Operando in un contesto economico sempre pi`u complesso dovuto agli effetti della globalizzazione e del conseguente aumento della competitivit`a, le imprese si trovano a dover rispondere ad una crescente domanda di qualit`a, in quanto i clienti diventano al contempo anche pi`u esigenti, ad una domanda di fles- sibilit`a a livello strategico, con una maggiore capacit`a di adattare la propria strategia ai cambiamenti che si verificano nell’ambiente in cui l’impresa `e in- serita, a livello organizzativo in termini di capacit`a dell’impresa di rendere meno rigide le soluzioni organizzative adottate e a livello produttivo, ovvero migliorare in termini di capacit`a di variare gli output produttivi sulla base delle richieste provenienti dal mercato. Oltre ad una maggiore qualit`a e ad una maggiore flessibilit`a, l’aumento della competitivit`a, come effetto della glo- balizzazione, ha portato le imprese a dover rispondere anche ad una crescente domanda di efficienza. Per un’impresa manifatturiera cercare di ridurre i costi diventa una questione di sopravvivenza e la digitalizzazione degli stabilimenti produttivi diventa, in questo contesto, uno strumento efficace. Le tecnologie dell’informazione sono infatti strettamente legate allo sviluppo delle imprese manifatturiere, basti pensare al cambio di paradigma che si `e avuto in passato con l’ingresso dei primi macchinari CNC, che hanno aumentato drasticamente la velocit`a di lavorazione, la flessibilit`a produttiva e la qualit`a di prodotto, con risvolti positivi anche in termini di efficienza produttiva. Allo stesso modo anche l’applicazione della robotica all’interno della fabbrica ha portato a livelli di efficienza pi`u alti, cos`ı come la semplificazione del processo di sviluppo di un nuovo prodotto resa possibile dai sistemi di Computer-Aided Design (CAD), Computer-Aided Manufacturing (CAM) e dalla loro integrazione.12 In questo contesto, dato l’impatto positivo che un’impresa pu`o ottenere, `e importante valutare l’adozione di nuove tecnologie dell’informazione che possano sostituire i sistemi tradizionali. Oggi, le tecnologie dirompenti che occorre prendere in
11Maier, A., Schriegel, S., & Niggemann, O. (2017). Big Data and Machine Learning
for the Smart Factory - Solutions for Condition Monitoring, Diagnosis and Optimization. Springer International Publishing Switzerland, 473-485.
12Bi, Z., Da Xu, L., & Wang, C. (2014). Internet of things for enterprise systems of
considerazione sono quelle relative al paradigma Industria 4.0. In particolare, grazie all’Industrial Internet of Things, le imprese possono mettere in collega- mento sensori, attuatori, dispositivi, macchinari e persone, creando una rete in cui vengono trasmessi continuamente ed in tempo reale dati riguardanti l’ambiente produttivo.13 Kaufmann (2015), Saberi e Yusuff (2011) affermano
che “l’IIoT presenta numerose potenzialit`a e consente cos`ı alle aziende di far fronte alla crescente concorrenza dell’odierna economia globale. Ad esempio, porta ad una maggiore efficienza delle risorse in termini di utilizzo dei mate- riali, consumo di energia e lavoro umano, con conseguente riduzione dei costi e aumento della produttivit`a”.14 Le nuove strategie guidate dai dati consentono alle imprese di migliorare le proprie performance sfruttando i dati generati, in questo modo si crea un vantaggio in grado di rendere l’azienda pi`u competi- tiva.15 L’IIoT, con le nuove tecnologie a basso consumo energetico, la minia-
turizzazione dei componenti e l’utilizzo di protocolli wireless, ha risolto molti problemi relativi ai collegamenti fisici: tipicamente i dati venivano trasmessi attraverso lunghi cavi che, data la vastit`a degli stabilimenti, comportavano il sostenimento di costi elevati.16 Implementare un sistema IIoT in azienda con-
sente di sfruttare diverse funzionalit`a, tra cui il monitoraggio in real-time della produzione, senza la necessit`a di eseguire attivit`a di controllo che richiedono la presenza di personale nel luogo dove si trovano i dispositivi monitorati. L’IIoT consente quindi di tenere costantemente sotto controllo tutte le lavorazioni ed i parametri pi`u rilevanti, generando cos`ı un sistema costituito da dispositivi “smart” (Figura 4.1) in grado di rilevare eventuali problematiche senza la ne- cessit`a di trovarsi sul sito produttivo.
