Alla luce degli avvenimenti dell’ultimo anno – si pensi, appunto, alle guerre, ma anche agli impatti del cambiamento climatico che continuano a farsi sentire in modo sempre più violento in Italia – il Cluster Fabbrica Intelligente (CFI) ha voluto aggiornare la sua Roadmap per la ricerca e l’innovazione che delinea i contorni della manifattura del futuro.
In uno scenario economico sempre più incerto le aziende della manifattura si trovano a fare i conti con le conseguenze del mutamento degli equilibri geopolitici e, al tempo stesso, con importanti driver di cambiamento che stanno accelerando la transizione dell’industria (e della società) verso una sostenibilità sempre più spinta, abilitata dalle tecnologie digitali.
Questi trend – come i cambiamenti climatici, l’elettrificazione e l’economia circolare – possono rappresentare per le imprese importanti opportunità per ripensare ai modelli di generazione del valore e promuovere una crescita più sostenibile. Per poter cogliere queste opportunità, tuttavia, è necessario comprendere i cambiamenti e non lasciarsi sopraffare da essi.
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Una Roadmap aggiornata per orientarsi davanti a nuove sfide e cambiamenti
La Roadmap è il frutto di mesi di lavoro dei sette Gtts (Gruppi tematici tecnico-scientifici) che fanno capo al Comitato tecnico-scientifico del Cluster Fabbrica Intelligente, presieduto dal professor Tullio Tolio del Politecnico di Milano. Ne fanno parte esperti accademici italiani nelle varie aree (designati dai rettori delle università appartenenti al Cluster), rappresentanti delle imprese, delle associazioni industriali, degli enti di ricerca, delle Regioni.
Un “navigatore” per orientarsi
La versione aggiornata della Roadmap si rivolge a imprese e decisori politici con l’intento di essere un vero e proprio “navigatore” per definire strategie per orientarsi in una realtà complessa, condizionata da molteplici sfide, e di investire in tecnologie coerenti con l’obiettivo di dar vita ad una manifattura più reattiva, più resiliente e più avanzata.
“Tra le maggiori innovazioni della nuova Roadmap vi è l’introduzione di orizzonti temporali per consentire al decision maker di definire il modello di intervento finanziario più opportuno e l’attenzione alle transizioni digitali e green”, spiega Tolio.
“La Roadmap è un documento fondamentale per la manifattura italiana, e pertanto dovrebbe avere la più larga diffusione. Tiene conto di un insieme di documenti e di atti europei, come Horizon Europe, come il Chips Act o come Made in Europe. Data la sua valenza strategica, abbiamo pensato di promuoverne la sua divulgazione non solo alle istituzioni e al mondo delle imprese, ma anche alle università e agli istituti tecnici, perché possa crescere una comune cooperazione nella costruzione del manifatturiero del futuro”, aggiunge Gianluigi Viscardi, Presidente del Cluster Fabbrica Intelligente.
I sei scenari di riferimento per la manifattura del futuro
La Roadmap individua un insieme di “scenari di riferimento per il futuro”: sei “sfide” che già stanno attraversando la manifattura e che secondo gli esperti del Cluster Fabbrica Intelligente assumeranno un rilievo ancora più imponente nei prossimi anni.
Il primo è quello della mobilità elettrica. In Italia nel 2022 le auto green hanno raggiunto il 4,2% del parco auto. Il lavoro di ricerca che ha portato alla Roadmap è partito dall’analisi dell’ecosistema italiano: il Paese, infatti, può contare su un ricco ecosistema sia di produttori di componenti elettrici che di elettronica di potenza, oltre che 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.
Il secondo scenario di cambiamento è quello dei nuovi modelli di consumo. Si pensi, ad esempio, alle vendite dei prodotti 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. Di fatto, grazie alla digitalizzazione, il comportamento di acquisto online dei consumatori è cambiato in modo permanente, avendo superato gli ostacoli degli scorsi anni.
Il terzo scenario è quello dell’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 hanno raggiunto la fine del loro ciclo di vita. Se l’obiettivo è quello di ridurre al minimo la generazione di rifiuti al tempo stesso occorre fare i conti con un costante aumento della domanda delle risorse naturali, dovute anche all’incremento del tasso di urbanizzazione. E questo trend è previsto in crescita: si stima, infatti, che il consumo di materiali in tutto il mondo crescerà di otto volte entro il 2050.
