Hai mai pensato al fatto che tutte le tecnologie che fanno parte della nostra quotidianità sono nate da grandi rivoluzioni scientifiche e tecnologiche? Dai macchinari nelle fabbriche fino al computer o allo smarphone da cui stai leggendo questo post. Tutto questo è stato possibile grazie a grandi scoperte e invenzioni, che a loro volta hanno modificato in modo irreversibile la società e il nostro modo di vivere quotidiano. E, nonostante si parli spesso delle tre prime rivoluzioni industriali, non abbiamo certo smesso di evolvere! Per questo oggi vorremmo farti scoprire cos’è l’industria 4.0 e perchè l’industria – e il mondo che conosciamo – sta attraversando una rivoluzione industriale per la quarta volta.
Cosa sono e quali sono state le rivoluzioni industriali
Le rivoluzioni industriali sono transizioni guidate dallo sviluppo di nuove tecnologie, che trasformano processi produttivi e aspetti socioeconomici, impattando sulla quotidianità delle persone e sul modo di vivere della società nel suo complesso.
Per comprendere le trasformazioni che il mondo ha sperimentato a partire dal XVIII secolo, è importante sapere quali sono le principali caratteristiche di una rivoluzione industriale. In primo luogo, non tutte le scoperte sono in grado, da sole, di trasformare l’industria e di essere considerate una rivoluzione. In secondo luogo, le rivoluzioni di fatto non avvengono da un momento all’altro e non sono nemmeno immediate o repentine.
Prima Rivoluzione Industriale
La pietra miliare iniziale dell’industria è considerata la nascita delle macchine a vapore e ad acqua. Siamo in Europa negli anni dal 1760 al 1850, l’Inghilterra fa da apripista: gran parte del lavoro manifatturiero inizia ad essere sostituito da macchinari, soprattutto nel settore tessile. E’ una rivoluzione che provoca profondi cambiamenti nel mondo della produzione, nelle forze e nei rapporti di lavoro e nell’organizzazione della società nel suo insieme.
Seconda Rivoluzione Industriale
Nota anche come Rivoluzione Tecnologica, la Seconda Rivoluzione Industriale è caratterizzata da un intenso sviluppo tecnologico grazie a progressi scientifici, soprattutto nell’ambito della medicina. Ha inizio verso la seconda metà del XIX secolo e si protrae fino alla fine della Seconda Guerra Mondiale, nel 1945. I principali impulsi di questa rivoluzione, ancora più grandiosa rispetto alla precedente, sono: le ferrovie, l’energia elettrica e il petrolio come fonte energetica. Anche il telegrafo gioca un ruolo importante già a partire dal XIX secolo, dando inizio a importanti cambiamenti nei modi di comunicare che continueranno nei decenni successivi.
Terza Rivoluzione Industriale
La cosiddetta Rivoluzione Informatica Tecnoscientifica è una pietra miliare non solo per lo sviluppo in vari settori dell’industria, ma anche per la Scienza e per le Comunicazioni.
Ha inizio attorno al 1950 e, nel corso degli anni, vede la nascita del primo computer, la sua evoluzione verso computer domestici, la nascita di internet, i primi linguaggi di programmazioni e altre rivoluzioni che porteranno alle telecomunicazioni e al mondo digitale che conosciamo oggi.
Cos’è l’Industria 4.0 o la Quarta Rivoluzione Industriale
L’Industria 4.0, o Quarta Rivoluzione Industriale, è una nuova fase di sviluppo dell’industria guidata da tecnologie dirompenti che convergono tra loro e riescono ad unire il mondo fisico, biologico e digitale. Lo scopo di questa fusione è quello di automatizzare e rendere i processi produttivi sempre più ottimizzati, intelligenti, connessi e digitali. Come risultato, l’Industria 4.0 sarà più efficiente in diversi aspetti: qualità, risparmio di costi e risorse, sicurezza, riduzione di errori e rilavorazioni, trasparenza dei dati, processo decisionale, e molto altro.
