INDUSTRIA4.0PER UNA PRODUZIONE PIÙ SOSTENIBILE

Industria 4.0 per una produzione più sostenibile

Macchinari e processi, anche nel settore della gomma, stanno subendo una profonda trasformazione per effetto dell’introduzione delle tecnologie digitali e dell’automazione definite come Industria 4.0. In che misura queste novità possono migliorare la sostenibilità della produzione? Una recente analisi indica 15 ambiti dell’attività manifatturiera in cui i vantaggi sono sensibili

L’insieme di tecnologie descritte come Industria 4.0 sta trasformando profondamente la manifattura, sia nelle grandi imprese come in quelle di dimensioni medie e piccole. Parliamo di un mix di soluzioni che sommano sensori innovativi con dispositivi perennemente connessi alla rete tramite l’Internet of Things, software avanzati e intelligenza artificiale per analizzare i dati, automazione e robotica per rendere la produzione più efficiente. Le imprese manifatturiere, anche quelle della gomma, possono misurare concretamente il diffondersi di questo nuovo concetto nei macchinari di nuova generazione che trovano sul mercato. Presse per lo stampaggio a iniezione sempre più efficienti, sistemi di manifattura additiva per una prototipazione più rapida dei pezzi, strumenti di laboratorio connessi al gestionale, sistemi di controllo di qualità e cernita basati sulla visione artificiale: tutte insieme queste novità contribuiscono anche a ridisegnare

Foto di Wilfried Pohnke/Pixabay.

il modo di produrre e, di conseguenza, anche quello di concepire la stessa attività aziendale, con ricadute in tutte le funzioni, dall’ufficio tecnico alla produzione, dal marketing alla logistica.

POCHI STUDI IN MATERIA Intuitivamente le tecnologie dell’Industria 4.0 contribuiscono a rendere più efficienti tutti i passaggi nella catena del valore della trasformazione della gomma e, quindi, a ridurre tempi, sprechi di materiale, pezzi difettosi, consumi energetici, interventi di manutenzione. L’effetto sulla sostenibilità della produzione sembra quindi implicito. Finora però sono stati pochi gli studi sistematici condotti su questo tema. L’introduzione di robot, per esempio, può senz’altro ridurre sprechi e tempi ciclo, ma comporta un consumo energetico che va considerato nel momento in cui si vuole definire una precisa impronta ambientale dell’attività produttiva.

QUINDICI AMBITI DI MIGLIORAMENTO A provare a fare chiarezza sul reale apporto alla sostenibilità delle tecnologie digitali è stato un gruppo internazionale di studiosi che, lo scorso febbraio, ha pubblicato sulla rivista scientifica “Journal of Cleaner Production” uno studio comparativo, che ha analizzato le ricerche più autorevoli sul tema. Nell’articolo, intitolato “Industry 4.0 applications for sustainable manufacturing: A systematic literature review and a roadmap to sustainable development” (doi.org/10.1016/j. jclepro.2021.130133), gli autori hanno individuato 15 ambiti in cui le soluzioni per la transizione 4.0 contribuiscono a rendere più sostenibile la produzione manifatturiera. Le conclusioni si possono ovviamente applicare anche al settore gomma, con una precisazione fatta dagli studiosi, e cioè che le tecnologie in sé non hanno il potenziale di ridurre consumi e impatti sull’ambiente. A ottenere questo risultato è il concorrere tra loro ma, soprattutto, il loro utilizzo intelligente, che può essere realizzato soltanto da un management forma-

Il Piano Transizione 4.0

Messo a punto da ministero per lo Sviluppo economico serve a supportare e incentivare le imprese che investono in beni strumentali nuovi, materiali e immateriali, funzionali alla trasformazione tecnologica e digitale dei processi produttivi destinati a strutture produttive ubicate nel territorio dello Stato. È destinato a tutte le imprese che effettuano investimenti in beni strumentali nuovi, per strutture produttive ubicate in Italia, a decorrere dal 16 novembre 2020 e fino al 31 dicembre 2022, ovvero entro il 30 giugno 2023, a condizione che entro la data del 31 dicembre 2022 il relativo ordine risulti accettato dal venditore e sia avvenuto il pagamento di acconti in misura almeno pari al 20%. A tutti coloro che rispettano tali requisiti è riconosciuto un credito d’imposta, come segue. 1. Per beni strumentali materiali tecnologicamente avanzati (allegato A, legge 11 dicembre 2016, n. 232 - ex Iper ammortamento). Nel 2022, in particolare, sono riconosciuti, il 40% del costo per la quota di investimenti fino a 2,5 milioni di euro; il 20% del costo per la quota di investimenti oltre i 2,5 milioni di euro e fino al limite di costi complessivamente ammissibili pari a 10 milioni di euro; il 10% del costo per la quota di investimenti tra i 10 milioni di euro e fino al limite di costi complessivamente ammissibili pari a 20 milioni di euro.

