Origini del termine Industrie 4.0
La paternità del termine "Industrie 4.0" (leggasi "industri fir punkt nul") viene generalmente attribuita a Henning Kagermann, Wolf-Dieter Lukas e Wolfgang Wahlster[1] che lo utilizzarono per la prima volta pubblicamente nel 2011, in una relazione intitolata: "Industrie 4.0: Mit dem Internet der Dinge auf dem Weg zur 4. industriellen Revolution" cioè "Industria 4.0: L'Internet delle cose sulla strada della quarta rivoluzione industriale", presentata alla Hannovermesse 2011. Nella comunicazione si rendeva noto che il il 25 gennaio 2011 era stato sottoposto alle autorità competenti per l'approvazione lo "Zukunftsprojekt Industrie 4.0" cioè il "Progetto per l'Industria del Futuro 4.0".La relazione finale del Gruppo di Lavoro Industrie 4.0 contenente le raccomandazioni di attuazione dello stesso venne ufficialmente rilasciata l'anno successivo, precisamente il 2 Ottobre del 2012.
Vedi: "Deutschlands Zukunft als Produktionsstandort sichern. Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0 Vorabversion Forschungsunion Wirtschaft und Wissenschaft ", ovvero: "Assicurare il futuro della Germania come sito produttivo. Raccomandazioni di attuazione Per il futuro settore del progetto 4,0 Relazione finale del gruppo di lavoro Industrie 4,0 Versione pre-release Unione di ricerca Economia e scienza".
Data l'importanza storia di "Industria 4.0: L'Internet delle cose sulla strada della quarta rivoluzione industriale" ho pensato di fare cosa gradita includendo in appendice una mia libera traduzione. Il documento è molto interessante anche perché illustra in maniera molto sintetica i tratti salienti dell'iniziativa Industria 4.0.
APPENDICE
Cambiamento strutturale
Industria 4.0: L'Internet delle cose sulla strada della quarta rivoluzione industriale.
L'iniziativa "Industrie 4.0" è stata presentata al pubblico alla Hannovermesse. Henning Kagermann, Wolf-Dieter Lukas, Wolfgang Wahlster, tre rappresentanti dell'economia, della politica e della scienza, hanno illustrato come il cambio di paradigma potrebbe avere luogo.
Nella nuova decade nuovi modelli di business saranno resi possibili grazie al ricorso ai sistemi ciberfisici (CPS).
In questo contesto la Germania potrebbe ricoprire un ruolo di primo violino.
Proporsi come sito produttivo in una regione di alti salari è una delle questioni chiave nel quadro della competizione globale.
A differenza di altri paesi industrializzati, negli ultimi dieci anni, la Germania è riuscita a mantenere stabile il numero degli occupati nel comparto produttivo.
La Germania è riuscita a padroneggiano l'impatto economico della crisi finanziari meglio di molti altri grazie alla dimensioni e agli elementi innovativi della sua industria manifatturiera.
Lo sviluppo e l'integrazione di nuove tecnologie ha contribuito significativamente a questo risultato
Il mantenimento degli impianti produttivi è indispensabile in preparazione della quarta rivoluzione industriale.
- la I rivoluzione industriale ha comportato l'introduzione di impianti di produzione meccanica alla fine del XVIII secolo, mentre
- la seconda rivoluzione industriale, agli inizi del '900, è stata caratterizzata dalla produzione di massa di beni di consumo, grazie all'ausilio dell'energia elettrica (fordismo, taylorismo). Dagli anni '70 ai giorni nostri
- la terza rivoluzione industriale ha incrementato la tendenza all'automazione dei processi produttivi ricorrendo all'elettronica e alle tecnologie informatiche.
La Germania ha già guadagnato una posizione di leadership nell'ambito dei sistemi embedded più sofisticati (software-intensive), particolarmente negli ambiti dell'industria automobilistica e dell'ingegneria meccanica. Ora è tempo di affrontare il passo successivo introducendo Internet delle Cose nell'ambiente industriale, cosicché la Germania possa essere il produttore leader di questo mercato nel 2020.
Il miglioramento degli impianti produttivi, dei sistemi industriali per finire con i prodotti di uso quotidiano mediante introduzione di memorie integrate, capacità di comunicazione, sensori wireless, attuatori integrati e software intelligenti consente di stabilire un ponte fra il mondo virtuale (ciberspazio) e la realtà tangibile ("cioè delle cose ovvero degli apparecchi", NdT), consentendo una fine sincronizzazione fra i modelli digitali dei dispositivi ("digital twins", NdT) e la realtà fisica.
