Digital Transformation e Industria 4.0

  • 29 Aprile 2020
Digital Transformation e Industria 4.0

I termini Industria 4.0 e Digital Transformation sono ormai diventati di uso comune a tutti i livelli di produzione, da quello dei servizi a quello industriale; ma cosa vogliono realmente significare questi due termini nell’applicazione diretta in ambito lavorativo? Come far calare le aziende in questa nuova ottica?
Prima di rispondere a queste domande bisogna fare una debita premessa; la Digital Transformation è solo l’ultimo passo di un percorso nato oltre 50 anni fa con l’introduzione massiccia della tecnologia in ogni ambito lavorativo.
Da allora vi sono state almeno 2 grandi fasi che di fatto hanno sancito il passaggio dall’industria 3.0, che con l’arrivo dell’informatica e dell’ICT in generale nelle linee di produzione e di gestione ha consentito un elevato livello di automazione, all’industria 4.0 e tutte hanno un denominatore comune: la rete informatica in generale ed internet in particolare.

L’evoluzione delle reti ha infatti permesso un interscambio maggiore dei dati consentendo, ad esempio, non solo il passaggio sincronizzato di materiale da una catena di montaggio ad un’altra ma anche un interfacciamento digitale dell’azienda verso il mondo esterno (con il web 2.0) che consentiva una maggiore interazione, una condivisione dei dati e la partecipazione diretta dell’azienda nei confronti della clientela.

In questa prima fase le aziende si sono infatti munite di nuove tecnologie anche per le aree che prima ne erano escluse come, ad esempio la contabilità o il magazzino, ed hanno implementato i sistemi digitali consentendo una maggiore connessione tra i vari reparti e tra l’azienda e i propri clienti.
Nella seconda fase, si è creato un vero e proprio un meccanismo di amalgama dei poli: non più due o più punti differenziati (azienda-consumatore, amministrazione-produzione, ecc.) che operano in modo completamente indipendente, ma vi è la presenza di un unico flusso di collaborazione continua dove molto ha inciso, l’evoluzione del web, quella del Cloud, che ha messo a disposizione delle industrie e delle aziende un formidabile strumento evolutivo, ma anche l’evoluzione dei Big Data e dell’Intelligenza Artificiale.

Vediamo quindi gli aspetti principali dell’Industria 4.0 e della Digital Transformation

Digital Transformation

La trasformazione digitale non si è conclusa con l’avvento dei computer prima, né con la completa automazione dei sistemi poi, ma è in continua evoluzione e sta variando in modo drastico il modo di lavorare delle persone a tutti i livelli; un tipico esempio è lo smart working ovvero il lavoro condiviso che si può effettuare da qualunque luogo sia possibile avere una connessione internet.

La trasformazione digitale è prima di tutto una vera e propria rivoluzione culturale che trasforma tutto ciò che era analogico (una comunicazione, un passaggio di dati, una telefonata, ecc) in digitale e di conseguenza rende gestibile questi dati mediante dei supporti informatici specifici che rendono le informazioni analizzabili, quantificabili e trasferibili in forma binaria all’interno di sistemi e supporti fisici e virtuali.

Una fotografia della trasformazione digitale è l’evoluzione dei vari sottosistemi industriali in ERP, (Enterprise Resource Planning) che consente di unire e di definire tutto quell’insieme di processi che avvengono all’interno di un’azienda; in questo modo viene garantito uno scambio di dati condivisi che sono originari da reparti diversi e che hanno finalità diverse.
Mediante queste modalità si riescono ad uniformare tutte le procedure all’interno del processo produttivo, si ottimizzano le risorse disponibili come quelle relative al personale, all’uso dei sistemi informatici, dell’approvvigionamento e trasformazione delle materie prime, ma soprattutto vengono totalmente eliminati sia la duplicazione del dato sia il pericolo della sua perdita.

L’integrità di tutto quanto il sistema viene infatti garantita dalla presenza di un’unica banca dati affidabile che, letta a seconda delle singole esigenze di reparto, permette di monitorare l’intero processo aziendale e di avere un ambito previsionale uniforme.
Avendo a disposizione la stessa banca dati che viene letta in modo uniforme da tutte le aree aziendali, da quella decisionale dei dirigenti (che ha anche a disposizione tutte le informazioni risultanti dalle altre parti aziendali) a quella delle risorse umane o del marketing, della produzione o dell’approvvigionamento, tutti i dipendenti si connettono ad un unico flusso di lavoro che riesce ad integrare il personale e tutte le tecnologie a disposizione all’interno dei vari reparti (processi) presenti, trasformando così l’azienda in una entità moderna e digitale.

