Fabbriche intelligenti: la prossima rivoluzione industriale

[Traduzione di Piergiorgio Rosso da: https://www.stratfor.com/analysis/smart-factories-next-industrial-revolution/Stratfor)

• L’interconnessione dei dispositivi – l’internet degli oggetti – diventerà più ampiamente usato nell’industria e nella produzione.
• Questo sviluppo razionalizzerà la produzione, dalla progettazione alla consegna.
• Le economie sviluppate potranno trarre i maggiori benefici dalle nuove tecnologie, che distruggeranno alcuni posti di lavoro e ne creeranno di nuovi.
• I Paesi in via di sviluppo soffriranno una volta che la necessità di manodopera a basso costo nella produzione di fascia bassa declinerà.
• La Cina si adatterà alle nuove tecnologie a causa delle preoccupazioni di lungo termine.
• La sicurezza informatica diventerà ancora più importante mentre le tecnologie “intelligenti” diventeranno più integrate con la produzione.

Negli ultimi 25 anni, l’internet ha radicalmente modificato il modo di comunicare e condividere idee e il modo in cui le imprese interagiscono con i clienti. Per un periodo ancora più lungo, a partire dal 1950 con la cosiddetta Terza rivoluzione industriale, le aziende sono diventate più digitalizzate. Nei prossimi decenni, una nuova rivoluzione industriale combinerà elementi di queste due tendenze, insieme a tecnologie e pratiche correlate, in un processo di produzione veramente “intelligente”.

Questa convergenza è conosciuta come Internet Industriale, Industria 4.0 o Internet Industriale di cose. Qualunque sia il nome, il risultato inciderà profondamente nella configurazione del commercio mondiale, nelle catene di fornitura e nelle società. L’impatto varierà, presentando molte opportunità per i paesi sviluppati, sarà più dirompente nelle economie in via di sviluppo ed, eventualmente, limiterà l’uso della produzione di fascia bassa per la modernizzazione e lo sviluppo rapido. Tuttavia, questa quarta rivoluzione industriale cambierà la manifattura, l’industria e la società.

L’impatto dell’internet

Anche se l’internet è nato da applicazioni militari nel 1960, erano gli anni ‘90 erano quando si è compreso il suo vero potenziale per gli usi non militari. Si sono verificati alcuni cambiamenti notevoli da allora. L’internet quasi da solo ha distrutto molti lavori di servizio, sostituendo agenzie di viaggio, contabili fiscali, cassieri di banca e altri. Nonostante l’esplosione della bolla dot.com, questo sconvolgimento ha provocato la creazione di molti posti di lavoro nel settore della tecnologia.

La connessione al mondo digitale ha rivoluzionato il modo in cui avviene la comunicazione e come le informazioni si diffondono attraverso la società. Le persone hanno grandi quantità di informazioni a portata di mano, e con l’avvento degli smartphone vi possono accedere in qualsiasi momento e ovunque. Al di fuori del mondo degli affari, l’internet ha cambiato il rapporto tra attori statali e attori non statali nella guerra cibernetica. Questioni come la privacy hanno sfidato ripetutamente governi e aziende. Tuttavia, l’impatto maggiore è stato sul mercato dei consumi. Chiunque utilizzi l’internet è costantemente bombardato da annunci personalizzati, e gli utenti possono effettuare ordini da negozi online più velocemente che mai.

Per i mercati di consumo, chiaramente il prossimo grande evento è la vendita di dispositivi collegati all’internet come il nuovo orologio Apple, gli indicatori di benessere, gli elettrodomestici intelligenti e altre tecnologie indossabili. Molte delle stesse aziende di tecnologia che guidano l’espansione di dispositivi orientati al consumo sono anche l’avanguardia nell’applicare altrove le innovazioni e gli sviluppi di Silicon Valley, tra cui l’industria e le infrastrutture. Mentre l’attenzione sui consumatori è evidente, il potenziale sottostante nell’industria potrebbe essere più profondo.

