L’industria 6.0 rappresenta la fase successiva dell’industrializzazione, che si concentra sulla creazione di sistemi di produzione intelligenti e completamente integrati in grado di operare con il minimo intervento umano.
di Sara Gonizzi Barsanti
L’industry 6.0 non riguarda solo l’automazione delle fabbriche, ma piuttosto la trasformazione di interi settori attraverso l’integrazione di tecnologie avanzate, consentendo processi decisionali più intelligenti, maggiore produttività e livelli di personalizzazione senza precedenti combinando intelligenza umana, intelligenza artificiale, cloud computing, big data, collaborazione uomo-robot, calcolo quantistico.
Il 6.0 che è e che sarà
Nei prossimi anni e decenni, una rapida trasformazione tecnologica influenzerà gli standard di vita degli esseri umani; è stato stimato che la tecnologia raggiungerà la pura autonomia entro il 2050. Prevedere la rivoluzione e come si trasformerà è incerto, ma una cosa è certa: sarà un mondo interdisciplinare che si coordinerà, coinvolgendo tutti gli attori del sistema politico globale, dal governo e dalle imprese al mondo accademico e alla società civile. L’industria 6.0 del futuro si basa su sostenibilità, asset omogenei, sicurezza, resilienza, anti-fragilità, armonia con la natura, uso collaborativo delle tecnologie (gemelli digitali) ed eco-economia. L’Industria 4.0 e l’Industria 5.0 consistono in promettenti tecnologie e applicazioni all’avanguardia che dovrebbero supportare l’Industria 6.0 che porterebbe ad industrie iperconnesse e fornirebbe reti di valore e catene di fornitura dinamiche, trasparenza nel flusso di informazioni tra tutte le amministrazioni, sia interne che esterne in tutto il mondo. L’industria 6.0 promuoverà il gemello digitale virtuale, in cui chiunque potrà visualizzare contemporaneamente beni fisici e informazioni sui prodotti virtuali, collegando le industrie manifatturiere di tutto il mondo e fornendo un supporto tecnico superiore, una migliore comprensione e un migliore processo decisionale. La produzione anti-fragile sarà il concetto pianificato per questa rivoluzione in cui l’anti-fragilità può essere ottenuta attraverso la progettazione di sistemi flessibili.
La produzione di beni e servizi
L’industria è definita come la produzione di beni e servizi attraverso la trasformazione di materie prime e risorse in prodotti di valore. Implica la creazione di prodotti o servizi finiti attraverso varie fasi della produzione che possono includere produzione, lavorazione, assemblaggio, imballaggio e distribuzione. Le industrie hanno svolto un ruolo significativo nella crescita economica e nello sviluppo delle nazioni nel corso della storia. Hanno contribuito alla creazione di opportunità di lavoro, allo sviluppo di nuove tecnologie e al miglioramento degli standard di vita. Nel corso degli anni, il settore industriale ha attraversato numerosi cambiamenti e ciascuno di questi cambiamenti è stato definito una “rivoluzione industriale”. Nel corso della storia, ci sono stati miglioramenti graduali nel perseguimento di una produzione qualitativa e più rapida. Nel contesto della progressione costante della curva di crescita, ci sono stati un paio di nodi in cui i miglioramenti hanno causato incrementi critici negli aspetti produttivi e nel loro impatto sulla qualità della vita complessiva. Il motivo principale che ha portato la prima rivoluzione industriale a essere definita rivoluzione è che si è trattato del culmine di sviluppi tecnologici praticamente in tutti i settori in un breve periodo di tempo, portando a un completo cambiamento di paradigma nello stile di vita dell’umanità in quei tempi.
Dalla Prima rivoluzione industriale a oggi
L’industria 1.0, conosciuta anche come la prima rivoluzione industriale, iniziò alla fine del XVIII secolo e durò fino alla metà del XIX secolo. Caratterizzata dall’uso diffuso della produzione meccanizzata, dall’utilizzo di fonti energetiche come il carbone e il vapore e dalla nascita delle prime fabbriche, questa rivoluzione rese possibile la produzione di massa e vide l’emergere dei primi giganti industriali come i cotonifici e le ferriere.
L’industria 2.0 è stata segnata dall’introduzione dell’elettricità e dall’invenzione di nuove tecnologie come la catena di montaggio. Questa rivoluzione ha portato ad una maggiore produttività, efficienza e qualità nella produzione di beni, nonché all’emergere di nuove industrie come l’industria automobilistica.
