Integrare la creatività umana con le opportunità offerte dalle nuove tecnologie: è l’obiettivo principale del nuovo paradigma Industria 5.0. Un modello che sta ridefinendo il percorso per le imprese che mirano a coniugare la sostenibilità con l’automazione industriale e che è già entrato nella vita quotidiana delle aziende e delle persone. Ad esempio, in Italia il paradigma di Industria 5.0 è sostenuto da misure come quelle incluse nel piano Transizione 5.0.
Introduzione all’Industria 5.0
L’Industria 5.0 rappresenta una svolta rivoluzionaria nel campo della produzione in quanto la combinazione tra tecnologie digitali e conoscenza umane può diventare un fattore critico di successo considerando l’interazione tra l’uomo e la macchina non come una semplice collaborazione, ma come una simbiosi strategica, dove ciascuno svolge ruoli complementari.
In sostanza, la tecnologia non viene semplicemente visto uno strumento per efficientare i processi ma viene considerato un amplificatore delle capacità umane, consentendo innovazioni e soluzioni personalizzate che erano inimmaginabili nelle fasi precedenti dell’industrializzazione.
Cos’è Industria 5.0
L’Industria 5.0 è la quinta rivoluzione industriale e si riferisce all’integrazione di capacità umane nell’ambiente di produzione tecnologico.
Da questo paradigma si sono sviluppate le linee guida del rapporto Industria 5.0, che la Commissione Europea ha pubblicato nel 2021 introducendo di fatto la nuova rivoluzione industriale come la conosciamo oggi.
I principi guida sono tre:
- Centralità del capitale umano: attraverso l’utilizzo della tecnologia come mezzo per adattare i processi di produzione alle esigenze dell’uomo, evitando che sia il lavoratore a doversi adattare alle nuove tecnologie.
- Sostenibilità ambientale: attraverso processi di economia circolare in grado di migliorare l’utilizzo delle materie, riducendo al contempo scarti, impatto ambientale ed emissioni di CO2;
- Resilienza, ovvero la necessità che la produzione industriale sia in grado di resistere a crisi economiche cicliche attraverso una capacità di adattamento di processi flessibili.
L’essenza dell’Industria 5.0 è l’umanizzazione della tecnologia, creando processi e sistemi che non solo siano efficienti ma anche capaci di migliorare la qualità della vita dei lavoratori e della società in generale
Come scrivono gli autori del policy brief della UE, “la società 5.0 è una società in cui le tecnologie informatiche avanzate, l’Internet delle cose, i robot, l’intelligenza artificiale e la realtà aumentata sono utilizzati attivamente nella vita di tutti i giorni, nell’industria, nella sanità e in altri ambiti di attività, non principalmente per un vantaggio economico ma per il beneficio e il benessere di ogni cittadino”.
Differenze tra Industria 4.0 e Industria 5.0
A differenza dell’Industria 4.0, che si concentra sulla digitalizzazione e l’automazione, l’Industria 5.0 introduce una nuova dimensione ossia la valorizzazione dell’interazione uomo-macchina, considerando l’abilità umana, la creatività e l’ingegnosità fattori insostituibili nella combinazione virtuosa con le nuove tecnologie sostenibili.
Potremmo affermare che nella precedente innovazione industriale si sono gettate le basi e le strutture che in un primo momento sembravano considerare marginalmente l’importanza dell’uomo che adesso ritorna fondamentale.
L’Industria 4.0 ha rivoluzionato il settore manifatturiero introducendo tecnologie avanzate come l’Internet delle cose (IoT), la robotica avanzata, i big data e l’intelligenza artificiale (AI), con l’obiettivo principale di creare sistemi di produzione intelligenti e interconnessi che potessero operare con minima interazione umana, ottimizzando i processi e riducendo i costi operativi.
L’Industria 5.0, invece, va oltre questi concetti e sottolinea, l’importanza della ricerca e dell’innovazione per sostenere l’industria nel suo servizio a lungo termine all’umanità ed, anche utilizzando le stesse tecnologie di base, come AI, IoT e big data, pone gli esseri umani al centro del processo produttivo, utilizzando la digitalizzazione per migliorare la qualità della vita dei lavoratori e dei cittadini. Le tecnologie vengono sfruttate per personalizzare prodotti e servizi, adattandosi alle esigenze individuali dei clienti e promuovendo un’economia circolare che minimizza gli sprechi e l’impatto ambientale. Questo nuovo paradigma industriale mira anche a garantire resilienza nei confronti di eventi imprevisti, come pandemie o cambiamenti geopolitici, assicurando continuità operativa e flessibilità nei processi produttivi e commerciali.
