L’industria 4.0 e l’esempio di SIRRIS

La terza rivoluzione industriale, a partire dal secondo dopoguerra, ha trasformato i processi produttivi e il tessuto socio-economico. L’elettronica e l’informatica sono stati i settori protagonisti e oggi stiamo assistendo a un ulteriore potenziamento delle tecnologie digitali. In alcuni rapporti economici, come quello del World Economic Forum, spesso possiamo trovare riferimenti alla quarta rivoluzione industriale. Siamo agli albori di un’epoca in cui i processi industriali saranno sempre più automatizzati e interconnessi.

Una breve panoramica sull’industria 4.0

L’espressione originaria è tedesca: “Industrie 4.0“. È stata adottata per la prima volta nel 2011 all’Hannover Fair per un progetto del governo tedesco. L’obiettivo era promuovere l’informatizzazione dei processi produttivi. Nel tempo si è sempre più discusso sul concetto fino a delineare 4 principi fondamentali per aiutare le aziende a identificare e applicare l’industria 4.0.

1. Interoperabilità: la capacità delle macchine, dei dispositivi, dei sensori e delle persone di connettersi e comunicare tra loro attraverso l’Internet delle Cose (Internet of Things).
2. Trasparenza delle informazioni: la capacità dei sistemi di informazione di creare una copia virtuale del mondo fisico potenziando i modelli delle strutture digitali con i dati acquisiti dai sensori.
3. Assistenza tecnica: la capacità dei sistemi di assistenza di aiutare gli umani ad aggregare e visualizzare le informazioni in maniera comprensibile per prendere decisioni informate e risolvere problemi urgenti in poco tempo. Inoltre, è anche la capacità dei sistemi informatici di supportare fisicamente gli umani svolgendo una serie di compiti sgradevoli, faticosi o non sicuri per i lavoratori.
4. Decisioni decentralizzate: la capacità dei sistemi fisici informatici di prendere decisioni e svolgere determinati compiti in modo autonomo. Solo in caso di emergenze, interferenze o di obiettivi contrastanti le decisioni vengono rimandate a un livello superiore.

Nell’industria tradizionale la chiave del successo sta nell’offrire un servizio o un prodotto di qualità con costi minimi. In questo caso, i dati e le informazioni vengono sfruttate dalle macchine per monitorare lo stato del sistema e individuare eventuali falle. Nell’industria 4.0 i dati consentiranno operazioni di controllo dei sistemi e saranno sfruttati per rendere le macchine ancora più autonome e precise. Quasi come se raggiungessero una certa consapevolezza di ogni singolo settore degli impianti.

L’intelligenza artificiale, i big data, l’Internet of Things, il cloud computing, la robotica sono gli elementi sui cui si baserà l’industria 4.0. Ogni progresso in ogni singolo ambito sarà un passo avanti verso la concreta attuazione dell’industria 4.0.

Non è di sicuro una strada in discesa. Ci sono tante sfide da considerare. I problemi di sicurezza, l’affidabilità e la stabilità delle comunicazioni machine-to-machine (M2M), il mantenimento dell’integrità dei processi produttivi, gli imprevisti che causerebbero gravi danni alla produzione, la protezione delle conoscenze e delle competenze tecniche, eccetera. Ovviamente ogni paese avrà i suoi ostacoli e i suoi tempi. Ma la tendenza generale sembra comunque essere la costante automatizzazione dei processi produttivi.

Con l’arrivo di nuove tecnologie, sarà interessante vedere come ognuna di queste verrà integrata in un unico sistema. In realtà, un esempio lo abbiamo già avuto con SIRRIS. Vale la pena dargli un’occhiata.

Industria 4.0: la dimostrazione di SIRRIS e il futuro del lavoro

Un assaggio di industria 4.0? Ci ha pensato SIRRIS, un’organizzazione scientifica non-profit belga che possiede un importante centro collaborativo per la tecnologia industriale. Il suo obiettivo è quello di aiutare le aziende a tenere il passo con l’evoluzione della tecnologia, in particolare quella dell’automazione. Infatti, SIRRIS sta adottando i suoi laboratori, centri di innovazione e showroom per testare e dimostrare diverse applicazioni industriali.

Di recente hanno promosso la loro ottava sede mostrando un esempio di quella che potrebbe essere una futura cella robotizzata dell’industria 4.0. Qui di seguito il video:

Il processo di automatizzazione mostrato da SIRRIS è composta da diverse tecnologie e opera in diverse fasi:

• Raccolta ordinata: grazie a degli occhiali intelligenti e a un orologio intelligente, il lavoratore può raccogliere e posizionare le componenti del prodotto in un apposito contenitore. I dispositivi indossabili consentono di verificare il corretto numero delle componenti pre-caricate nel contenitore e di assicurarsi che la linea di montaggio abbia il giusto numero di componenti durante l’assemblaggio. Inoltre, i dispositivi digitali permettono di effettuare controlli dell’inventario in tempo reale.
• Transizione n°1: il contenitore viene posizionato su un robot mobile o su un AGV (automated guided veichle). L’operatore deve solo segnalare che il contenitore è stato caricato e che il robot può passare alla fase successiva del processo. Grazie a diversi sensori, il robot può muoversi verso la cella successiva e farsi trovare pronto per l’operazione seguente.
• Cella di montaggio: qui inizia una collaborazione tra l’operatore e il robot. Il primo è efficiente nel raccogliere e posizionare le componenti, mentre il secondo se la cava molto bene con la manipolazione. La loro collaborazione rende il lavoro più facile e veloce. Una volta che il pezzo è stato assemblato, il robot posiziona il contenitore sull’AGV che lo porta nella sezione dei test di qualità.
• Transizione n°2: il passo finale è raggiungere l’ultima postazione per il controllo di qualità. I sensori permettono al robot di muoversi nell’area di lavoro, mentre i dispositivi meccanici sono installati sia nel robot mobile sia nel tavolo per consentire alla macchina di riprendere la stessa posizione nei cicli successivi.
• Controllo di qualità: grazie al supporto di diverse tecnologie, l’azienda può effettuare l’ultimo test di qualità per verificare che il prodotto possieda i giusti requisiti.