Ecco quindi il primo tra gli aspetti rivoluzionari del Digital Transformation: l’impresa non deve essere vista come una serie di unità singole o di reparti distinti e separati che collaborano semplicemente tra di loro e che si scambiano solamente i dati e le informazioni necessarie ma come un corpo unico al cui interno il flusso di dati stesso viene coordinato in maniera uniforme a tutti i livelli da quello decisionale a quello amministrativo, dal livello produttivo a quello di gestione della clientela fino ad arrivare alla direzione della produzione con l’approvvigionamento e la responsabilità dei fornitori.

Tutti i livelli aziendali sono perciò coinvolti in questa evoluzione e sono realmente interconnessi tra di loro attraverso l’ottimizzazione dei vari processi presenti all’interno dell’azienda, e questo porta di conseguenza a dover fare un grosso ma necessario salto in avanti per una ditta che vuole essere al passo con i tempi e che soprattutto ha intenzione di utilizzare i due elementi principali su cui si basa la trasformazione digitale ovvero l’automazione mediante i Big Data e l’IA, l’Intelligenza Artificiale.

La Digital Transformation è quindi un enorme mutamento filosofico dei dinamismi e dei processi organizzativi, delle esperienze e dei modelli di commercio.
Questo si attua in modo da poter sfruttare totalmente in modo strategico e prevalente le trasformazioni e le utilità che la combinazione tra le varie tecnologie digitali e la loro influenza nei processi possono procurare alla società; il cambiamento però può avvenire solamente se si ha ben chiaro il cammino di trasformazione che si deve attivare nella progettazione sia nel breve che nel lungo periodo.

Gli strumenti che hanno consentito l’inizio e l’evoluzione della Digital Transformation

Nell’ambito dell’industria 4.0 e della relativa Digital Transformation vi sono quattro pilastri che hanno permesso all’ICT aziendale di effettuare questa rivoluzione: i Big Data, l’Intelligenza Artificiale, il Cloud e l’IoT, l’Internet delle cose (Internet of Things).
Come abbiamo visto con l’utilizzo dei sistemi ERP, la Digital Transformation adopera la scienza tecnologica per produrre un vantaggio competitivo nelle fasi decisionali, nel marketing, nella vendita e nella generazione ed erogazione di prodotti e servizi ma bisogna chiarire un punto importante.

Effettuare la trasformazione digitale non significa semplicemente riempire di tecnologia le aziende, ma al contrario la tecnologia stessa è la “conditio sine qua non” necessaria per poter effettuare l’attuazione della forma digitale e l’inserimento di modelli di lavoro smart (ovvero liberi e condivisibili) all’interno delle varie realtà imprenditoriali.

L’automazione aziendale, mediante l’utilizzo sempre più intensivo delle risorse digitali, ha comportato una maggiore velocità di produzione ma soprattutto ha incrementato l’efficienza e nel contempo ha avuto una drastica riduzione degli errori. L’utilizzo di strumentazioni interconnesse tra loro, seguendo i modelli IoT dotati di Intelligenza Artificiale in cui le strumentazioni ed i vari dispositivi industriali si connettono alla rete, ha ottimizzato la qualità produttiva.

La base dell’IoT è infatti la capacità dei macchinari di essere in grado di ricavare più varietà di dati e di poterli trasferire ad altri dispositivi o all’archivio centrale ma questa capacità è solo quella di partenza e può essere anche più evoluta facendo in modo che i dispositivi stessi possano effettuare una elaborazione, più o meno approfondita.

In questo caso i dispositivi possono anche arrivare a trasmettere solo le informazioni necessarie al flusso produttivo del quale fanno parte oppure eseguire azioni sulla base delle informazioni ricevute grazie alla presenza di una capacità elaborativa locale.

L’Internet delle cose però non avrebbe potuto aver luogo se non ci fossero state tante informazioni da poter archiviare ed elaborare che prendono il nome di Big Data e che vengono costantemente prodotte da ogni macchinario, oggetto o dispositivo connesso alla rete in modo che questa banca dati possa essere continuamente aggiornata e implementata

Questi elementi concorrono quindi ad una massiccia informatizzazione dei processi produttivi grazie allo sviluppo continuo e costante delle piattaforme hardware e delle suite software di gestione dei processi; le prime, insieme alle seconde, hanno immesso e diffuso nell’attività aziendale le necessarie infrastrutture che di fatto hanno potenziato un nuovo tipo di gestione del governo dei processi.