Dopo secoli di significativi progressi tecnologici in diversi settori, il mondo sta entrando in una nuova rivoluzione che integra informatica, ingegneria, biologia, robotica e altre aree di conoscenza. Le tecnologie provenienti da questi settori stanno plasmando il futuro dell’industria e inaugurando la quarta rivoluzione industriale.
Il termine Industria 4.0 è stato coniato da Klaus Schwab, economista tedesco e fondatore del World Economic Forum. Schwab ha definito questa nuova era non solo come una nuova fase del processo di industrializzazione, ma come un cambiamento di paradigma, qualcosa di mai visto prima e che trasformerà il mondo per come lo conosciamo. E, anche se può sembrare una realtà futuristica, l’Industria 4.0 tenderà a diffondersi sempre di più nei prossimi cinque o dieci anni.
Tecnologie dell’Industria 4.0
Anche se potrebbe sembrare la sceneggiatura di un film di fantascienza o una realtà lontana, questa fusione del mondo fisico, digitale e biologico sta già accadendo. Mentre molte delle tecnologie alla base dell’Industria 4.0 sono in fase di sviluppo avanzato, c’è ancora molto da scoprire e alcune sfide da implementare.
Scoprite qui alcune delle tecnologie fondamentali per l’Industria 4.0:
Produzione additiva
Nota soprattutto come stampa 3D, è una delle tecnologie chiave per l’Industria 4.0. La produzione additiva permette di costruire prodotti a partire da modelli digitali. Il suo uso è sempre più diffuso in vari settori, tra cui: la sanità, nelle protesi e nei materiali medici, il settore automobilistico, la fabbricazione di beni di consumo, e molti altri.
Tra i principali vantaggi di questa tecnologia abbiamo sicuramente una produzione più veloce ed economica, la possibilità di realizzare personalizzazioni e di creare prodotti complessi, oltre al risparmio di materie prime e di energia. Con una tale ottimizzazione nella produzione, è chiaro perché l’Additive Manufacturing è considerata una delle basi dell’Industria 4.0.
Biologia Sintetica
Questa è probabilmente la più curiosa delle tecnologie di base dell’Industria 4.0. La biologia sintetica, o SynBio, riguarda la possibilità di personalizzare e riprogrammare gli organismi viventi applicando le conoscenze in biologia, chimica, matematica, ingegneria e informatica.
Confrontando il funzionamento dell’organismo con quello dei circuiti elettronici, è possibile riprogettare o modificare il suo sistema biologico. In questo modo, si creano delle soluzioni per il miglioramento dell’organismo vivente.
Ed è qui che la biologia sintetica inizia a guidare l’industria 4.0. Materiali biodegradabili, biosintetici e piante più resistenti senza l’utilizzo di pesticidi sono solo alcune delle meraviglie risultanti da SynBio.
Intelligenza Artificiale
L’intelligenza artificiale (IA) è un insieme di tecnologie informatiche in grado di simulare l’intelligenza umana e la sua capacità di imparare, ragionare, risolvere problemi e prendere decisioni.
Uno dei pilastri dell’Industria 4.0 è la costante raccolta e analisi di informazioni per il miglioramento della conoscenza e delle competenze dell’intelligenza artificiale nel prendere decisioni e risolvere problemi in modo autonomo. Così, quando applicata all’industria e combinata con altre tecnologie, l’IA fornisce:
- Report veloci e in tempo reale e analisi dei dati e delle informazioni
- Processi automatizzati e semplificati
- Condizioni favorevoli per il processo decisionale e la creazione di strategie più agili
- Monitoraggio dei macchinari
- Identificazione di problemi e impedimenti nel progresso della produzione
- Sicurezza e individuazione delle necessità di manutenzione
- Aumento generale della performance
Internet delle Cose
Noi esseri umani non siamo gli unici ad essere collegati tra di loro su reti sociali e applicazioni via internet. Dopo tutto, questa tecnologia così presente nella nostra routine è anche fondamentale per la funzionalità di vari dispositivi che utilizzano il cosiddetto Internet of Things.
