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Nel mondo dell'automazione industriale, ci troviamo sulle spalle di giganti. Dai primi progressi nelle macchine e nel software di pionieri come Charles Babbage, Ada Lovelace e Alan Turing, fino ai risultati rivoluzionari degli ultimi decenni, in aree come l'intelligenza artificiale e l'automazione dei processi robotici, è stata posta una solida base per l'innovazione dell'industria nelle infrastrutture e nei processi digitali.
Sono stato fortunato a poter vedere in anticipo cosa sarebbe successo nella mia carriera. Durante il mio tirocinio presso Intel nei primi anni 2000, ho potuto vedere in prima persona il rapido sviluppo dei semiconduttori, che sono stati un elemento fondamentale nel ritmo vertiginoso di cambiamento che si è verificato.
Ora, alla fine del 2020, ci troviamo in un momento della storia della produzione in cui possiamo iniziare a capire come i progressi delle ultime due decadi apriranno la strada a una nuova era di innovazione mentre ci avviciniamo a Industry 4.0 – e come i produttori di oggi possono prepararsi a ciò che li aspetta.
Da dove veniamo
In superficie, gli ambienti di produzione moderni condividono molte caratteristiche simili con gli impianti e le linee di produzione che ho visto nei miei primi anni nel settore. Il cambiamento, tuttavia, ha l'abitudine di manifestarsi gradualmente, e poi improvvisamente. Le innovazioni in vari aspetti della tecnologia e dei processi di produzione si sono evolute in parallelo e ora convergono in modo tale da consentire ai produttori di oggi di operare con modelli di business più intelligenti, più efficienti e più resilienti.
Alcune delle innovazioni chiave degli ultimi due decenni includono:
- Rapidi progressi nei chip semiconduttori e nell'hardware dei computer
La forza della legge di Moore, che prevede che la velocità e la capacità dei nostri computer aumenteranno ogni due anni a costi sempre più ridotti, sta consentendo capacità di elaborazione rapide e una migliore automazione di processo. Di conseguenza, un Distributed Control System (DCS) in un impianto tipico può ora elaborare milioni di algoritmi in un periodo di tempo molto breve e gestire grandi quantità di dati, il che ha permesso all'industria dell'automazione di muoversi in modo esponenziale verso la sua maturità.
- Il software sta "mangiando" la produzione, proprio come ha fatto con altri settori
Il famoso edito di Marc Andreessen del 2011 si è rivelato profetico. L'evoluzione dei controlli basati su software ha permesso lo sviluppo di interfacce uomo-macchina intuitive. Gli operatori di oggi hanno un livello di controllo senza precedenti su tutto, dalla progettazione del prodotto fino alle analisi delle prestazioni delle macchine.
- Aggiornamenti continui dei protocolli di comunicazione
L'istituzione di Open Platform Communication (OPC) per il controllo dei processi e l'introduzione delle tecnologie wireless negli impianti hanno permesso lo scambio di informazioni in tempo reale tra applicazioni software e hardware di processo. Ciò ha consentito alle reti wireless a livello di impianto di interagire con i sistemi industriali di acquisizione dati di produzione (PDA) e i telefoni industriali, dando agli operatori la capacità di controllare e gestire meglio gli ambienti di produzione.
- La visione artificiale è diventata realtà
La visione artificiale consente il controllo e l'analisi basati su immagini nell'automazione di processo. I rapidi sviluppi dell'IA hanno permesso alle macchine di riconoscere persone e prodotti. Ciò ha consentito alle aziende manifatturiere di gestire le loro linee di produzione in modo più accurato. Sfruttando questa potenza, i produttori stanno sostituendo le tecniche di scansione manuale con la capacità di interrogare le informazioni ad alta velocità e in tempo reale.
Dove siamo oggi
Questi traguardi stanno plasmando Industry 4.0. Insieme, offrono ai produttori la possibilità di simulare o emulare lo sviluppo dei prodotti in ambienti virtuali in tempo reale per esplorare le possibilità a un ritmo veloce, controllando al contempo variabili importanti come il consumo di energia e la sicurezza dei prodotti.