L’industria 3.0, conosciuta anche come rivoluzione digitale, ha visto l’uso delle tecnologie elettroniche per creare sistemi basati su computer, linee di produzione robotizzate e fabbriche automatizzate. Questa rivoluzione ha consentito l’emergere di Internet, nonché lo sviluppo di nuove tecnologie come la stampa 3D, i big data e il cloud computing.
L’industria 4.0, conosciuta anche come la quarta rivoluzione industriale, è iniziata all’inizio del 21° secolo ed è caratterizzata dall’automazione e dallo scambio di dati. Questa rivoluzione ha consentito lo sviluppo dell’Internet delle cose (IoT), dell’intelligenza artificiale e dell’apprendimento automatico. Ha inoltre consentito l’uso della stampa 3D, dei big data e del cloud computing. La crescita dell’Industria 4.0 è guidata da diversi fattori, tra cui la necessità di aumentare la produttività e l’efficienza, l’emergere di nuove tecnologie come l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico e il crescente utilizzo dell’IoT. L’uso dell’automazione e dello scambio di dati consente un’elaborazione dei dati più rapida e precisa, nonché una maggiore efficienza nella produzione di beni. Inoltre, lo sviluppo di nuove tecnologie come l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico consentono capacità decisionali e di risoluzione dei problemi più efficienti. Infine, l’uso dell’IoT consente una migliore comunicazione e condivisione dei dati tra i dispositivi connessi.
L’industria 5.0, nota anche come partnership Human-Tech, mira a riunire i vantaggi dell’Industria 4.0 con il tocco umano. Sottolinea l’importanza della creatività umana, dell’innovazione e delle capacità di risoluzione dei problemi, utilizzando al tempo stesso tecnologie avanzate come l’intelligenza artificiale, la robotica e l’IoT. L’Industria 5.0 mira a creare un ambiente di lavoro in cui le macchine e gli esseri umani lavorano in collaborazione, con le macchine che svolgono compiti ripetitivi e pericolosi mentre gli esseri umani si concentrano su lavori più complessi e creativi. Si prevede che questo approccio porterà a una maggiore efficienza, produttività e soddisfazione sul lavoro, promuovendo al tempo stesso la responsabilità sociale e la sostenibilità.
L’ industria 5.0 è guidata dalla necessità di rimanere competitivi nel mercato globale, nonché dalla crescente domanda di maggiore efficienza, produttività e qualità. Inoltre, l’uso di tecnologie avanzate come il cognitive computing, l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico consente di migliorare le capacità decisionali e di risoluzione dei problemi, nonché il potenziale per nuovi modelli di business.
L’industry 5.0: caratteristiche
Le caratteristiche dell’Industria 5.0 sono:
- Collaborazione. L’Industria 5.0 sottolinea l’importanza della collaborazione tra uomo e macchina. Ciò significa che gli esseri umani e le macchine lavoreranno insieme per raggiungere obiettivi comuni, integrando ciascuno i punti di forza e di debolezza dell’altro.
- Personalizzazione. L’Industria 5.0 è caratterizzata dalla personalizzazione di prodotti e servizi. Ciò significa che i prodotti saranno progettati e realizzati in base alle esigenze e ai requisiti specifici dei singoli clienti.
- Sostenibilità. L’Industria 5.0 pone una forte enfasi sulla sostenibilità. Ciò significa che i processi produttivi saranno progettati per ridurre gli sprechi e minimizzare l’impatto sull’ambiente.
- Decentralizzazione. L’Industria 5.0 enfatizza la decentralizzazione, con particolare attenzione alla produzione e alla produzione distribuite. Ciò significa che la produzione sarà più vicina al punto di consumo, riducendo la necessità di trasporto e logistica.
- Flessibilità. L’Industria 5.0 enfatizza la flessibilità, con la capacità di adattarsi rapidamente alle mutevoli condizioni del mercato e alle esigenze dei clienti. Ciò significa che i processi produttivi saranno progettati per essere facilmente riconfigurati e adattati per soddisfare le mutevoli richieste.