2. Per beni strumentali immateriali tecnologicamente avanzati funzionali

ai processi di trasformazione 4.0 (allegato B, legge 11 dicembre 2016, n. 232, come integrato dall’articolo 1, comma 32, della legge 27 dicembre 2017, n. 205). Riconosciuto il credito d’imposta del 20% del costo nel limite massimo dei costi ammissibili pari a 1 milione di Euro. Si considerano agevolabili anche le spese per servizi sostenute mediante soluzioni di cloud computing per la quota imputabile per competenza.

3. Per altri beni strumentali materiali (ex superammortamento) diversi da quelli ricompresi nel citato allegato A.

In questo, nel 2022, è riconosciuto il 6% nel limite massimo dei costi ammissibili pari a 2 milioni di euro.

4. Per altri beni strumentali immateriali diversi da quelli ricompresi nel citato allegato B.

Nel 2022 il 6% nel limite massimo dei costi ammissibili pari a 1 milione di euro. Il credito d’imposta è inoltre riconosciuto nella misura del 15% se i beni riguardano investimenti in strumenti e dispositivi tecnologici destinati dall’impresa alla realizzazione di modalità di lavoro agile, ai sensi dell’articolo 18 della legge del 22 maggio 2017 n. 81.

to e preparato. Ecco allora quali sono i 15 ambiti di miglioramento della produzione industriale in funzione della sostenibilità su cui agisce Industria 4.0.

1. INNOVAZIONE DEL MODELLO DI BUSINESS L’industria 4.0 e le sue componenti, come la capacità in tempo reale, la decentralizzazione o la modularità, integrate da moderne tecnologie come la produzione additiva e l’Internet of Service, consentirebbero ai produttori di rivoluzionare il proprio modello operativo e la capacità di creazione di valore . A sua volta, l’innovazione del modello di business migliora la proposta di valore dei produttori ai clienti offrendo prodotti e servizi più sicuri, più puliti e più funzionali.

2. PRODUZIONE ORIENTATA AL CLIENTE Nell’ambito dell’Industria 4.0, tecnologie come la produzione additiva, Internet of Service, Internet of People, insieme al principio di modularità, consentono ai produttori di sviluppare un sistema di produzione più agile e flessibile che consente la personalizzazione di prodotti basati economicamente sulle richieste dei clienti, in modo che tutti gli stakeholder ricevano valori più elevati.

Una possibile roadmap di come Industria 4.0 può contribuire alla manifattura sostenibile. Fonte: Ng Tn Ching et al., Industry 4.0 applications for sustainable manufacturing: A systematic literature review and a roadmap to sustainable development, Journal of Cleaner Production, Vol. 334, February 2022.

3. PRODUTTIVITÀ DEI DIPENDENTI Industria 4.0 e condivisione delle informazioni in tempo reale, chiarezza della comunicazione, automazione delle attività, connettività interdipartimentale, migliore interazione uomomacchina e operazioni di produzione semplificate aumenterebbero le prestazioni relative dei dipendenti. Una maggiore produttività dei dipendenti di solito porta a margini di profitto più sani, migliori condizioni di lavoro e una rete aziendale più sana.

4. RIDUZIONE DELLE EMISSIONI NOCIVE Tecnologie e principi abilitanti per l’industria 4.0 come Internet delle cose industriale, sistemi cyber-fisici, robot intelligenti, capacità in tempo reale, interoperabilità e integrazione orizzontale e verticale e concetti emergenti come fabbrica intelligente e la rete di fornitura digitale offre enormi opportunità per l’efficienza industriale e, successivamente, il controllo e la riduzione delle emissioni e la conservazione dell’ambiente. 5. MARGINE DI PROFITTO DI PRODUZIONE MIGLIORATO Le fabbriche intelligenti nell’ambito dell’Industria 4.0 sono più agili, flessibili e reattive (Yli-Ojanperä et al., 2019). Nell’ambiente di produzione intelligente, processo decisionale automatizzato ed efficiente, maggiore qualità del prodotto, clienti più soddisfatti e rischio aziendale ridotto, insieme a molti altri vantaggi, offrono ai produttori un margine di profitto migliore (Vrchota et al., 2020). A loro volta, i produttori economicamente produttivi sono meglio attrezzati per promuovere la sostenibilità socio-ambientale.

