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THE DIGITAL MANUFACTURING
REVOLUTION
Evidenze da una indagine empirica
AGENDA
PERCHÉ LA RICERCA
I risultati
LO SCENARIO GLOBALE STA CAMBIANDO…
VOLUMI
Tendenzialmente in calo e frammentati su di una gamma sempre più ampia
FRAMMENTAZIONE
UNICITÀ
I clienti non vogliono più un prodotto standard, bensì un prodotto personalizzato
CUSTOMIZATION
SERVIZI
I clienti non vogliono più solo acquistare un prodotto fisico, bensì una soluzione
SERVITIZATION
Mass Production
• Prodotto fisico
• Saturazione
• Produzione di grande serie
• Prodotti standard
Mass Customization
• Soluzione
• Flessibilità
• Produzione di piccola serie
• Prodotti personalizzati
… DI CONSEGUENZA ANCHE I PARADIGMI PRODUTTIVI
Chris Anderson, “The Long Tail: Why the Future of Business is Selling Less of More”, 2006
The factory of the past was based on cranking out zillions of identical products. The factory of the future will focus on mass customization.
The Economist, 2012
STANNO MATURANDO VARIE TECNOLOGIE…
Realtà aumentata
Stampa 3D Mobility &
Cloud
Internet delle cose
Big data
Social Manufacturing
Realtà Virtuale
Sistemi esperti e Robotica
Nanotecnologie
…
La prima avvenne con la
sostituzione della fatica dell’uomo attraverso l’uso di macchine (UK, fine XVIII secolo)
La seconda si realizzò con l’avvento della produzione di massa (USA, inizio XX secolo)
La terza è in corso e riguarda la MANIFATTURA DIGITALE!
…PER UNA NUOVA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE
Fonte: Angus Maddison, “Statistics on world population”, 2008
Third Industrial Revolution now
Rapidità Trasversalità Democraticità Flessibilità Sostenibilità
COME SI STA ATTREZZANDO L’INDUSTRIA ITALIANA?
1. Quali conoscenze hanno le aziende di queste tecnologie?
2. Quante e quali aziende si stanno muovendo, e come?
3. Che benefici stanno ottenendo (rispetto alle attese)?
4. Quali ostacoli stanno incontrando?
5. È davvero una rivoluzione democratica e trasversale ai settori industriali?
1. Quali conoscenze hanno le aziende di queste tecnologie?
2. Quante aziende si stanno muovendo, e come?
3. Che benefici stanno ottenendo (rispetto alle attese)?
4. Quali ostacoli stanno incontrando?
5. È davvero una rivoluzione democratica e trasversale?
STAMPA 3D
Processo di realizzazione di oggetti per addizione di materiale
INTERNET DELLE COSE
Possibilità di connettere qualsiasi oggetto con qualsivoglia altro oggetto, incluso l’ambiente
REALTÀ AUMENTATA
Aggiunta e sovrapposizione di informazioni sulla realtà circostante
REALTÀ VIRTUALE
Creazione di una realtà virtuale nella quale l’utente si trova immerso, distaccato dalla realtà
SISTEMI ESPERTI E ROBOTICA
Realizzazione di macchine evolute in grado di comunicare e di apprendere
NANOTECNOLOGIE
Manipolazione dei materiali a livello atomico per migliorarne le proprietà fisco/chimiche
SOCIAL MANUFACTURING
Utilizzo di piattaforme evolute e integrate a supporto della collaborazione e dell’information sharing di filiera
LE TECNOLOGIE SELEZIONATE
AGENDA
Perché la ricerca
I RISULTATI
Main sponsor Con il patrocinio di
TARGET
70 AZIENDE
…che non siano solo filiali commerciali
…che producano (anche) in Italia…
AZIENDE MANIFATTURIERE…
DIMENSIONI & SETTORI
DIMENSIONI
• Prevalenza di SME del settore machinery
• Significativa eterogeneità
SME < 50 mio €
53%
Very large > 300 mio€
33%
Large tra 50 e
300 mio € 14%
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
Macchinari
Prod. in metallo
Metallurgia
Gomme e materie plastiche
Computer&app. elettriche
Automotive
Alimentare
Altro
SETTORI
6 settori con all’interno 1 sola azienda
<10 mio € 38%
tra 10 e 30 mio € 21%
tra 30 e 50 mio € 41%
PROPRIETÀ & RISPONDENTI
SME
SME
Large
Large
Very large Very large
Padronale Manageriale
0%5%
10%15%20%25%30%35%40%45%
• Lieve prevalenza di aziende padronali
• Rispondenti di prima linea
Manageriale 47%
Padronale 53%
PROPRIETÀ
Vertice aziendale
25%
Manager di prima linea
44%
Funzionario 31%
LIVELLO & FUNZIONE AZIENDALE
I PRINCIPALI MESSAGGI
• Esclusa la Stampa 3D, le tecnologie sono ancora mediamente poco note
• Quando note, il livello di conoscenza è per lo più superficiale
1. Quali conoscenze hanno le aziende di queste tecnologie?
• Il 30% delle aziende ha svolto / sta svolgendo dei progetti miglioramento
• Il 20% ha quantomeno avviato una fase di studio (analisi di fattibilità)
• Non c’è una relazione diretta tra livello di conoscenza / rilevanza e livello di utilizzo
2. Quante aziende si stanno muovendo, e come?
• Aumento della qualità dei prodotti/processi e dei servizi offerti
• Maggiore reattività alle richieste del mercato
• Quasi sempre i benefici raggiunti sono superiori a quelli attesi
3. Che benefici stanno ottenendo (rispetto alle attese)?
• Assenza di competenze specifiche interne / difficoltà a reperirle all’esterno
• (con minore enfasi) Difficoltà nel realizzare gli investimenti richiesti & difficoltà nel trovare partner tecnologici adeguati
4. Quali ostacoli stanno incontrando?
• La propensione innovativa cresce poco all’aumentare delle dimensioni aziendali
• Si notano diversi livelli di adozione delle tecnologie in diversi settori industriali, in funzione della vicinanza al consumatore finale
5. È davvero una rivoluzione democratica e trasversale?