L’Industria 5.0 rappresenta un progresso rivoluzionario nel settore industriale, con il potenziale di migliorare drasticamente la produttività, l’efficienza e la qualità in vari settori. Le prospettive dell’industria 5.0 sono promettenti, poiché l’uso di tecnologie avanzate e automazione continuerà a migliorare la produttività e l’efficienza in vari settori. Inoltre, lo sviluppo di nuove tecnologie come blockchain, calcolo quantistico e robotica avanzata aprirà la strada a nuovi modelli di business e allo sviluppo di nuovi prodotti. Nel complesso, l’industria 5.0 si concentra sulla creazione di un ambiente di produzione più sostenibile, collaborativo e incentrato sul cliente, che sfrutti i punti di forza sia degli esseri umani che delle macchine. Dagli studi condotti in precedenza, il progresso è strettamente adattato al settore delle telecomunicazioni e dei trasporti. Il prossimo nella lista è l’industria tecnologica seguita dal settore manifatturiero che è in linea con il settore del commercio in termini di adattamento. L’adattamento più lento si riscontra nei settori dell’edilizia, della chimica e dell’energia.
Intelligenza artificiale e intelligenza umana si fondono
L’attuale decennio sta vivendo una fase di progressiva fusione tra intelligenza artificiale e umana. L’avvento dell’industria 4.0 ha completamente modificato le competenze della forza lavoro richieste a quasi tutti i livelli gerarchici. Ciò, a sua volta, ha gettato le basi per una industria 5.0 in cui l’assistenza robotica e la forza lavoro umana lavorano insieme in perfetta sinergia con la componente umana focalizzata come “centro dell’universo”. Mentre il concetto di industria 5.0 riguarda la personalizzazione e la sinergia tra lavoro umano e macchina, l’era dell’industria 6.0 sarà un’era di energie rinnovabili, totale indipendenza delle macchine, raccolta e produzione di risorse interplanetarie, piattaforme di produzione aerea, miglioramenti anatomici, controllo quantistico.
L’industria 6.0, nota anche come la sesta rivoluzione industriale, è caratterizzata dall’utilizzo di tecnologie avanzate come l’informatica quantistica e la nanotecnologia sull’architettura precostruita dell’Industria 5.0. Queste tecnologie consentiranno soluzioni più efficienti ed efficaci per risolvere problemi complessi, oltre al potenziale per nuovi modelli di business.
L’uso delle tecnologie dell’Industria 6.0 fornirà anche il potenziale per una robotica avanzata e una maggiore sicurezza nei processi di produzione e fabbricazione. Inoltre, l’uso della tecnologia blockchain consentirà la condivisione e la comunicazione sicura e affidabile dei dati tra dispositivi connessi, nonché il potenziale per nuovi modelli economici. In definitiva, l’uso dell’industria 6.0 continuerà a rivoluzionare il modo in cui produciamo, gestiamo e consumiamo beni, servizi e informazioni ma, come ogni progresso tecnologico, l’Industria 6.0 potrebbe anche avere alcuni potenziali inconvenienti o impatti negativi.
Le sfide dell’Industry 6.0
L’avvento dell’industria 6.0 presenta una moltitudine di sfide che richiedono investimenti sostanziali nello sviluppo di infrastrutture tecnologiche, sociali ed economiche per garantire la loro agevole integrazione nella società. È probabile che lo sviluppo di nuove tecnologie e di automazione abbia un profondo impatto sull’occupazione, poiché molti posti di lavoro diventeranno obsoleti o trasformati. Ciò potrebbe esacerbare le disuguaglianze esistenti nella società e provocare lo spostamento di posti di lavoro per molte persone, in particolare quelle con livelli più bassi di istruzione o formazione. Inoltre, l’adozione diffusa delle tecnologie dell’industria 6.0 potrebbe anche comportare un aumento del degrado ambientale, dell’esaurimento delle risorse e dell’inquinamento, con gravi conseguenze per le generazioni future. Per affrontare queste sfide, i politici devono adottare un approccio proattivo per garantire che l’industria 6.0 sia implementata in modo socialmente e ambientalmente responsabile. Ciò potrebbe comportare l’attuazione di nuove normative e politiche volte a mitigare gli impatti negativi dell’automazione e a garantire che i benefici del progresso tecnologico siano condivisi equamente nella società.