6. PIANIFICAZIONE E CONTROLLO INTELLIGENTE DELLA PRODUZIONE Tecnologie digitali Industria 4.0 come Internet delle cose industriale, intelligenza artificiale, big data, analisi predittiva e funzionalità come trasparenza dei dati, condivisione di informazioni in tempo reale, capacità di consapevolezza del contesto e il risultato la trasparenza dei processi facilita lo sviluppo di funzionalità intelligenti per la pianificazione e il controllo della produzione, come la raccolta automatizzata dei dati o la pianificazione adattiva in tutta l’officina (Dev et al., 2020b). La produzione ottimizzata e intelligente è un facilitatore ampiamente accettato della produzione sostenibile.

7. AGILITÀ DI PRODUZIONE L’ecosistema di produzione integrativo, decentralizzato e interoperabile nell’ambito dell’Industria 4.0 offre ai produttori l’agilità necessaria per far fronte in modo efficiente alle incertezze ambientali. Industry 4.0 consente inoltre ai partner della filiera di produzione di applicare tempestivamente ed economicamente il necessario adeguamento di prodotto e processo, ottimizzando al contempo gli impatti socio-ambientali dei processi di cambiamento impiegati.

8. PRODUTTIVITÀ ED EFFICIENZA DELLA PRODUZIONE Industria 4.0 promuove la produttività

e l’efficienza dei sistemi di produzione attraverso lo sviluppo tecnologico e una migliore connettività. L’automazione dell’officina, il monitoraggio dei processi e la visibilità della catena di approvvigionamento che ne derivano portano ulteriormente a una maggiore affidabilità delle apparecchiature, a tempi di fermo macchina ridotti, a scorte ottimizzate e a un maggiore coinvolgimento dei dipendenti, condizioni che promuovono la redditività della produzione e la salvaguardia dell’ambiente.

9. NUOVE OPPORTUNITÀ DI LAVORO La trasformazione digitale nell’ambito dell’Industria 4.0 aumenta enormemente la complessità dei sistemi di produzione. Nonostante l’innegabile perdita di posti di lavoro a causa dell’automazione, l’Industria 4.0 crea nuovi tipi di occupazioni che prima non esistevano. I produttori che investono nella trasformazione digitale non hanno altra scelta che aggiungere nuovi profili professionali come ingegneri del software, esperti di tecnologia dell’informazione e operatori di macchine multiqualificati alla loro forza lavoro. Nuove opportunità di lavoro nell’ambito dell’Industria 4.0, se governate correttamente, possono portare a una riduzione delle disparità occupazionali e di reddito. 10. EFFICIENZA DELLE RISORSE E DELL’ENERGIA L’efficienza delle risorse e dell’energia è al centro dell’Industria 4.0, dato che le tecnologie innovative sottostanti forniscono un controllo in tempo reale sul consumo di energia e risorse a livello di catena di approvvigionamento. A livello di fabbrica intelligente, i macchinari dotati di sensori, i controller delle macchine, il sistema di esecuzione della produzione intelligente e i sistemi di gestione dell’energia basati su cloud promuovono la sostenibilità a lungo termine consentendo una diagnosi continua e in tempo reale del consumo di risorse ed energia.

11. COSTI DI PRODUZIONE RIDOTTI Industry 4.0 offre numerose opportunità di risparmio sui costi di produzione come produzione autonoma 24 ore su 24, 7 giorni su 7, aumento del volume di produzione, migliore qualità del prodotto, maggiore precisione di produzione, riduzione degli errori di produzione e maggiore efficacia delle apparecchiature. La riduzione dei costi di produzione e il conseguente aumento delle prestazioni economiche consentono ai produttori di stabilire le priorità e impegnarsi meglio per lo sviluppo socio-ambientale. 12. AMBIENTE DI LAVORO SICURO E INTELLIGENTE Le tecnologie Industry 4.0 come Industry 4.0 e la realtà aumentata portano a dipendenti più intelligenti e connessi. I dispositivi indossabili intelligenti e la realtà aumentata consentirebbero la formazione sul lavoro contestuale dei dipendenti per fornire il miglioramento delle competenze essenziale per mantenere la sicurezza e la produttività nell’ambiente industriale. In alternativa, l’automazione e i robot collaborativi alleggeriscono i lavoratori da compiti non ergonomici e pericolosi.