L’altra importante funzionalit`a ottenibile grazie alle tecnologie IIoT `e la ma- nutenzione predittiva, che grazie alla comunicazione dei dati in tempo reale permette di conoscere il momento in cui presumibilmente si verificher`a un guasto. La produzione, in caso di guasto verificatosi in assenza di un sistema di monitoraggio in real-time, per consentire la riparazione o la sostituzione dei componenti deve necessariamente cessare e questo comporta uno spreco di tempo e di risorse, dato che, utilizzando una strategia manutentiva di questo
13Boyes, H., Hallaq, B., Cunningham, J., & Watson, T. (2018). The industrial internet of
things (IIoT): An analysis framework. Computers in industry, 101, 1-12.
14Veile, J.W., Kiel, D., M¨uller, J.M., & Voigt, K. (2018). How to implement industry
4.0? An empirical analysis of lessons learned from best practices. IAMOT 2018 Conference Proceedings.
15Mourtzis, D., Vlachou, E., & Milas, N. (2016). Industrial Big Data as a result of IoT
adoption in Manufacturing. Procedia CIRP, 55, 290-295.
16Rahmadiansah, A., Wira Utama, S., & Wirayusa (2019). Study of low-cost IoT ap-
plication for industry 4.0 using NodeMCU ESP8266 module. AIP Conference Proceedings, 2088.
Figura 4.1: La connessione dei macchinari alla rete crea un insieme di “smart devices”. Fonte: elaborazione propria
tipo, occorre tenere in magazzino scorte di pezzi di ricambio e questo ha un costo, sia in termini di immobilizzazione, sia in termini di acquisto dei mate- riali (costo di acquisto anticipato rispetto all’effettivo verificarsi del guasto). Oltre ai costi sopra descritti, si ha un costo anche in termini di mancato gua- dagno, dato che la produttivit`a va a diminuire. Al risparmio di tempo e costo, si aggiunge anche la maggior sicurezza dei lavoratori, questo perch´e i macchi- nari e gli impianti lavoreranno in condizioni di maggior sicurezza, al riparo da eventuali malfunzionamenti. Infine, si ha una migliore qualit`a dei compo- nenti/prodotti, data la riduzione degli scarti per situazioni di non conformit`a dovute al miglior stato di salute dei macchinari (Figura 4.2). Per quanto ri-
Figura 4.2: I principali vantaggi della manutenzione predittiva. Fonte: elaborazione propria
guarda il monitoraggio in tempo reale, grazie a delle dashboard (pannelli di controllo a schermo), `e possibile monitorare tutti i parametri pi`u significativi relativi alle lavorazioni in atto e alle condizioni in cui si trovano i macchinari, come ad esempio le vibrazioni generate da una lavorazione, la temperatura di un elettroutensile, la lubrificazione delle parti meccaniche, la luminosit`a degli ambienti e cos`ı via. Attraverso la piattaforma di controllo `e possibile rilevare in real-time qualsiasi anomalia, come ad esempio la registrazione di un valore
relativo alle vibrazioni di un motore che va oltre il limite massimo stabilito. L’insieme di questi indicatori, che restituiscono parametri trasmessi in tempo reale, rappresenta uno strumento di grande valore per l’impresa, infatti que- ste informazioni consentono di capire se ci si trova in una situazione in cui `e opportuno scartare il pezzo perch´e non conforme (ad esempio a causa di un foro non in tolleranza, oppure una finitura superficiale inadeguata rispetto agli standard qualitativi prestabiliti). Prima di passare ad analizzare una delle principali opportunit`a offerte dall’Industrial IoT (la manutenzione predittiva), occorre fare una premessa riguardante il livello di adozione e l’effettiva appli- cabilit`a di questi sistemi. Accenture, azienda globale di consulenza direzionale, definisce l’IIoT come “il pi`u grande motore della produttivit`a e della crescita” che si realizzer`a nei prossimi anni, affermando che quest’ultima ondata di in- novazione andr`a ad impattare notevolmente su settori che complessivamente realizzano quasi i 2 terzi della produzione mondiale.17 Daugherty et al. so-
stengono che sebbene oggi siano disponibili nuove tecnologie che consentono di facilitare la raccolta e l’accesso ad informazioni in tempo reale, trarre tutto il potenziale delle nuove tecnologie applicandole efficacemente all’interno delle organizzazioni `e tutta un’altra questione. Infatti, se si guarda all’introduzione dell’energia elettrica che si `e avuta durante la seconda rivoluzione industriale, dove prima di passare dalla semplice illuminazione delle strade alla trasfor- mazione delle fabbriche ci `e voluto tempo (riqualificazione delle competenze degli operatori, trasformazione dei processi produttivi ecc), la stessa cosa si sta verificando oggi con le tecnologie relative all’Industry 4.0. Con riferimento all’adozione della tecnologia IIoT a livello mondiale, secondo uno studio realiz- zato da Accenture in cui sono stati intervistati pi`u di 1400 figure manageriali C-suite18relative ad alcune delle pi`u grandi aziende del mondo, solo il 7% degli
intervistati afferma che la propria azienda ha gi`a sviluppato una strategia con investimenti adeguati ad essa. Accenture sottolinea che una nuova tecnologia come l’IIoT, per potersi diffondere ed essere sfruttata appieno dalle imprese, deve combinarsi con una serie di fattori di natura economica, sociale e politi- ca che non si trovano sotto il controllo diretto del settore privato. L’insieme di questi fattori esprime la cosiddetta “capacit`a di assorbimento nazionale” (NAC), ovvero un indice che tiene conto di molte variabili, come ad esempio l’affidabilit`a di banche e servizi finanziari, l’istruzione, la governance la rete
17Daugherty, P., & Berthon, B. (2015). Winning with the Industrial Internet of Things.
