la Commissione europea ha pubblicato la strategia digitale europea, invitando a sviluppare, implementare e utilizzare tecnologie che facciano la differenza nella vita delle persone.
"Tuttavia, oltre a offrire opportunità all'economia e alla società, l'intelligenza artificiale, l'Internet delle cose e la robotica possono anche creare un rischio di pregiudizio di interessi giuridicamente protetti, sia materiali che immateriali. Tale rischio di pregiudizio aumenta con l'ampliarsi del campo delle applicazioni. A tale riguardo, è essenziale analizzare se e in che misura il vigente quadro giuridico in materia di sicurezza e responsabilità sia ancora idoneo a proteggere gli utilizzatori", si legge nel documento.
Durante l'annuncio, la Presidente della Commissione europea Ursula von der Leyen ha affermato che l'Europa deve intensificare i propri sforzi per creare un'economia veramente digitale e fare un uso migliore dell'enorme quantità di dati raccolti.
La sostenibilità deve essere una priorità assoluta
Le aziende che adottano una roadmap per la sostenibilità e raggiungono gli obiettivi fissati saranno premiate con migliori prestazioni e profitti.
L'anno scorso, durante il Web Summit di Lisbona il CIO di Siemens Hanna Hennig ha affermato che per affrontare il cambiamento climatico sarà necessaria "una combinazione di varie tecnologie come l'elettrificazione e le energie rinnovabili; le altre tecnologie serviranno per la gestione dell'energia nelle fabbriche e negli edifici".
"Le aziende più famose affermano sempre che sostenibilità e riduzione delle emissioni di CO2 sono gli obiettivi da raggiungere nei prossimi anni", ma secondo Hennig "non sono molte le aziende che si stanno davvero impegnando su obiettivi realmente misurabili".