L’internet delle cose

Sia che l’internet delle cose sia utilizzato per il consumo o le applicazioni industriali o altro, al suo cuore si tratta semplicemente di collegare i dispositivi tra di loro in modo che possano comunicare e diventare più efficienti ed efficaci. L’internet delle cose e molte delle diverse tecnologie che riunisce e usa, non sono del tutto nuove; l’idea dell’internet delle cose esiste da quasi 20 anni, ma solo ora il software e l’hardware si sono sviluppati abbastanza affinchè le persone pensino di applicare una vasta gamma delle sue funzioni per il processo di fabbricazione.

Al momento ci sono circa due dispositivi connessi all’internet per ogni persona sul pianeta, e questo numero potrebbe più che raddoppiare entro i prossimi cinque anni. Anche se la maggior parte delle persone tende a pensare a personal computer, tablet e smartphone, come i loro principali dispositivi connessi all’internet, queste tre categorie insieme rappresentano meno di un terzo di tutti i dispositivi collegati. Tale quota scenderà in futuro. Per mettere il cambiamento in prospettiva, solo un decennio fa i personal computer rappresentavano più di due terzi di tutti i dispositivi interconnessi; ora rappresentano meno del 10 per cento.

Nell’applicare l’internet degli oggetti verso le applicazioni e le filiere industriali, un certo numero di tecnologie associate avrà ripercussioni sul settore industriale in modi specifici. Anche se ognuna di loro può essere implementata singolarmente – e molte sono già in uso in qualche modo – l’internet delle cose è il collante che le lega insieme, consentendo la comunicazione senza soluzione di continuità e analisi. Questa relazione probabilmente costituirà la spina dorsale di qualsiasi progresso industriale nei prossimi anni. Per riconoscere veramente il profondo impatto che l’internet delle cose ha sul settore, è fondamentale esaminare l’impatto di alcune delle tecnologie associate.

Sensori remoti

Sensori remoti piccoli, di registrazione continua che trasmettono informazioni, dovrebbero avere applicazioni in una vasta gamma di settori, come il minerario e l’energia. Essi avrebbe anche un effetto critico moltiplicatore tra le industrie; per esempio, potrebbero utilizzare le informazioni sulla posizione dei veicoli autonomi per vendere in modo più redditizio spazio pubblicitario sui cartelloni elettronici.

Robotica

La robotica industriale non è certo un concetto nuovo, ma i robot di oggi sono sempre più applicabile ad una vasta gamma di scopi. Uno delle manifatture più grandi d’oltremare assembla piccoli prodotti elettronici, come telefoni cellulari a mano. Questo è un processo ripetibile che i robot industriali potrebbero facilmente eseguire, come dimostra l’intenzione della Foxconn di utilizzare un milione di robot industriali. Il più grande vantaggio di utilizzare robot industriali sarebbe sostituire operai che lavorano molte ore con robot che possono lavorare ininterrottamente, tranne per la manutenzione ordinaria.

Manifattura Additiva e Digitale

La fabbricazione additiva, altrimenti nota come stampa 3-D, può essere pensata come un’estensione della robotica. La fabbricazione additiva può essere utilizzata per stampare semplici pezzi di ricambio, come dadi e bulloni vicino o presso la sede di un utente finale. Tuttavia, il suo impatto maggiore sarà la sua capacità di produrre strutture e prodotti delicati che semplicemente non potrebbe essere prodotti in un altro modo. La fabbricazione additiva ha anche il potenziale per produrre oggetti più resistenti e leggeri che non quelli fatti con gli stampi a base tradizionale, perché utilizza solo il materiale necessario per la fabbricazione.

Il concetto correlato della produzione digitale utilizza processi di progettazione basati su computer, come la modellazione, simulazione e visualizzazione per creare un concetto di design e definire il processo di produzione in un computer. Con l’internet delle cose nella fabbrica moderna, i progetti potrebbero spostarsi velocemente in produzione.

Big Data

Una componente cruciale dell’internet delle cose è la connessione tra dispositivi e software di analisi dei dati. E’ importante per domare la gigantesca quantità di dati generati dall’internet e dal telerilevamento, in quanto i dati si prevedono in aumento di oltre 50 volte nel prossimo decennio.