Il quarto scenario di cambiamento è quello della gestione della conoscenza e dell’Internet of Actions. Quest’ultimo 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 queste tecnologie. È richiesto, ovviamente, lo sviluppo di nuove architetture e di dispositivi sempre più efficienti e accurati.
Il quinto scenario riguarda le piattaforme digitali, che consentono di far incontrare virtualmente 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.
Il sesto e ultimo scenario è quello dei cambiamenti climatici, tema che negli ultimi anni ha colpito da vicino molte imprese italiane. Punto cardine di questa lotta è l’abbandono dei combustibili fossili e la definizione di scenari di sviluppo basati sulle rinnovabili (eolico, fotovoltaico, geotermico, idroelettrico, biomasse). Una sfida per tutti i settori dell’industria e che diventa ancora più ardua per il settore energetico. Alla luce di queste sfide, occorrerà sviluppare nuove tecnologie per la decarbonizzazione dei processi e per il settore energetico.
Le linee di intervento
Le proposte della Roadmap sono strutturate su sette linee di intervento strategiche, ovvero:
- produzione personalizzata
- sostenibilità industriale
- valorizzazione delle persone
- alta efficienza e produzione zero-defect
- processi produttivi innovativi
- produzione evolutiva e resiliente
- piattaforme digitali, modellazione, AI, security
Aziende e decisore politico sono chiamati a “riconoscersi” in una o più di queste azioni da intraprendere. Tuttavia, nel caso in cui si intenda imboccare una di queste strade, occorre poi definire le tecnologie da sviluppare nei prossimi anni per conseguire il fine. Come fare, nella pratica?
Anche in questo caso gli esperti del Cluster Fabbrica Intelligente hanno cercato di fornire una risposta, definendo per ciascuna di queste linee priorità di ricerca e innovazione. Le prime quattro linee di intervento generano dalle necessità di affrontare le sfide che arrivano dal mercato e propongono percorsi finalizzati a diversi obiettivi, come: progettazione e produzione personalizzata, dove il consumatore ha un ruolo attivo nel configurare la propria soluzione; la sostenibilità, la simbiosi industriale e i nuovi processi di progettazione e produzione in ottica di circular economy.
E ancora: la valorizzazione delle persone nelle fabbriche, attraverso la gestione della conoscenza, la sicurezza e l’ergonomia. Ultima linea strategica inerente a questo “blocco” è l’alta efficienza e la produzione “zero-defect”, guidata dall’integrazione tra qualità, manutenzione e logistica.
Le linee di intervento 5-6-7, invece, partono dalla necessità di migliore e studiare le nuove tecnologie a supporto dei processi e sistemi della manifattura. La linea di intervento 5, in particolare, si concentra sull’integrazione delle tecnologie “tradizionali” con quelle più evolute, ma anche con nuovi processi produttivi, come quelli dell’Additive Manufacturing e le micro e nano lavorazione.
La sesta linea di intervento si lega ai temi della flessibilità, già a partire dall’organizzazione e del layout delle linee, e delle tecnologie che le abilitano. La settima linea di intervento si riferisce alle piattaforme che abilitano la collaborazione tra le aziende (AI, cyber security, big data e gemelli digitali).
La Roadmap, quindi, ha una struttura particolare con una matrice a doppia entrata: dall’intersecazione tra i due diversi tipi di linee di intervento emergono le priorità della ricerca e dell’innovazione, e quindi gli abilitatori tecnologici da adottare.
“Un altro elemento distintivo è l’enfasi sull’interazione tra le due grandi transizioni economiche e sociali che stiamo attraversando, quella digitale e quella green. Si intrecciano e comportano una mole considerevole di problemi da risolvere; ma tutto ciò gioca a favore della manifattura italiana. Le aziende del Belpaese, infatti, danno il meglio di sé proprio quando si tratta di trovare rapidamente soluzioni innovative a mutazioni epocali. È accaduto così nel post-Covid, quando l’Italia è riemersa prima e meglio degli altri Paesi”, conclude Tolio.
È possibile fare richiesta del documento integrale sul sito del Cluster Fabbrica Intelligente al seguente link.