L’Internet delle cose (IoT) è il concetto che identifica una rete di dispositivi fisici collegati digitalmente e che comunicano tra loro attraverso internet. Uno degli obiettivi principali dell’Internet of Things è quello di facilitare l’utilizzo dei dispositivi e automatizzare determinati i compiti. Questa automazione va dalla programmazione di compiti per un certo tempo fino al rilevamento di pericoli o problemi, nel caso di utilizzo dell’IoT per funzioni di sicurezza e monitoraggio.
Sistemi cyber-fisici
Infine, una delle basi più importanti dell’Industria 4.0, assieme all’IA e all’IoT, è il sistema cyber-fisico. Si tratta di una fusione del mondo fisico, cioè delle macchine, con il mondo digitale, ossia del software. A partire dalle informazioni inviate dalle macchine al software è possibile generare dati che permettono l’analisi, il monitoraggio e il controllo dei macchinari da parte dell’intelligenza artificiale. L’Internet of Things, a sua volta, agisce quando la lettura e l’azione sui dati ottenuti vengono eseguite da un’altra macchina collegata a questa rete di informazioni.
Vantaggi dell’Industria 4.0
Uscire dalla linearità della tradizione richiede certamente adattamento e preparazione. Allo stesso tempo, però, la trasformazione digitale è in grado di restituire grandi risultati, che si sommano man mano che le tecnologie stesse vengono migliorate. E, anche se a prima vista può sembrare una realtà lontana per la maggior parte delle piccole e medie imprese, l’Industria 4.0 non è applicabile solo dai giganti. L’adattamento delle imprese al futuro 4.0 può essere realizzato gradualmente, ma è necessario che avvenga per rimanere competitivi sul mercato. I vantaggi, d’altra parte, saranno un’ottima spinta per decidere di fare parte di questa rivoluzione digitale.
Alcuni dei vantaggi dell’implementazione delle tecnologie 4.0:
- Produttività: Un sistema interconnesso si traduce in una maggiore produttività, riducendo gli errori, i colli di bottiglia e permettendo di ottenere di più in meno tempo.
- Efficienza: L’automazione rende tutto più efficiente, sfruttando tutto il tempo utile per la produzione, prevedendo i colli di bottiglia e accelerando il processo decisionale.
- Riduzione di costi e sprechi: I processi vengono ottimizzati e l’intelligenza artificiale è utilizzata per calcolare il massimo utilizzo delle materie prime assicurando che lo spreco sia ridotto o addirittura eliminato. L’individuazione precoce della necessità di manutenzione aiuta anche a risparmiare denaro.
- Sostenibilità e risparmio energetico: L’impatto ambientale dell’Industria 4.0 sull’ambiente è molto più basso rispetto a quello dell’industria tradizionale. Ciò avviene grazie al risparmio e al migliore utilizzo delle fonti energetiche, e grazie al controllo delle risorse e delle materie prime.
- Meno errori e rilavorazioni: La riduzione dei compiti eseguiti dalle persone riduce anche la quantità di errori umani e di rilavorazioni nella produzione.
- Personalizzazione: Le tecnologie 4.0 rendono possibile e più economico personalizzare i prodotti per i clienti senza un grande impatto sulla produzione.
- Trasparenza delle informazioni: La raccolta dei dati è costante e disponibile in tempo reale, facilitando il processo decisionale e la conoscenza di costi, prestazioni, produttività, e molto altro.
- Sicurezza e prevenzione dei guasti: Senza dubbio le fabbriche 4.0 sono più sicure poiché riducono i compiti rischiosi per l’uomo. Tra i vantaggi dell’intelligenza dei sistemi cyber-fisici ci sono anche la prevenzione dei guasti e il rilevamento automatico delle necessità di manutenzione.
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