Analisi Predittiva

L’analisi predittiva può avere una vasta gamma di applicazioni. Si possono ridurre al minimo gli interventi di manutenzione straordinaria nel processo di produzione attraverso una più stretta sorveglianza della salute degli apparecchi e ridurre il rischio di interruzione delle apparecchiature utilizzando algoritmi di manutenzione predittiva.

Trasporti Automatizzati

Google ha fatto notizia con il successo dei suoi veicoli automatici che saranno presto permessi su strade pubbliche. Ma le auto sono solo un modo di trasporto che viene automatizzato. Amazon ha previsto droni di consegna, e vi è la possibilità di automatizzare i camion di carico e gli aerei. I test per questo sono già iniziati; il Nevada ha approvato la sperimentazione di carrelli automatizzati a 18 ruote della Daimler su strade pubbliche. Questo potrebbe rivoluzionare la competizione per l’ottimizzazione della logistica di catene di approvvigionamento terrestri rendendole “intelligenti”.

Reti Intelligenti

I combustibili fossili hanno a lungo dominato l’approvvigionamento energetico del mondo. Questo non cambierà presto, ma le fonti alternative di energia, come l’energia solare ed eolica, sono ormai elementi critici delle reti in molti settori. Man mano che le batterie e altre forme di immagazzinamento di energia si integreranno nelle reti elettriche, le reti intelligenti diventeranno più resistenti e adattabili, limitando l’esposizione delle imprese ai black-out. Esse consentiranno inoltre maggiore integrazione tra l’acquisto e la vendita di energia elettrica a livello locale, decentralizzando il settore energetico.

Città Intelligenti

Reti di trasporto automatiche, reti intelligenti e altri concetti correlati, come luoghi di scambio sociale in tempo reale, renderanno le città “intelligenti”. Questo può consentire pre-posizionamenti delle forze dell’ordine anticipati, protocolli di catastrofe e di evacuazione più efficaci e, naturalmente, l’utilizzo più efficiente dell’energia e dei flussi di traffico.

Il Quadro Generale

Vi è una differenza significativa tra le finalità industriali e le finalità dell’internet delle cose per i consumi. Gli ‘aspetti orientati al consumatore sono guidati da innovazioni in applicazioni prive di una base di consumatori consolidata. Per esempio, Apple, in un certo senso, ha creato il mercato degli smartphone. Industria, tuttavia, ha utilizzato molti degli stessi principi per anni. Nella maggior parte delle economie avanzate – Germania, Giappone, Stati Uniti e Corea del Sud, in particolare, – la produzione e l’industria sono altamente digitalizzate e automatizzate, con frequenti comunicazione macchina-macchina. Le aziende hanno speso miliardi di dollari per lo sviluppo di sistemi di controllo e altri sistemi connessi.

Ciò significa che l’uso dell’internet delle cose nell’industria sarà più incrementale che nelle applicazioni orientate ai consumi, con evoluzioni che avverranno in tempi diversi per diversi settori industriali. Tuttavia, indipendentemente dal calendario, è chiaro che l’industria si sta muovendo verso queste applicazioni.

Uno dei risultati più significativi dell’internet delle cose nel settore manifatturiero sarà il continuo decentramento del processo di fabbricazione. L’internet ha influenzato la diffusione delle informazioni, in particolare in paesi come la Cina, dove il governo cerca di mantenere il controllo centralizzato delle informazioni. Nel settore manifatturiero, vi è una chiara tendenza verso prodotti più altamente personalizzati sia per i consumatori che per le imprese. Ciò richiede flessibilità nel processo di fabbricazione e nelle sue catene di fornitura e logistiche per adattarsi a ordini più piccoli e per passare ad elaborare un altro ordine rapidamente. Questo concetto è importante anche perché abbassa le barriere dei costi per lo sviluppo di un prototipo di prodotto per le aziende di tutte le dimensioni – anche per le aziende il cui budget è una piccola campagna di partenza.