Tecnologie abilitanti di Industria 5.0
Il documento stilato dall’Unione Europea individua sei tecnologie abilitanti per l’Industria 5.0:
- interazione uomo-macchina personalizzata;
- tecnologie ispirate alla natura e materiali intelligenti;
- digital twin ossia repliche virtuali di prodotti fisici che forniscono una fotografia dello stato del prodotto, in tempo reale, prevedendo le prestazioni future dell’asset fisico e di sperimentare miglioramenti senza doverli testare sul prodotto stesso;
- tecnologie per la trasmissione, l’immagazzinamento e l’analisi dei dati;
- Intelligenza Artificiale;
- tecnologie per l’efficienza energetica, le energie rinnovabili, lo stoccaggio dell’energia e l’autonomia.
Soluzioni riconducibili anche alle innovazioni tecnologiche che stanno cambiando il settore manifatturiero, puntando a maggiore efficienza nei processi e nella produzione.
Intelligenza artificiale e automazione avanzata
L’automazione avanzata include tecnologie come l’intelligenza artificiale, il machine learning e la robotica avanzata, che permettono alle macchine di eseguire compiti complessi in modo autonomo, aumentando la flessibilità della produzione in tempi di grande e rapido cambiamento e rendere le catene del valore più robuste.
L’intelligenza artificiale spinge l’Industria 5.0 e consente alle macchine di apprendere, analizzare e fornire informazioni preziose in modo da identificare i potenziali rischi, di gestire in modo ottimale le risorse, pianificare la manutenzione ed i tempi di produzione.
Internet delle Cose (IoT) e connettività
L’Internet delle Cose (IoT) è una rete di dispositivi fisici collegati tra loro attraverso Internet, che possono scambiare dati e comunicare, consentendo di ottimizzare la gestione delle risorse e favorire l’economia circolare.
Ad esempio, attraverso l’analisi dei dati sul consumo energetico e sulle emissioni di gas serra, le aziende possono identificare lo step del processo aziendale in cui possono ridurre l’impatto ambientale delle proprie attività. Ciò consente loro di adottare misure proattive per mitigare i rischi ambientali e migliorare la propria sostenibilità. Per fare un altro esempio, i sensori possono essere installati su macchinari per trasmettere dati in tempo reale a un sistema centrale, dove algoritmi avanzati possono rilevare anomalie. Se un macchinario mostra segni di malfunzionamento imminente, il sistema può inviare avvisi agli operatori per intervenire prima che si verifichi un guasto, consentendo una manutenzione predittiva piuttosto che reattiva.
Sensori intelligenti possono rilevare situazioni pericolose, come temperature eccessive o presenza di sostanze nocive, e attivare avvisi immediati per un intervento rapido. Inoltre, i dati raccolti possono essere utilizzati per dimostrare la conformità alle normative ambientali, migliorando l’immagine aziendale e riducendo il rischio di sanzioni.
Robotica collaborativa
La robotica collaborativa prevede l’utilizzo di robot, o “cobot”, che lavorano a fianco di lavoratori umani, condividono lo spazio di lavoro e collaborano su compiti specifici, fornendo una combinazione vincente di competenze umane e capacità meccaniche. Diversamente dai robot tradizionali, che operano in aree isolate per motivi di sicurezza, i cobot sono sicuri e intuitivi da usare, grazie a sensori avanzati e AI che permettono loro di reagire in tempo reale alle azioni umane. Questi robot possono assumere compiti ripetitivi o pericolosi, lasciando agli operatori umani attività più complesse e creative, migliorando così la sicurezza e la soddisfazione lavorativa.
Vantaggi e sfide dell’Industria 5.0
L’Industria 5.0, alimentata dalla perfetta integrazione dell’IA nei processi industriali, promette un futuro in cui esseri umani e macchine collaborano sinergicamente ma che implica sia sfide sia opportunità.
Certamente le opportunità in termini di efficienza, produttività e qualità del lavoro sono molto elevate ma richiedono investimenti nelle nuove tecnologie, delle competenze nei lavoratori e nei professionisti adeguate, un’attenzione etica e sulla sicurezza dei dati ancora più forte.