La sfida principale con l’industria 5.0 e 6.0 è l’enorme livello di spesa necessaria per aggiornare e sostituire le risorse obsolete. Per le aziende della logistica e della produzione, creare una visione unificata dei dati raccolti da sistemi disparati può sembrare un’impresa immane, per non parlare di rendere il tutto autonomo. E qui sta la questione che i sistemi intelligenti devono superare per quanto riguarda gli asset e le infrastrutture industriali. Essere in grado non solo di acquisire dati da sistemi legacy più vecchi, ma anche di integrarli con tali sistemi per migliorare le operazioni esistenti e personalizzare le applicazioni per casi d’uso specifici è incredibilmente complesso.
Questo mercato ha un grande potenziale di crescita nel prossimo decennio. Per vincere, i fornitori di soluzioni intelligenti devono dimostrare non solo di aiutare le aziende a superare questa complessità, ma di farlo in modo da non comportare costi insostenibili, rischi per la sicurezza e resistenza da parte dei dipendenti. I dipendenti non sono gli unici a dover essere conquistati dalle soluzioni emergenti dell’industria 6.0. Quando si tratta di beni, sistemi e infrastrutture su cui fanno affidamento ogni giorno miliardi di persone in tutto il mondo, i nuovi operatori sul mercato dovranno convincere governi, enti pubblici e regolatori di essere in grado di fornire risultati.
Le soluzioni sono intelligenti se….
Ci sono diversi fattori che i fornitori di soluzioni intelligenti devono essere in grado di dimostrare:
- Sicurezza: la sicurezza è fondamentale e le aziende dovranno essere in grado di dimostrare come pianificano e mitigano i rischi.
- Valore: ad esempio, non esistono due serie di infrastrutture esattamente uguali; quindi, le soluzioni devono dimostrare di poter offrire flessibilità, nonché risparmi sui costi e guadagni di efficienza. È possibile farlo attraverso l’uso della modellazione (o “esecuzione di un servizio su carta”) per mostrare come verranno prese le decisioni in vari scenari.
- Dati: la maturità dei dati è emersa come un chiaro elemento di differenziazione nello spazio dell’intelligenza artificiale in generale: le aziende avranno bisogno di processi di raccolta, archiviazione e analisi impermeabili e verificabili.
- Qualità: oltre a voler vedere una solida esperienza nella fornitura di soluzioni di alta qualità su larga scala, i governi sono probabilmente alla ricerca di aziende che combinino una profonda conoscenza tecnica e di settore con la capacità di lavorare a fianco di enti pubblici su grandi progetti.
L’integrazione uomo-macchina
Gli attuali sviluppi tecnologici devono andare di pari passo con il settore amministrativo per instaurare una funzionalità regolamentata e controllata nei limiti della legalità. Essendo una sorta di organizzazione strutturale, l’architettura aziendale deve essere progettata per garantire che la componente umana non venga mai alienata da una catena di processi interamente automatizzata. L’inclusione dell’operatività dell’uomo in un ambiente puramente artificiale garantisce che il prodotto finale non perda mai il contatto con la domanda degli utenti, soddisfacendo due fattori principali dell’industria 5.0: sinergia e produzione personalizzata.
Avvicinando l’industria al consumatore non esperto, la struttura dei collaborative robot sarà testimone di un rinnovamento generale in modo che diventino capaci di funzioni motorie simili a quelle umane come il movimento del manipolatore basato su stimoli ambientali, programmi preimpostati e reali. Nonostante la programmazione abbia raggiunto in profondità traguardi inverosimili, nasconde ancora qualche problema nella programmazione dell’hardware. Si ritiene che la rivoluzione imminente metterà a posto tutte queste risorse non sfruttate. I recenti sviluppi nella struttura e negli algoritmi robotici hanno accolto la visione artificiale assistita dall’intelligenza artificiale e i sistemi robotici portatili nel settore agricolo con l’obiettivo di accelerare l’agricoltura di precisione, automatizzando compiti umili come la classificazione delle piante, l’identificazione e la rimozione delle erbe infestanti utilizzando meccanismi dedicati che utilizzano A* e Rapid Explore Random Forest Technique (RRT) per la programmazione dei percorsi.