13. INTEGRAZIONE DEL PROCESSO DI FILIERA L’integrazione orizzontale e la trasformazione della rete di fornitura tradizionale in un’entità digitale e integrata sono tra i principi di progettazione più fondamentali dell’Industria 4.0. Tecnologie integrative come Internet delle cose industriale, Internet dei servizi, Internet dei dati, blockchain e analisi del cloud consentono lo sviluppo dell’integrazione delle attività, della condivisione di informazioni in tempo reale, dell’integrazione del flusso fisico e delle capacità di integrazione del flusso finanziario tra i membri di una supply chain. L’integrazione del processo nella catena di approvvigionamento e le sue ca-

Foto di Wilfried Pohnke/Pixabay.

Foto di Wilfried Pohnke/Pixabay.

ratteristiche, come la gestione collaborativa della conoscenza, lo sviluppo del prodotto, la pianificazione del prodotto, la pianificazione della domanda e le iniziative decisionali offrono enormi opportunità di sviluppo economico e ambientale.

14. SVILUPPO SOSTENIBILE DEL PRODOTTO Lo sviluppo sostenibile del prodotto è estremamente ad alta intensità di risorse, informazioni e tecnologia. L’industria 4.0 supporta la SUPD facilitando l’approccio di valutazione del ciclo di vita allo sviluppo di nuovi prodotti. La tecnologia digital twin e la simulazione dell’intero ciclo di vita di un prodotto stanno rivoluzionando la fase di ideazione di SUPD (Tao et al., 2018). In alternativa, la progettazione assistita da computer ad alte prestazioni e le tecnologie di produzione additiva aumentano l’efficacia della fase di sviluppo del concetto SUPD. Ancora più importante, la funzionalità di produzione intelligente di Industry 4.0 promuove la fase di commercializzazione dei prodotti SUPD grazie alle sue capacità di efficienza e produttività. 15. RETE DI CREAZIONE DI VALORE SOSTENIBILE La creazione congiunta della sostenibilità attraverso le catene del valore richiede che tutti i membri della catena del valore, dal fornitore di livello più basso al consumatore finale, abbraccino il concetto di sostenibilità per creare valore insieme. Fortunatamente, l’Industria 4.0 e le tecnologie sottostanti consentono l’integrazione delle catene del valore in modo che tutti i membri della catena del valore possano contribuire alla co-creazione di prodotti e servizi più sostenibili. Inoltre, Industry 4.0 facilita l’incorporazione di tecnologie eco-compatibili, materie prime e fonti di energia rinnovabile attraverso le catene di produzione e garantisce che le caratteristiche sostenibili siano riconosciute attraverso le catene del valore, in modo che i vantaggi della sostenibilità siano distribuiti in modo imparziale tra tutti i membri della catena del valore.

UN PROCESSO A CATENA Tutti questi 15 impatti positivi che le tecnologie di Industria 4.0 possono apportare in termini di sostenibilità vanno a comporre un sistema sfaccettato, in cui ogni tecnologie ha un suo ruolo, ma dove è il loro concorrere tutte insieme a garantire i risultati ottimali. In un percorso virtuoso, nel momento in cui in azienda si cominciano a introdurre le tecnologie digitali in un ambito preciso, a cascata si rende necessario agire anche sugli altri aspetti. Secondo gli autori dello studio è particolarmente importante l’intervento nell’integrazione del processo di filiera, perché coinvolge non solo l’azienda ma anche i suoi fornitori e clienti a monte e a valle, determinando direttamente trasformazioni in ottica di sostenibilità anche in altre attività aziendali, some la trasformazione del modello di business, la produzione orientata la cliente, l’incremento del margine di profitto, la produttività ed efficienza, la creazione di valore attraverso una rete di collaborazioni e lo sviluppo di prodotti sostenibili. Non tutte le 15 funzioni evidenziate dallo studio sono intrinsecamente ecosostenibili. È soltanto il fatto che agiscano insieme nel processo manifatturiero a renderle tali. u