Aumento della produttività e dell’efficienza
L’integrazione delle tecnologie avanzate dell’Industria 5.0 migliora significativamente la produttività delle aziende in quanto la sinergia tra macchine e persone rende i processi produttivi più efficienti, riducendo i tempi di inattività e aumentando la velocità delle operazioni. Le macchine possono eseguire compiti ripetitivi con precisione, mentre gli esseri umani si concentrano su attività di alto valore, come la risoluzione di problemi complessi e il miglioramento della qualità.
Questa suddivisione ottimale dei compiti permette di aumentare l’output senza compromettere l’accuratezza. Inoltre, la flessibilità delle linee produttive consente alle aziende di adattarsi rapidamente ai cambiamenti del mercato, migliorando la loro capacità di innovare e rispondere alle esigenze specifiche dei clienti.
Miglioramento della qualità del lavoro
L’Industria 5.0 mira a migliorare le condizioni di lavoro, riducendo la fatica fisica e i rischi per la salute e sicurezza, grazie a una maggiore automazione e supporto tecnologico.
I dati Eurostat sugli incidenti sul posto di lavoro indicano che i primi tre settori in cui si verificano incidenti sono proprio quelli in cui i compiti pericolosi e faticosi dei lavoratori potrebbero essere automatizzati con relativa facilità. I robot potrebbero gestire una serie di compiti ripetitivi e più semplici, contribuendo a contare su ambienti lavorativi più sicuri.
Inoltre tale nuovo paradigma nelle aziende crea un ambiente innovativo e stimolante per i lavoratori, riconoscendo il loro valore fondamentale nel processo produttivo e con un maggiore coinvolgimento in attività creative e decisionali, a scapito di quelle più ripetitive e ad basso valore aggiunto.
Sostenibilità e riduzione degli sprechi
L’Industria 5.0 pone grande enfasi sull’ecosostenibilità, promuovendo l’uso di materiali riciclabili e rinnovabili e minimizzando gli sprechi attraverso processi produttivi più efficienti.
L’IA e la robotica possono aiutare a ottimizzare l’uso delle risorse e ridurre gli sprechi attraverso l’analisi e la manutenzione predittiva, contribuendo agli obiettivi di sostenibilità. Algoritmi intelligenti possono, per esempio, ottimizzare i percorsi di supply chain per ridurre l’emissione di CO2 o migliorare l’efficienza energetica nelle fabbriche.
Adattamento delle competenze dei lavoratori
L’evoluzione verso l’Industria 5.0 richiede una forza lavoro altamente qualificata, capace di interagire efficacemente con le nuove tecnologie e robot. Ciò implica una sfida sia nella formazione che nella riqualificazione dei lavoratori. Le aziende devono affrontare una trasformazione culturale, dove la resistenza al cambiamento e la necessità di aggiornare le competenze dei lavoratori possono rappresentare sfide importanti. È essenziale che i dipendenti siano formati non solo per utilizzare le nuove tecnologie, ma anche per collaborare efficacemente con esse.
Come dato positivo bisogna evidenziare che le tecnologie basate sull’AI, così come gli strumenti di realtà virtuale e aumentata, possono essere utilizzati per guidare il lavoratore a svolgere compiti più specializzati, che altrimenti richiedono competenze e formazione specifiche, riducendo il gap formativo più velocemente.
Investimenti e infrastrutture necessarie per Industria 5.0
Integrare le nuove tecnologie, quali sistemi di IA e robotica avanzati, in processi produttivi esistenti può essere complesso e costoso, richiedendo significative competenze tecniche e aggiornamenti infrastrutturali.
Inoltre, in un mondo produttivo totalmente connesso come quello prospettato dal paradigma Industria 5.0, cresce l’importanza delle tecnologie che fanno capo alla cybersecurity per garantire all’azienda la sicurezza delle informazioni rilevanti per il business. Di fatto, oggi, qualsiasi dispositivo connesso a Internet è in linea di principio violabile. Da qui la necessità di proteggere i sistemi industriali dalle minacce informatiche, di comunicazioni sicure e affidabili, di una gestione sicura dell’identità e degli accessi di macchine e utenti.