E’ possibile che entro pochi decenni, l’internet – come spina dorsale dell’industria moderna e futura – verrà visto con la stessa riverenza del petrolio oggi nella sua centralità per l’economia.

Impatti più estesi/Il mondo sviluppato: i ricchi diventeranno più ricchi?

I paesi che si apprestano ad adottare nuove tecnologie prima e più efficacemente vedranno i maggiori benefici. Questo significa che l’internet industriale contribuirà a creare una rinascita della fabbricazione di alcune produzioni di fascia bassa nei paesi sviluppati e rafforzerà la produzione di fascia alta in paesi come la Germania e il Giappone. In breve, i paesi più ricchi sono più adatti a trarre vantaggio da questo processo.

Anche nei luoghi in cui i benefici saranno i più forti, ci saranno disagi significativi. Saranno creati e distrutti lavori. Paesi come gli Stati Uniti e la Germania hanno già visto la maggior parte della distruzione possibile del lavoro nel settore manifatturiero, in gran parte a causa dell’esternalizzazione. In un certo senso, non c’è molto da perdere. Tuttavia, lo stesso non vale per l’impatto dell’internet delle cose (e lo stesso internet) sulle industrie connesse. I veicoli automatizzati, per esempio, avranno un enorme impatto sul trasporto di beni e servizi.

Il mondo in via di sviluppo: ci sarà il PC-16?

Sul lato opposto dello spettro, la rivoluzione industriale danneggerà ampiamente il mondo in via di sviluppo. Una produzione più efficiente, adattiva più vicina agli utenti finali eroderà i vantaggi del basso costo del lavoro. L’interesse per gran parte del mondo in via di sviluppo, dove la produzione di fascia bassa è prevalente, diminuirà. Nei paesi in cui non è ancora molto diffusa, come la maggior parte dell’Africa e del Medio Oriente, la possibilità di una più estesa industria manifatturiera di fascia bassa verrà limitata. Naturalmente, ci sarà sempre un grande mercato per beni a basso costo del lavoro e di fascia bassa – anche se l’internet industriale fosse ampiamente implementato e perfezionato – ma i paesi in via di sviluppo non saranno in grado di attirare abbastanza investimenti nella produzione di fascia bassa .

Il cambiamento nei processi produttivi del mondo sviluppato, interromperà il percorso più coerente e diffuso del 20° secolo per la completa modernizzazione di un Paese in via di sviluppo. Per il Giappone, la Corea del Sud, Taiwan, Cina e anche la Germania, la produzione di fascia bassa è stata fondamentale per lo sviluppo della base industriale della loro economia in fretta in modo da poter raggiungere – se non superare – le economie più sviluppate. Con la manodopera a basso costo che sta per essere spiazzata dalla tecnologia, un minor numero di paesi sarà in grado di utilizzare la produzione di fascia bassa come catalizzatore per la crescita.

Cina: un caso unico

L’impatto dell’internet industriale delle cose in Cina è molto più sfumato perché Pechino sta cercando di bilanciare due interessi contrastanti. Da un lato, la paura più grande di Pechino sono i disordini sociali, e gestire gli effetti sociali di ogni cambiamento sulla sua grande forza lavoro migrante, è la massima priorità di Pechino. D’altra parte, Pechino sa anche che in molte città costiere i costi di manodopera stanno diventando eccessivamente elevati. Molti lavori di produzione di fascia bassa non possono rimanere in Cina, con il costo del lavoro in altri paesi, principalmente nel Sud-Est asiatico, molto più indietro di quello della Cina costiera.

Pechino sa che deve adattarsi per evitare che la sua versione di esternalizzazione, quindi ha fatto una priorità nell’elevare la sofisticatezza della sua industria allo stesso livello della vicina Corea del Sud, Taiwan e Giappone. La Cina è il mercato a crescita più veloce al mondo per i robot industriali. Sta rapidamente diventando il paese con il maggior numero di dispositivi connessi all’internet e sta facendo passi significativi nell’adozione della produzione additiva. Tuttavia, il rischio di Pechino è che questi cambiamenti avvengano troppo rapidamente, causando distruzione di lavoro a breve termine che richiederebbero un intervento rapido di Pechino.