In questa industria 4.0 descritta da SIRRIS possiamo notare tecnologie digitali sofisticate e una continua collaborazione tra umani e macchine. Ciò significa che in un futuro non molto lontano le macchine non ci sostituiranno del tutto. I nostri compiti saranno invece sempre più specializzati. Coloro che pensano che il proprio lavoro sarà a rischio a causa dei robot possono tirare un sospiro di sollievo. Ma se col tempo riuscissimo a creare un sistema dove non sarà necessario lavorare per poter vivere, lasciando che le macchine si occupino di gran parte delle attività? Un sogno irrealizzabile? Ok, per ora torno con i piedi per terra. Ma spero di ritornare sull’argomento uno di questi giorni.

Torniamo a SIRRIS e alla sua dimostrazione. Ecco cosa ha dichiarato l’azienda: “In questo modo, il nuovo laboratorio rende la cooperazione e l’interazione tra l’operatore umano e i robot più tangibili e fattibili per l’industria manifatturiera. L’attenzione per l’automazione flessibile del montaggio rende disponibili le applicazioni tecnologiche specifiche per la costruzione delle macchine e per le aziende di meccatronica. Dopo tutto, per molte aziende di automazione e in particolare di robotica sembra ancora così fuori portata, troppo futuristica per la loro produzione. Fin quando non vedono le possibilità nella ‘vita reale’.”

E magari questa dimostrazione potrebbe convincere i più scettici. Le loro perplessità riguardano i costi, quali processi automatizzare e se questi possono essere automatizzati. Ma sono problemi che riguardano più l’ingegneria. Abbiamo visto che in questo settore, come in quello della robotica e dell’intelligenza artificiale, stiamo facendo buoni progressi. Per chi lavorerà in una cella di assemblaggio dotata di tecnologie dell’industria 4.0 sarà un gioco da ragazzi. Gli operatori umani si limiteranno a fare il loro lavoro come sempre, come solo loro sanno fare. I robot penseranno a tutto il resto, dal controllo delle operazioni allo svolgimento delle attività più ripetitive, noiose e pericolose.

Inoltre ci sarebbero anche dei vantaggi in termini economici. In un articolo de Il Sole 24 Ore possiamo leggere: “In uno studio della società di consulenza Roland Berger si stima che se l’Europa investisse nella quarta rivoluzione industriale 60 miliardi di euro all’anno, fino al 2030, si creerebbe un valore aggiunto di 500 miliardi e ci sarebbero 6 milioni di posti di lavoro in più.“.

Ma l’automatizzazione del lavoro non dovrebbe eliminare i posti di lavoro? Questa è solo una delle ipotesi che gli esperti hanno formulato. C’è anche chi sostiene l’esatto contrario. Sempre nell’articolo citato prima: “Nella sua Strategia europea per la «Digital Industrial Leadership» nel mercato unico digitale la Commissione segnala che circa il 40% dei cittadini Ue ha capacità digitali ‘insufficienti’ o inesistenti. La Commissione suggerisce azioni da prendere a livello nazionale e prevede di dedicare alla digitalizzazione e all’industria 4.0 per i prossimi cinque anni 500 milioni di euro, presi dal bilancio per la ricerca Horizon 2020.“. In sintesi: se non formiamo concretamente al digitale, non vedremo mai l’industria 4.0. Nemmeno col telescopio.

E in Italia qual è la situazione? Un po’ di tempo fa abbiamo presentato un piano, “Industry 4.0, la via italiana per la competitività del manifatturiero“, dove sono state indicate 8 aree di intervento per promuovere lo sviluppo della quarta rivoluzione industriale.

• rilanciare gli investimenti industriali, soprattutto nel settore di ricerca e sviluppo;
• favorire la crescita dimensionale delle imprese;
• favorire la nuova imprenditorialità (startup, makers, imprese fully digital);
• definire protocolli, standard e criteri di interoperabilità condivisi a livello europeo;
• garantire la sicurezza delle reti (cybersecurity) e la tutela della privacy;
• assicurare adeguate infrastrutture di rete;
• diffondere le competenze per Industry 4.0;
• canalizzare le risorse finanziare.

Un piano che potrebbe funzionare. Ma è giunto il momento di passare dalle parole ai fatti. Altrimenti continueremo a rincorrere l’innovazione senza mai esserne davvero protagonisti. Parole d’ordine: investire e formare.

Che ne dici, l’industria 4.0 rimarrà solo un concetto o cambierà davvero i processi di produzione e il concetto del lavoro industriale?

Fonti: wikipedia, robohub