Il piano “industria 4.0” e la fabbrica digitale nell’era dei dispositivi elettronici IoT

Con il termine “Industria 4.0” viene rappresentata l’attuale tendenza dell'automazione industriale ad adottare una tecnologia basata particolarmente sullo “scambio dei dati e su sistemi ad autoapprendimento dotati di intelligenza artificiale”. 

In pratica ciò che comunemente viene definita “la Fabbrica Intelligente”. 

In pratica, con Industria 4.0, a simboleggiare un'inversione di tendenza dell'approccio tradizionale, la produzione passa da un modello centralizzato ad un modello decentralizzato.   

Con la connettività internet ed i dispositivi “intelligenti” che forniscono le fondamenta, le aree di innovazione dirompenti che vanno dalla stampa 3D, alla robotica avanzata ed all'analisi predittiva, stanno rendendo il passaggio verso l'Industria 4.0 irreversibile. 

La previsione di investimenti verso apparecchiature tecnologicamente innovative o verso l’adeguamento dei “macchinari datati”, con l’introduzione di sensori ed interfacce in grado di soddisfare i requisiti tecnologici previsti, nella sola Europa sono quantificati in almeno 180 miliardi di euro entro il 2022. 

L’internet delle cose Industriale (IIot – Industrial Internet of Thinks )  consiste nel dotare un qualsiasi apparato di sensori  in grado di rilevare lo stato fisico della lavorazione e di  codici univoci di riconoscimento ( in genere l’indirizzo IP). 

In tal modo, tramite connessioni in rete e per mezzo di opportuni protocolli di comunicazione (cablati o wireless in modalità M2M) potrà avvenire un continuo scambio di dati tra apparati, macchine di lavorazione, reti aziendali di computer e software remoti presenti sulla cloud.

Così sarà possibile controllare o ricevere informazioni dal singolo sensore o attuatore presente a bordo macchina. Il grande volume di dati acquisito e le tecnologie di apprendimento automatico permetteranno di ottimizzare e snellire i processi industriali, il controllo qualità, la tracciabilità del supply chain, nonché la gestione complessiva delle prestazioni di impianto.  

L’introduzione del  IIoT è volto essenzialmente ad ottimizzare il processo produttivo consentendo una analisi dei dati raccolti tramite l’interconnessione dei sensori e delle macchine e quindi un considerevole vantaggio in termini di costi di manutenzione e di fallimenti grazie alla manutenzione predittiva

Le aziende più innovative oggi investono sia su IoT che su IIoT, poiché la prima consente di avere a disposizione una macchina intelligente, mentre la seconda di connetterle tra loro e sviluppare dei dati preziosi per l'azienda e i processi. 

 Cosa è l’IOT

Rappresentandolo in parole povere: prendere un oggetto, renderlo “intelligente” integrandolo con l’elettronica (con utilizzo di sensori specifici, controllo attuatori….) per poi connetterlo alla rete e quindi ad internet.

Nella filosofia progettuale dell IoT, l’elettronica “intelligente”, non sta necessariamente a bordo dell’oggetto, in quanto il sensore e la sua interfaccia non devono prendere decisioni su cosa fare, ma soltanto  inviare i dati acquisiti e  svolgere delle azioni comandate da un software decisionale collocato in un server aziendale ed in questo caso si parla si struttura di tipo “edge” o installato “ da qualche parte del mondo”, cioè sulla Cloud.

La potenza della “Cloud” con grandi capacità di calcolo e di spazio di memoria, fa sì che l’oggetto fisico con la propria elettronica di controllo possa essere staccato dal cervello di elaborazione dati. In questo caso la rete internet rappresenta soltanto il “sistema nervoso” su cui viaggiano le informazioni

Gli svantaggi legati ai continui sviluppi tecnologici

A fronte dei numerosi e innegabili vantaggi apportati dalla tecnologia evidenziata in precedenza, è opportuno segnalare gli inevitabili svantaggi, connessi  soprattutto alla possibilità di attacchi informatici ed al concreto rischio di  riduzione del numero di posti lavoro.  

E’ chiaro che la connettività di Industria 4.0 porta con sé anche un livello di vulnerabilità. L'aumento dell'esposizione dovuto alla connettività porta ad un rischio di cadere vittima di potenziali attacchi informatici, costringendo le aziende ad aumentare il livello di sicurezza delle loro linee di produzione. Il danno inflitto da un attacco informatico può essere enorme nel caso dei moderni impianti cyberfisici, dove i dispositivi continueranno a diventare sempre più intelligenti e sempre più connessi, e  quindi con sempre maggiori rischi di vulnerabilità:

Per esempio, i dispositivi indossabili (wearable), ormai introdotti anche in ambito industriale, rivelano la posizione e i dati personali di ciascun operatore, trasformando le tecniche di  spionaggio aziendale e fornendo agli hacker la possibilità di assumere il controllo dei loro sistemi.                           

Su questo argomento c’è ancora parecchio da fare, ma notevoli sono gli sforzi e continui sono gli sviluppi per rendere i sistemi sempre più sicuri.

Le opportunità abilitate da automazione e intelligenza artificiale sono infinite, ma al tempo stesso fonte di forte preoccupazione. L’altro punto critico è quello legato alla riduzione dei posti di lavoro dovuti all’automazione.

Si stima che a questo ritmo,  entro 15 anni, il 30% degli attuali posti di lavoro saranno automatizzati 

Pertanto sarà necessario adottare per tempo, un nuovo approccio alla formazione ed al lavoro;

sul fronte della formazione sarebbe opportuno virare con convinzione verso  materie scientifiche e tecnico-professionali, mettendo i nostri giovani nelle condizioni di padroneggiare meglio e non subirle , le nuove tecnologie.  

Via via che  un crescente numero di robot eseguirà i lavori di routine, le persone potranno assumere nuovi incarichi riguardanti discipline quali l’ingegneria robotica, il data analytics, la cybersecurity, l’Internet delle Cose, oltre a mansioni tipiche del genere umano quali creatività, iniziativa, leadership e lavoro di squadra per generare innovazione e favorire il progresso . Quindi i nuovi modelli lavorativi dovranno essere incentrati sulla collaborazione tra uomo e macchina e anche, perché no, sulla giusta integrazione tra competenze tecnico-scientifiche e artistico-umanistiche.

Ovviamente, del 30% di posti di lavoro persi a causa all’automazione, solo una parte potrà indirizzarsi alle competenze sopra evidenziate, per gli altri bisognerà individuare nuovi approcci di welfare. Per esempio, qualcuno propone di finanziarli con la tassazione  dei robot. 

Link di riferimento: www.lucelogica.it/industria-40.html

Ing Guerino Mangiamele
Enertec Ricerca e Sviluppo