Transizione 5.0 e Industria 5.0
Il Piano Transizione 5.0 vede stanziati dal Governo Italiano 6,3 miliardi per il biennio 2024-2025, che saranno erogati alle imprese attraverso lo schema del credito d’imposta. Per accedere all’incentivo è necessario effettuare un investimento in almeno uno dei beni strumentali materiali e immateriali previsti dal Piano a condizione che gli stessi siano interconnessi al sistema aziendale di gestione della produzione o alla rete di fornitura e che siano inseriti in un progetto di innovazione che consenta di ottenere una riduzione dei consumi energetici.
Innovazione e competitività sul mercato globale
Adottando i principi dell’Industria 5.0, le aziende possono innovare più rapidamente e mantenere un vantaggio competitivo in un mercato in rapida evoluzione. Per le aziende che abbracciano l’Industria 5.0, le opportunità sono davvero ingenti. Chi, e chi per primo, riuscirà a sfruttare appieno la collaborazione tra uomo e macchina, potrà distinguersi in un mercato globale sempre più competitivo. Offrire prodotti personalizzati, sostenibili e innovativi diventerà un vantaggio distintivo che consentirà alle aziende di rispondere in modo efficace alle crescenti aspettative dei consumatori.
Esempi di implementazione di Industria 5.0
Ecco alcuni esempi concreti di come l’industria 5.0 sta rivoluzionando il mondo:
- Settore manifatturiero: nascita di fabbriche intelligenti, in cui macchine e sistemi sono interconnessi e collaborativi. Le linee di produzione sono in grado di adattarsi in tempo reale alle richieste del mercato, producendo in modo efficiente prodotti personalizzati;
- Settore agricolo: nascono soluzioni innovative come l’agricoltura di precisione, che utilizza sensori IoT per monitorare le condizioni del suolo, del clima e delle colture. Questi dati vengono analizzati tramite algoritmi di intelligenza artificiale per ottimizzare l’irrigazione, la fertilizzazione e la gestione dei raccolti, riducendo gli sprechi e aumentando la resa;
- Sanità: sviluppo di dispositivi medici avanzati e personalizzati, come protesi stampate in 3D su misura per il paziente. Inoltre, l’analisi predittiva basata sull’IA può essere utilizzata per diagnosticare precocemente le malattie e pianificare trattamenti personalizzati, migliorando l’efficacia delle cure e riducendo i costi sanitari;
- Settore edile: impiego di tecnologie come la stampa 3D e i materiali intelligenti. Le stampanti 3D possono essere utilizzate per realizzare componenti strutturali complesse in modo rapido ed economico, riducendo i tempi di costruzione e i costi;
- Settore trasporti: sviluppo di veicoli autonomi e connessi, che possono comunicare tra loro e con l’infrastruttura stradale per garantire una guida sicura e efficiente. Inoltre, la logistica intelligente basata sull’IA ottimizza le rotte di trasporto e la gestione delle merci, riducendo i tempi di consegna e i costi operativi. Ad esempio Ferrero ha implementato un sistema di logistica intelligente per la gestione della catena di approvvigionamento, che consente di ottimizzare i tempi di consegna e di ridurre gli sprechi.
Queste innovazioni offrono opportunità senza precedenti per migliorare la qualità della vita, stimolare la crescita economica e affrontare nuovi mercati.
Il futuro dell’Industria 5.0
L’Industria 5.0 segna un cambio di paradigma, dove la tecnologia e l’essere umano lavorano fianco a fianco per creare un futuro produttivo più sostenibile, efficiente e personalizzato.
Il Governo Italiano ha dimostrando la ferma volontà di andare verso il modello di impresa 5.0, introducendo con il Piano Transizione 5.0 importanti incentivi per sostenere la digitalizzazione e l’innovazione delle imprese italiane verso il risparmio energetico.
Il piano ha una dotazione complessiva di 6,3 miliardi di euro ed è rivolto alle aziende che effettuano nuovi investimenti negli impianti produttivi in Italia nell’ambito di progetti di innovazione volti a ridurre il consumo energetico.
Per le aziende italiane è l’occasione di fare oggi, non domani, un salto in avanti, munendosi di software e tecnologie innovative, in grado non solo di migliorare l’efficienza operativa, la loro competitività, ma anche di andare verso una maggiore sostenibilità ambientale, migliorando la qualità del lavoro e la soddisfazione delle persone che vivono l’azienda. Tutto questo portando l’uomo al centro dei processi, fulcro del corretto funzionamento di processi, tecnologie e sistemi grazie alle sue competenze tecniche ed umane, che non potranno mai essere sostituite da banche dati o da intelligenza artificiale.