Lo crescita del software ha inoltre comportato un ulteriore vantaggio nell’ambito del flusso delle informazioni e la creazione dei metadati, ovvero la dematerializzazione; questa ha attivato la famosa teoria dell’anello del dato consentendo all’informazione di poter essere fruibile in modo semplice e multiplo mantenendo però la sua unicità, dando così avvio a nuovi processi integrativi e di condivisione tra le varie sezioni dell’impresa.

La presenza di tutti questi fattori (automazione, condivisione, integrazione e Big Data) ha comportato quindi uno stravolgimento delle attività produttive facendo in modo che la totalità le informazioni, oltre ad essere sottoposte agli elementi precedentemente elencati, fossero anche virtualizzate grazie alla presenza di piattaforme specifiche di nuova generazione (come ad esempio l’ERP).
Queste piattaforme consentono a tutte le tipologie di risorse fisiche, in cui rientrano sia i dipendenti che i macchinari, di potersi trasformare in risorse logiche; in questo modo esse possono essere gestite in modo uniforme mediante un’unica centralina di controllo, o meglio ancora cruscotto, centralizzata

La virtualizzazione ha inoltre avuto la possibilità di entrare nelle aziende soprattutto tramite il Cloud Computing, la sua filosofia d’uso e i vari servizi che esso offre; la migrazione verso il Cloud ha infatti consentito (e consente tutt’ora) di poter trasferire la gestione non solo dei software ma anche delle piattaforme hardware aziendali sulla Rete tramite nuove modalità di fruizione delle stesse ed erogazione dei vari servizi collegati.

Le prestazioni che possono essere sfruttate mediante il Cloud infatti riguardano la sfera dell’”as a Service”, il cui significato è ‘come un servizio’, variano da quelle relative al software (SaaS, Software as a Service) dove possono essere utilizzate applicazioni che sono installate su server remoti, all’hardware (HaaS, Hardware as a Service) dove sono impiegate unità elaborative poste al di fuori della propria rete LAN e per ultimo ai dati veri e propri (DaaS, Data as a Service) dove possono essere utilizzati solamente i dati che vengono messi a disposizione della struttura.

Oltre alla fruizione di singoli servizi, il Cloud ha inoltre messo a disposizione delle aziende due nuove tipologie di Servizi che integrano due o più dei servizi precedenti; questi sono il PaaS (Platform as a Service) dove l’azienda demanda ad una infrastruttura remota l’utilizzo di molteplici applicazioni specifiche, librerie e servizi ad esse correlati, e lo IaaS (Infrastructure as a Service) dove su Cloud remoto, oltre alla piattaforma software, vengono messi a disposizione anche dispositivi di elaborazione, di archiviazione e backup e di erogazione di servizi, in modo da creare una vera e propria infrastruttura completamente esterna alla rete aziendale.

Ecco quindi che il Cloud è l’anello di congiungimento che chiude il circolo virtuale della digitalizzazione in quanto il suo utilizzo consente di:
attivare l’automazione dei processi mediante l’informatizzazione che produce una dematerializzazione dei dati i quali possono essere gestiti mediante la virtualizzazione dell’azienda resa possibile da piattaforme, applicazioni o servizi che risiedono sul Cloud.

Caratteristiche dell’Industria 4.0

A questo punto si deve analizzare il significato reale di industria 4.0; tecnicamente è un luogo di lavoro in cui i dispositivi sono interconnessi tra di loro e, nel caso di industrie, i macchinari hanno a disposizione una grossa mole di dati, sono interconnessi tramite l’IoT e spesso dotati di IA e, per ultimo, è possibile usufruire di stampanti 3D o di realtà aumentata.

Al centro di tutto questo processo c’è quindi l’elemento “Dato” e le innumerevoli modalità con cui esso può essere letto, sfruttato ed utilizzato su più livelli aziendali e da cui dipende tutto il processo produttivo aziendale.

Per una maggiore descrizione si tenga presente il seguente esempio.

Una ditta alimentare produce merendine per la colazione mediante una catena di produzione che partendo da materie prime e da imballaggi pre acquistati, ha come risultato il prodotto confezionato e pronto per essere messo in vendita.
L’azienda rientra nei canoni dell’Industria 4.0 in quanto ha un cruscotto di controllo centralizzato che, in maniera automatica, gestisce tutti i flussi produttivi.

