L’industria manifatturiera ha subito una trasformazione enorme negli ultimi anni, con i progressi tecnologici, le richieste dei consumatori in continua evoluzione e la pandemia COVID-19, che è servita da importante catalizzatore per il cambiamento. Per mantenere la loro competitività e superare le sfide del giorno d’oggi, i produttori hanno dovuto dare priorità all’agilità e all’adattabilità.
Quali sono i maggiori trend di produzione che cambieranno l’Industria nel corso del prossimo anno?
Traduzione dell’articolo in inglese pubblicato sul Blog IBM
1. La digitalizzazione e l’Industria 4.0
La digitalizzazione ha avuto un forte impatto sul settore manifatturiero, permettendo alle aziende di ottimizzare i processi, migliorare la qualità e ridurre i costi. L’Industria 4.0 – conosciuta anche come la quarta rivoluzione industriale – è la fase più recente della trasformazione digitale dell’industria manifatturiera. Essa integra le tecnologie avanzate – come l’Internet delle Cose (IdC), l’intelligenza artificiale (IA) e il cloud computing – nei processi manifatturieri della struttura già esistenti .
L’Industria 4.0 permette ai produttori di raccogliere dati in tempo reale e condurre analisi per grandi quantità di dati, fornendo informazioni preziose per le loro operazioni.
Inoltre aiuta le organizzazioni a gestire più facilmente e manutenere la strumentazione, utilizzando l’archiviazione sul cloud e facilitando la comunicazione tra le apparecchiature abilitate, per creare dei sistemi di produzione più flessibili e agili e che possano adattarsi velocemente ai cambiamenti richiesti.
2. L’intelligenza artificiale (AI)
Uno dei vantaggi più significativi dell’intelligenza artificiale (AI) nell’industria manifatturiera è la sua abilità di analisi di grandi quantità di dati in tempo reale. Grazie ai dispositivi e ai sensori dell’Internet delle Cose Industriali (IdCI) che raccolgono dati dai macchinari, dall’attrezzatura e dalle linee di produzione, gli algoritmi dell’intelligenza artificiale (IA) possono elaborare e analizzare i dati per identificare modelli e trend, aiutando i produttori a capire come stanno performando i processi produttivi.
Le aziende possono utilizzare l’intelligenza artificiale anche per riscontrare anomalie e attrezzature difettose. Per esempio, gli algoritmi di machine learning possono essere programmati per identificare dei modelli all’interno dei dati e gestire il processo decisionale basato su quei modelli, permettendo ai produttori di riscontrare problematiche relative alla qualità in anticipo rispetto al processo produttivo.
Inoltre, l’Intelligenza Artificiale può aiutare i produttori a implementare sistemi e processi di manutenzione predittiva, ottimizzare la gestione della catena di approvvigionamento, identificare e affrontare i rischi per la sicurezza sul lavoro in maniera proattiva.
3. La stampa in 3D
La stampa in 3D, conosciuta anche come produzione additiva, è una tecnologia in rapida crescita che ha cambiato i modi in cui le aziende progettano, prototipano e fabbricano i loro prodotti. Nelle fabbriche intelligenti, la stampa in 3D è uno strumento comune per produrre parti e componenti complesse in maniera veloce e precisa.
I processi di produzione tradizionali, come lo stampaggio a iniezione, possono essere limitati dalla complessità della parte geometrica di un prototipo e possono richiedere diverse fasi e operazioni per poter essere prodotti. Attraverso la stampa in 3D, i produttori possono produrre geometrie complesse in una sola fase, riducendo il tempo di produzione e i costi.
La produzione additiva è particolarmente utile nei settori come quello aerospaziale, automobilistico e sanitario, dove sono richieste parti e componenti complesse. Questa tecnologia permette ai produttori di produrre anche pezzi di ricambio su richiesta, riducendo la necessità di disporre di inventari grandi e migliorando l’efficienza della catena di approvvigionamento.
4. La robotica e l’automazione
La robotica e l’automazione stanno trasformando l’industria manifatturiera ormai da anni, e ci si aspetta che questo trend continui a crescere. L’automazione robotica dei processi è stata un fattore chiave della produzione intelligente, con i robot che si incaricavano di mansioni ripetitive e/o pericolose come l’assemblaggio, la saldatura e il trattamento dei materiali.
La tecnologia robotica può svolgere mansioni ripetitive più velocemente e con un maggior grado di accuratezza e precisione rispetto ai lavoratori umani, migliorando la qualità del prodotto e riducendo i difetti. I produttori possono anche integrare la robotica ai sensori dell’Internet delle Cose Industriali (IdCI) e all’analisi dei big data per creare un ambiente di produzione più flessibile e reattivo.
Fondamentalmente, l’automazione robotica può migliorare l’efficienza del sistema, ridurre gli errori, diminuire il tempo di inattività della strumentazione e aumentare la sicurezza dei lavoratori durante le attività di produzione. Come ulteriore vantaggio, i robot possono lavorare giorno e notte, dando ai produttori l’abilità di operare 24 ore su 24 e aumentare notevolmente la produttività.