How to accelerate the journey to productivity and growth. Accenture.
18Il gruppo di top manager che affianca nelle attivit`a quotidiane il Chief Executive Officer
(CEO) `e costituito dalle cosiddette figure manageriali C-suite, ovvero figure come il Chief Operating Officer (COO), il Chief Financial Officer (CFO), il Chief Information Officer (CIO) e cos`ı via.
dei fornitori, ma anche la presenza di aziende di alta tecnologia, il livello di impegno nella ricerca e sviluppo, la capacit`a di adottare cambiamenti a livello organizzativo e di rispondere all’impatto che questi cambiamenti hanno sul ca- pitale umano.19 Nella figura 4.3. si pu`o notare come l’Italia sia uno dei paesi
con l’indice NAC pi`u basso.
Figura 4.3: L’indice NAC per paese. Fonte: Accenture
L’Italia si posiziona agli ultimi posti in termini di competenze, infrastrutture o istituzioni non adeguate, insieme a Spagna, Brasile, India e Russia. L’Italia, insieme a questi paesi, dovr`a quindi necessariamente migliorare le condizioni che consentono di promuovere maggiori investimenti nell’IIoT, in modo tale da aumentare progressivamente la sua adozione.20 Nelle imprese italiane, secon-
do una pi`u recente ricerca effettuata su 129 aziende italiane dall’Osservatorio Internet of Things della School of Management del Politecnico di Milano tra il 2016 e il 2018, la conoscenza dell’IIoT `e limitata e tra le PMI `e insufficien- te. Per quanto riguarda il livello di adozione dell’IIoT, la ricerca evidenzia che soltanto il 58% delle aziende intervistate ha avviato almeno un progetto IIoT, inoltre tale livello `e molto diverso se si separano le aziende di piccole dimensioni da quelle di medie e grandi dimensioni, infatti solo il 29% delle
19Daugherty et al., 2015, op. cit.
20Accenture: crescita economica dall’industrial internet of things. (2015, Gennaio
21). Accenture. Consultato in data Ottobre 30, 2020, da https://www.accenture.com/it- it/company-insight-accenture-economic-growth-industrial-internet-of-things
prime ha intrapreso almeno un progetto IIoT, contro il 73% delle seconde.21
Dai dati analizzati sino ad ora si pu`o affermare che negli ultimi anni l’avvio di progetti IIoT all’interno delle imprese `e aumentato, sebbene copra ancora soltanto poco pi`u della met`a delle aziende indagate (ultima ricerca esposta) e oltre la met`a dei progetti sia ancora in fase pilota. Infine, la ricerca italiana del Politecnico di Milano evidenzia alcune barriere all’implementazione della tecnologia di Industrial IoT, ovvero la difficolt`a di comprendere il reale valore delle soluzioni tecnologiche (51% dei rispondenti) e la mancanza di competenze (59%). Abbiamo quindi osservato alcuni dei benefici che un sistema IIoT pu`o portare ad un’azienda industriale. Tuttavia, `e stato mostrato che la percen- tuale di aziende che ha gi`a avviato progetti IIoT `e ancora piuttosto contenuta. Nei paragrafi che seguono verr`a analizzata una delle funzionalit`a rese possibili dall’IIoT, la manutenzione predittiva, sottolineando i vantaggi ottenibili gra- zie all’implementazione di un sistema di IoT industriale, mentre nel prossimo capitolo verr`a affrontato un esempio di progetto IIoT, per giungere poi alla definizione di alcune linee guida da seguire per far si che un numero sempre maggiore di PMI possa fare il proprio ingresso nel nuovo mondo industriale.