Capita che il servizio vendite ha contemporaneamente un aumento della richiesta relativa ai biscotti di pasticceria e una contrazione di quelli delle merendine al cioccolato; questo input si traduce automaticamente in una informazione che viene gestita immediatamente negli altri reparti:

– Il servizio approvvigionamento esegue in tempo reale il controllo delle materie prime occorrenti e degli ordinativi fatti ai fornitori, richiedendo un eventuale aumento ai fornitori esclusivamente per quelle interessate alla pasticceria ed una riduzione ai fornitori di cioccolato.
Inoltre, in tempo reale, richiede una diminuzione / blocco degli ordinativi inerenti il confezionamento interno ed esterno delle merendine ed un aumento per quelli relativi alla pasticceria, in modo da non avere un surplus di confezioni inutilizzate in magazzino.

– L’amministrazione aumenta o diminuisce gli acconti alle aziende fornitrici variando in tempo reale le relative disposizioni di pagamento

– Il servizio di produzione accresce la capacità lavorativa in base agli indicatori che sono stati segnalati, esclusivamente per la filiera indicata (pasticceria) e contemporaneamente diminuisce quella relativa alle merendine al cioccolato

– L’area marketing viene informata e attua le contromisure adatte per sopperire al calo di vendite delle merendine

– L’area dirigenziale ha immediatamente il grafico previsionale e può predisporre le adeguate strategie aziendali

Tutto questo processo, che ovviamente è sintetizzato al massimo, in un’azienda 4.0 è quasi completamente automatizzato e dimostra sia la verticalizzazione di una stessa informazione sia l’uso diverso che ne viene fatto a seconda dell’area di riferimento in cui arriva, ma soprattutto dimostra come l’impresa possa diventare agile e risolvere diverse tipologie di problematiche adattandosi in modo rapido alle diverse esigenze del mercato.

Trasformarsi in azienda 4.0 con la Digital Transformation

Essere un’azienda che rispecchia i parametri di Industria 4.0 significa mettere in campo un insieme di tecnologie che possono favorire una produzione industriale resa del tutto automatica ed interconnessa; questo significa quindi dare un netto taglio con il passate ed effettuare la cosiddetta Digital Disruption.

La possibilità di usufruire di tecnologie e servizi multilivello consente alle aziende di intraprendere la Digital Transformation in modo graduale in modo che questa vera e propria rivoluzione possa essere attuabile anche con limitati investimenti.

Si tenga presente che tutte le voci di spesa, i costi, collegate a questo cambiamento si trasformano in brevissimo tempo in benefici effettivi non solo da un punto di vista dell’economicità dei vari processi interni, ma soprattutto come qualità produttiva ed organizzativa degli stessi. Tutto ciò consente l’azienda ad essere più concorrenziale in termini di efficacia e di validitàall’interno del mercato di riferimento.

Il grande vantaggio della Digital Transformation è che questa trasformazione può essere fatta rispettando la soggettività e le dimensioni dell’impresa basandosi esclusivamente, e quindi adattandosi, al reale mercato aziendale.

Gli obiettivi per una trasformazione digitale possono essere sintetizzati in Advanced Touring Solution, Augmented Reality, Horizzontal e Vertical Integration, Big Data e Analytics; nei primi rientrano tutti i sistemi modulari che sono interconnessi e che sono completamente automatizzati o che al loro interno hanno robotica avanzata o i cobot, i robot collaborativi.
La seconda riguarda i sistemi di produzione che facciano uso di tecnologie di visione con realtà aumentata, in modo da poter supportare gli addetti all’impianto mediante una serie di informazioni in tempo reale

L’ Horizzontal e Vertical Integration invece comporta l’assunzione di policy e di sistemi (se non di vere e proprie piattaforme) che, come l’ERP, possano consentire l’integrazione e lo scambio di dati sia al livello orizzontale che in quello verticale; questo avviene non solo all’interno dell’azienda ma tra tutti gli attori che sono coinvolti all’interno del singolo processo produttivo, dal singolo fornitore al singolo cliente.

Per ultimo l’azienda deve saper gestire i Big Data e poterli utilizzare mediante l’utilizzo di sistemi aperti anche e soprattutto grazie all’uso del cloud computing e del relativo servizio che permette le analisi dei dati

Questi obiettivi sono quindi scalabili e raggiungibili da ogni tipologia di impresa di ogni dimensione e in qualunque ramo essa operi; la Digital Transformation è quindi la strada maestra da intraprendere per essere perfettamente in linea con la quarta rivoluzione industriale: i mezzi ci sono e la tua azienda è pronta per poterli utilizzare e diventar così maggiormente competitiva sul proprio mercato?

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