5. La produzione sostenibile
I processi produttivi spesso richiedono grandi quantità di energia e acqua e spesso possono produrre rifiuti dannosi e altri sottoprodotti, quindi le iniziative di sostenibilità stanno diventando un fattore sempre più importante nell’industria manifatturiera moderna. I consumatori di oggi sono più attenti all’ambiente come mai prima d’ora, e i governi continuano a implementare norme per ridurre le emissioni di anidride carbonica e proteggere l’ambiente. Di conseguenza, i produttori si sentono sotto pressione nel limitare le conseguenze del cambiamento climatico e spingono per raggiungere le zero emissioni e ridurre la loro impronta carbonica.
Le aziende che si impegnano nella produzione sostenibile puntano a diminuire gli sprechi, conservare le risorse e ridurre l’uso di sostanze dannose utilizzando fonti di energia rinnovabile, adottando i princìpi dell’economia circolare e adottando processi di produzione ecosostenibile.
6. La servitizzazione
La servitizzazione è un modello di business che comporta il passaggio dalla vendita di prodotti all’offerta di servizi. Nell’industria manifatturiera, la servitizzazione implica offrire servizi post-vendita – come la manutenzione, la riparazione e gli aggiornamenti – ai consumatori. Questo modello può aiutare i produttori a costruire rapporti solidi coi clienti, aumentare la fidelizzazione dei clienti e generare flussi di entrate ricorrenti. Inoltre, la servitizzazione permette ai produttori di distinguersi dai concorrenti offrendo servizi di valore aggiunto che migliorano la costumer experience.Tra l’altro, i produttori possono ottenere informazioni preziose sulle necessità e preferenze dei loro clienti, le quali possono guidare lo sviluppo del prodotto e migliorare la soddisfazione dei clienti.
7. Il reshoring
Il reshoring è il fenomeno che riporta le attività di produzione nel loro paese d’origine da sedi oltreoceano. Questo trend ha preso slancio negli ultimi anni a causa della carenza di manodopera, delle interruzioni nelle catene di fornitura, dei rischi geopolitici e dei costi della manodopera in aumento nelle sedi oltreoceano. Il reshoring può portare diversi benefici alle aziende manifatturiere, tra cui costi di trasporto ridotti, un miglior controllo della qualità e una maggiore flessibilità. Inoltre, il reshoring può aiutare a creare nuovi posti di lavoro e supportare le economie locali.
8. L’extended reality
L’extended reality (XR) fa riferimento alle tecnologie che uniscono i mondi fisici e digitali; per esempio, la realtà virtuale (RV) e la realtà aumentata (RA). Uno dei benefici principali dell’XR è la sua abilità nel migliorare la formazione e l’istruzione dei dipendenti e nell’affrontare le lacune nelle competenze dei dipendenti. Le tecnologie XR possono aiutare i produttori a creare simulazioni di formazione immersive che aiutino i dipendenti a imparare nuove competenze e procedure all’interno di un ambiente controllato. Di conseguenza, i lavoratori hanno accesso a informazioni e ad assistenza in tempo reale, e le aziende diventano più produttive e commettono meno errori.
Per quanto riguarda il consumatore, l’XR può migliorare la customer experience offrendo dimostrazioni e visualizzazioni virtuali del prodotto. Può anche aiutare i produttori a progettare e sviluppare prodotti migliori per i clienti dato che i designer possono immaginare e testare i prodotti in un ambiente virtuale, prima di produrli in massa e lanciarli sul mercato.
9. Materiali innovativi
Con l’avanzare dei processi di produzione, anche i materiali di produzione sono progrediti. I materiali innovativi come i materiali compositi, le ceramiche e i nanomateriali stanno diventando la norma, siccome questi materiali offrono una forza e una durata maggiore e proprietà termiche migliori quando vengono comparati alle materie prime tradizionali. I materiali innovativi hanno una molteplicità di potenziali usi, anche nell’industria aerospaziale, nel settore automobilistico e sanitario. I materiali compositi, per esempio, stanno aiutando i costruttori a produrre velivoli leggeri e a basso consumo di carburante, mentre i nanomateriali vengono usati per sviluppare nuovi trattamenti medici.
10. I gemelli digitali
I gemelli digitali sono diventati un’idea sempre più diffusa nel mondo dello smart manufacturing. Un gemello digitale – una replica virtuale di un oggetto fisico o di un sistema, dotato di sensori e connesso a internet – può raccogliere dati e fornire informazioni in tempo reale. Nelle fabbriche intelligenti, i gemelli digitali vengono utilizzati per monitorare e ottimizzare la performance dei processi di produzione, dei macchinari e della strumentazione.
Raccogliendo i dati del sensore dalla strumentazione di produzione, i gemelli digitali possono riscontrare anomalie, identificare potenziali problematiche, migliorare le abilità di previsione e fornire informazioni su come ottimizzare i processi di produzione. I produttori possono utilizzare i gemelli digitali anche per simulare degli scenari e configurazioni di prova prima di utilizzarli.
Questo articolo fa parte della sezione di approfondimento VALEOinSIGHTS.
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