Lo sviluppo di questi sistemi ciberfisici ha già fornito lo spunto per numerosi progetti di ricerca basati sul concetto di memoria di prodotto, con lo scopo finale di studiare il modo di impiegare la tecnologia per la creazione di prodotti e soluzioni innovativi.
In questo processo di trasformazione lo sviluppo di sistemi di monitoraggio più intelligenti e processi decisionali autonomi va a sommarsi agli elementi di automazione già largamente presenti nell'industria (in conseguenza della 3° rivoluzione industriale), consentendo alle aziende di controllare l'intera catena di valore praticamente in real-time, intervenendo ai fini di ottimizzarla.
Un completo cambio del paradigma industriale, che prevede che il prodotto assuma un ruolo attivo per la prima volta: non più soggetto ad un controllo centralizzato, ma piuttosto un semilavorato dotato di favella capace di "suggerire" le manipolazioni cui dovrebbe essere sottoposto nelle diverse fasi di lavorazione.
Ne risulta un prodotto capace di controllare il processo di fabbricazione di sé stesso, monitorando i parametri ambientali rilevanti per mezzo di sensori integrati e di intraprendere degli interventi correttivi appropriati in presenza di disturbi. Il prodotto diventa un attore e un osservatore nel contempo.
La creazione di una rete verticale di sistemi integrati costituisce la premessa per la creazione non solo di modelli di business completamente nuovi, ma anche per l'ottimizzazione della logistica e dei processi produttivi per non parlare dello sviluppo di nuovi applicazioni/servizi commerciali.
L'autonomia locale delle memorie di prodotto attive, integrate nel manufatto, permettono una riduzione dei tempi di risposta in presenza di malfunzionamenti e un impiego ottimale delle risorse in ogni fase del processo produttivo.
Il prodotto stesso potrebbe ottenere accesso immediato ai dettagli di più alto livello che lo riguardano, fornendo un contributo "decisivo" al riguardo dei provvedimenti da prendere - evitando la perdita di informazione che si verifica talvolta nei sistemi centralizzati a causa della necessità di consolidare l'informazione.
Ciò consentirebbe, ad esempio, di soddisfare meglio non solo i requisiti economici, ma anche i requisiti ecologici di "produzione verde" per una città neutra in termini di CO2, efficiente e pulita dal punto di vista dell'energia.
Il potenziale commerciale della quarta rivoluzione industriale, comunque, non risiede solo nel processo di ottimizzazione delle aziende, ma anche nella possibilità di sviluppare nuovi servizi per un largo spettro di applicazioni.
Pertanto l'Internet delle Cose è complementare alla cosiddetta Internet dei Servizi (IoS), poiché i prodotti intelligenti offrono essi stessi dei servizi intelligenti.
Questa nuova generazione di prodotti potrà scambiare autonomamente informazioni, intraprendere iniziative e controllarsi vicendevolmente per mezzo di Internet attraverso modalità di comunicazione Machine to Machine (M2M).
L'interoperabilità dei servizi sarà attuata attraverso il ricorso a tecnologie semantiche, basate sul concetto di cyber-physical system (CPS), a garanzia di un controllo "aperto" dei dispositivi.
Per accedere alle memorie di prodotto attive saranno necessari delle nuove modalità di interazione multiple, in modo da consentire agli utenti di accedere in modo rapido ed efficiente alle funzionalità rese disponibili per mezzo di Internet delle Cose.
La terza rivoluzione industriale fu caratterizzata dall'introduzione di diversi nuovi materiali:, dall'impiego di robot, e dal ricorso a sistemi di controllo centralizzati, sarà rimpiazzata nel prossimo decennio da reti di Internet delle Cose basate sul ricorso ai sistemi ciberfisici .
A questo riguardo la Germania può ricoprire un ruolo di primo piano.
Di conseguenza la comunicazione del Gruppo dei Promotori dell’Economia e della Ricerca Scientifica del Governo Federale del 25 gennaio 2011 ha raccomandato il Progetto per l'Industria del Futuro 4.0 per la sua attuazione.
Il Progetto Futuro è stato adottato oggi. L'attuazione del progetto sul piano commerciale politico e scientifico è già cominciata.
HENNING KAGERMANN
WOLF-DIETER LUKAS
WOLFGANG WAHLSTER