Tendenze attuali e future
Concentrandosi sulle fonti energetiche alternative, la tendenza attuale si sta spostando maggiormente verso la centralizzazione della fornitura di energia con la pubblicizzata introduzione dei veicoli elettrici nel mercato globale. Con gli impianti solari che si fanno strada, l’onere di installare pannelli e batterie nelle singole case viene spostato sulle società che forniscono energia ai clienti. Le aziende possono quindi implementare più metodologie non convenzionali accoppiate insieme per aumentare la produzione. Le fonti energetiche alternative utilizzate a livello industriale sono rispettivamente gas naturale, biomassa e rifiuti, energia nucleare, eolica e solare in ordine decrescente di percentuale di utilizzo. L’obiettivo è gestire le risorse di produzione, migliorare l’attività e la sicurezza e ridurre al minimo gli sprechi, sia sul campo che nei processi di back office, soddisfacendo al tempo stesso i requisiti di fornitura e qualità dei clienti, possibile grazie ai dispositivi intelligenti, la connettività da macchina a macchina e l’elaborazione dei dati per le linee e strutture di produzione.
Che si tratti di elettrizzare le flotte, di decarbonizzare i processi esistenti o di integrare nuove tecnologie nei flussi di lavoro consolidati, ci sono alcune grandi sfide che l’industria e le infrastrutture dovranno affrontare nei prossimi anni. L’industria 6.0 esiste solo nei white paper, ma ciò non significa che la produzione anti-fragile virtualizzata orientata al cliente potrebbe un giorno diventare realtà. Fabbriche iperconnesse e catene di fornitura dinamiche molto probabilmente andrebbero a beneficio di tutti noi. La costante riduzione delle riserve di combustibili fossili nell’era attuale sta spingendo la ricerca su combustibili e fonti energetiche alternative. Il biocarburante derivante dalla lavorazione delle alghe è uno dei contendenti in prima linea. Per perseguire ulteriormente una maggiore efficienza e una maggiore produzione di carburante, è stata esplorata anche l’ingegneria genetica come approccio che sarebbe stato presumibilmente seguito nella quinta fase industriale.
Secondo le tendenze future, l’obiettivo principale della sesta rivoluzione industriale sarebbe la tecnologia medica con farmaci multidimensionali stampati a rilascio controllato, la diagnostica medica completamente automatizzata, eliminando qualsiasi onere aggiuntivo per i professionisti, lasciandoli concentrarsi sui casi critici. Un’altra chiave sarebbe la generazione automatizzata di capitale tramite la produzione robotizzata, una pratica che era stata prevista nella quarta rivoluzione, ma che non poteva essere implementata su larga scala perché non fattibile per una produzione di massa. La robotica domestica sarebbe probabilmente la prossima, insieme ai robot per la pulizia e ad altri robot specifici per compiti integrati nel nostro stile di vita quotidiano.
La fusione di idee fornisce il catalizzatore di crescita più fondamentale per le aziende e ridefinirà i confini del mercato spostando l’enfasi sui valori del business digitale da un prodotto all’altro. La convergenza è però anche un pericolo, perché altre aziende potrebbero consumare l’attività principale dell’impresa per raggiungere i propri obiettivi di convergenza. Un approccio ambientale globale, la scelta di partner adeguati e l’attuazione di una strategia di crescita industriale si concentrano sul successo delle esperienze di valore intersettoriali.
Si stima che le future unità produttive, nel perseguimento di livelli più elevati di design creativo ed ergonomia personalizzata per il consumatore, opteranno per una configurazione automatizzata a ogni livello con robot collaborativi che imitino con precisione le mosse artigianali. Un altro studio ha tracciato parallelismi tra ciascuna rivoluzione industriale passata e i mezzi manuali organici con cui venivano eseguite in precedenza le funzioni che sostituivano. In tale analogia, la prima rivoluzione potrebbe essere equiparata al livello cellulare fondamentale, la seconda rivoluzione alla fonte di energia, la terza agli arti motori, la quarta al sistema nervoso e, congruentemente, la quinta rivoluzione potrebbe essere analoga a un organismo intelligente i cui componenti lavorano in perfetta sinergia. Facendo questa analogia, si è lavorato sulla costruzione di un sistema distribuito che lavorasse per un obiettivo unificante centrale: un sistema robotico a sciame. Poiché l’introduzione di elementi organici avanzati nella produzione è uno dei fattori distintivi della quinta rivoluzione, i back-end tecnici che coinvolgono unità motorie e sistemi di controllo richiedono un livello più elevato di accuratezza e precisione per replicare artificialmente la fluidità degli effetti organici. Questo risultato è ottenuto implementando capacità di pensiero critico.