Le capacità della produzione moderna offrono alle aziende manifatturiere la certezza del loro investimento – eliminano i fattori sconosciuti e creano una piattaforma per una rapida sperimentazione e iterazione.
Perché questa trasformazione passi dalle marginalità al mainstream, è stato necessario un catalizzatore. La situazione del COVID-19 ha creato un periodo di circospezione in cui i produttori hanno dovuto riflettere seriamente sulla sostenibilità del loro modello di business. In questo contesto globale, la trasformazione digitale non è più un'ambizione futura – è centrale per la loro capacità di prendere decisioni e garantire la continuità della loro attività in circostanze difficili e incerte.
La risposta alla pandemia ha quindi spinto le aziende del settore a ottenere un maggiore controllo sulle loro strutture e operazioni per essere pronte ad adattarsi a un ambiente volatile.
Dove stiamo andando
Anche se non possiamo prevedere quando tornerà la normalità negli affari globali, possiamo guardare al futuro e cercare di delineare le nostre aspettative per la prossima era della produzione.
Qualunque sia l'evoluzione della situazione, l'esperienza del 2020 ha sottolineato la necessità di una maggiore diversità e flessibilità nelle operazioni di fabbrica. Viviamo in tempi incerti e, sebbene non possiamo prevedere cosa accadrà, possiamo prepararci. Che si tratti di ulteriori lockdown pandemici o di un evento completamente diverso, le aziende sanno che devono essere in grado di riconvertire la produzione se e quando l'ambiente macro lo richiede. In un certo senso, questo richiede la flessibilità di passare a linee di produzione di prodotti essenziali. Più in generale, crea la necessità di poter collegare le fabbriche attraverso i confini geografici, utilizzando strumenti come la realtà aumentata, per eliminare le limitazioni fisiche tra impianti ed esperti e mantenere la continuità attraverso la manutenzione e la formazione a distanza.
In seguito alle difficoltà che l'anno passato ha creato negli ambienti di produzione, le aziende stanno riconoscendo l'urgente necessità di una valutazione dello stato generale dei loro impianti. Negli ultimi mesi, abbiamo collaborato con i produttori per effettuare controlli sullo stato delle macchine e abbiamo contribuito a identificare macchinari per un valore potenziale di milioni di USD che stavano diventando obsoleti. Le aziende ora si stanno concentrando sul portare questi siti a un livello di eccellenza superiore, fornendo la resilienza di cui hanno bisogno per il futuro.
La situazione globale ha anche sottolineato la necessità per i produttori di ottenere una maggiore efficienza nella progettazione e pianificazione degli impianti. A tal fine, ERP è stata elevata a un livello di priorità superiore. I produttori dispongono tipicamente di enormi quantità di dati latenti degli impianti, molti dei quali storicamente non sono stati sfruttati. Per competere nella nuova era, i produttori stanno investendo per acquisire e automatizzare tali dati per alimentare processi rapidi e continui e la collaborazione tra le parti interessate.
L'alba di Industry 4.0
È facile sottovalutare l'ampiezza dei progressi che si sono verificati negli ultimi decenni. Piccoli progressi iterativi nello spettro manifatturiero possono sembrare insignificanti se presi singolarmente, ma si sommano per creare cambiamenti enormi in tutta la catena del valore.
Sebbene avessimo previsto che questi progressi si sarebbero manifestati nel tempo, non potevamo immaginare un catalizzatore come il COVID-19, che ha portato le capacità essenziali di uno stabilimento di produzione moderno in primo piano e ha elevato la trasformazione digitale a priorità del settore.
Le aziende che sono state in grado di riconoscere questo cambiamento fondamentale e di adattarsi di conseguenza sono ora meglio preparate per prosperare nella nuova era digitale. Basandosi su decenni di progressi, i produttori di oggi hanno accesso agli strumenti di cui hanno bisogno per prepararsi a ciò che deve ancora venire.
Per saperne di più su Industry 4.0 e sul percorso digitale che ci attende, visitate il Management Perspectives content hub, dove troverete una ricca selezione di podcast, blog, webinar e molto altro ancora.
Pubblicato 30 novembre 2020