Per la Cina, l’integrazione dell’internet nel processo di produzione può essere pensato come un’estensione del recente, rapido sviluppo dei suoi settori tecnologici, dell’informazione e delle comunicazioni. Anche se la Cina è in ritardo rispetto all’Occidente in molte aree della scienza e della tecnologia, sta diventando sempre più competitiva nel campo dell’ingegneria e delle alte tecnologie e potrebbe molto presto rivaleggiare con tutti, eccetto gli Stati Uniti, in quelle zone. La Cina ha già una cultura di avvio-di-imprese robusta in città di primo livello, le cui aziende tecnologiche stanno ottenendo buoni risultati a livello internazionale. Weibo, il sito di blogging cinese, ha anche creato un computer che ha battuto Google e Microsoft in una gara di intelligenza artificiale nel maggio scorso.

Obiettivo finale della Cina è di scavalcare l’evoluzione tradizionale nel processo di produzione, come hanno fatto Corea del Sud e Giappone, e passare direttamente ad un processo di produzione altamente automatizzato, integrato e flessibile in grado di competere in tutti i settori del manifatturiero con qualsiasi paese. Indipendentemente dalle distruzioni di lavoro nel breve termine, se Pechino non si adatta, ancora più posti di lavoro rischierebbero di essere perduti, aggravando il rallentamento economico cinese e potenziali problemi di disoccupazione.

Attacchi cibernetici: l’embargo petrolifero arabo moderno?

La limitazione più grande dell’internet industriale potrebbe avvenire non da governi, dalle politiche o dallo sviluppo delle tecnologie, ma piuttosto dalla sicurezza, integrità e difesa delle operazioni aziendali. Sebbene la comunicazione macchina-macchina è diffuso nella produzione da decenni, storicamente la rete per la comunicazione era chiusa e quindi non suscettibile alle minacce esterne, come le reti connesse all’internet.

Alcune industrie già stanno affrontando la minaccia di attacchi informatici che vanno oltre l’abbattere i siti web o rubare informazioni. Nel mese di marzo 2014, i ricercatori di Symantec hanno documentato che gli attacchi da parte del gruppo di hacker Orso Energetica avevano cominciato a concentrarsi sul settore energetico, in particolare prendendo di mira i sistemi di controllo per gli operatori della rete di energia, i gestori di gasdotti ed altri. Ci sono state anche segnalazioni che suggeriscono che gli hacker hanno causato una misteriosa esplosione lungo un oleodotto turco nel 2008. Nel 2012, Saudi Aramco è stata bersaglio di attacchi informatici che hanno infettato più di 30.000 computer Aramco. La sicurezza del sistema richiede costanti aggiornamenti per adattarsi a schemi d’attacco sempre più innovativi.

Se l’internet industriale è analogo al petrolio nella sua importanza per l’industria, allora un attacco informatico volto a sconvolgere l’industria di un paese sarebbe equivalente a l’embargo petrolifero arabo come arma politica. Anche se potesse essere garantita la sicurezza fisica dei sistemi connessi all’internet, un attacco informatico che colpisca grandi porzioni dell’internet potrebbe avere effetti economici notevoli su un paese.

Naturalmente, l’impatto sarebbe variabile notevolmente da paese a paese. Dal momento che alcuni paesi potranno beneficiare dell’internet industriale più di altri, questo significa anche che alcuni paesi faranno più affidamento sulla tecnologia dell’informazione. Isolare gli Stati Uniti dal resto dell’internet, anche per poche ore, sarebbe catastrofico per l’economia americana, mentre isolare la Corea del Nord potrebbe essere semplicemente un titolo interessante. Tali disparità e gli impatti potenziali sono senza dubbio una questione importante, e di conseguenza paesi come gli Stati Uniti hanno deciso di incorporare il cyberspazio nelle loro dottrine della sicurezza nazionale.