LIVELLO DI CONOSCENZA
• Al di là della Stampa 3D, le altre tecnologie sono note a meno della metà del campione
• La conoscenza è mediamente superficiale
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Stampa 3D
Internet delle cose
Realtà Aumentata
Social Manufacturing
Sistemi esperti e Robotica
Realtà Virtuale
Nanotecnologie
Non conoscenza Conoscenza superficiale Conoscenza media Conoscenza approfondita
SUPERFICIALE È noto il campo di applicazione generale della tecnologia
APPROFONDITA Sono note le specifiche tecniche e i paradigmi di funzionamento della tecnologia, con annesse valutazioni analitiche dei benefici e dei costi associati
MEDIA È noto lo stato dell'arte della tecnologia e dei benefici potenziali, senza entrare nel merito delle specifiche funzionali e tecniche della stessa
CONOSCENZA VS. RILEVANZA
Stampa 3D Internet delle coseRealtà Aumentata Social ManufacturingSistemi esperti e Robotica Realtà VirtualeNanotecnologie
Superficiale
Bassa
Alta
Media Approfondita
Media
Conoscenza
Ril
eva
nza
• La Stampa 3D è l’unica tecnologia riconosciuta come veramente rilevante
• Le altre tecnologie (a meno, in parte, dell’Internet delle cose) sono oggi considerate poco rilevanti, da cui ne deriva una conoscenza solo superficiale
LIVELLO DI UTILIZZO
• Solo il 30% del campione sta
impiegando (almeno) una di
queste tecnologie • La Stampa 3D risulta essere la
tecnologia più utilizzata
Stampa 3D Internet delle
cose Realtà Aumentata
Social Manufacturing
Sistemi esperti e Robotica
Realtà Virtuale Nanotecnologie
Uti
lizzo
Conoscenza Superficiale Media Approfondita
Basso
Medio
Alto
Alcune tecnologie (es. robotica,
social manufacturing) manifestano
un livello di utilizzo superiore al
livello di conoscenza
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Nanotecnologie
Realtà Virtuale
Realtà Aumentata
Social Manufacturing
Sistemi esperti e Robotica
Internet delle cose
Stampa 3D
Non conoscenza Nessuna azione Studio preliminare Utilizzo
AREE AZIENDALI COINVOLTE Con riferimento alle sole aziende che hanno manifestato una conoscenza non nulla di almeno una tecnologia, il grafico espone valori medi calcolati su tutte le tecnologie
• R&S e Produzione appaiono come le due aree maggiormente coinvolte dall’applicazione delle tecnologie
• Le funzioni di supporto sono (naturalmente) meno coinvolte
• I sistemi informativi sono tendenzialmente un’area abilitante
• Logistica & Service sono meno coinvolte di quanto ci si potrebbe aspettare
Ricerca eSviluppo
Marketing
Produzione
Sistemiinformativi
Service
Vendite
Logistica
Acquisti
Amministrazione
Risorseumane
APPLICAZIONI
STAMPA 3D • sviluppo nuovo prodotto (prototipazione) • miglioramento prodotti esistenti (forme e
geometrie più complesse, materiali evoluti)
MIGLIORAMENTO / SVILUPPO
PRODOTTI
NANOTECNOLOGIE • impiego di materiali evoluti
ROBOTICA • automazione processo produttivo (assemblaggio &
trasformazione)
REALTÀ AUMENTATA • strumenti a supporto di processi di business
(logistica, produzione, service, etc.)
INTERNET DELLE COSE • macchine di produzione connesse in rete e tra di
loro per raccolta dati in real time & supporto alla tracciabilità dei prodotti fuori dall’azienda
SOCIAL MANUFACTURING • Piattaforme per la condivisione di informazioni con
clienti/fornitori su processi di progettazione, pianificazione produzione & scorte, vendite
INTEGRAZIONE DI FILIERA CONTROLLO
MIGLIORAMENTO / SVILUPPO
PROCESSI
BENEFICI ATTESI [1 di 2]
Sono state considerate tutte le aziende del campione che hanno manifestato una conoscenza non nulla almeno di una tecnologia
3,13
3,11
3,07
3,07
2,93
Aumento della flessibilità degliimpianti
Maggiore automazione del processo
Supervisione e controllo di processo
Aumento della capacità produttiva
Aumento della conformità e stabilitàdi processo
ROBOTICA E SISTEMI ESPERTI
2,90
2,69
2,69
2,57
2,43
Raccolta automatica dati diproduzione
Condivisione automatica delleinformazioni
Tracciabilità dei prodotti
Scambio di dati con altri oggetti
Monitoraggio dei consumi energetici
INTERNET DELLE COSE
3,56
2,98
2,51
2,40
2,26
Riduzione tempi prototipazione
Riduzione tempi progettazione
Prodotti più complessi
Realizzazione prodotti con proprietàmigliori
Realizzazione di modellipersonalizzati
STAMPA 3D Qualità & Servizio
Reattività
Efficienza (costi / produttività)
Controllo & Affidabilità
Flessibilità
BENEFICI ATTESI [2 di 2]
Formazione interattiva e addestramento
Aumento della Customer experience
Supporto alle operazioni di installazione
Supporto alle operazioni dimanutenzione
Riduzione dei tempi di progettazione
REALTÀ AUMENTATA
2,27
2,27
2,20
2,20
2,10
Interazione diretta ed immediata con iclienti
Maggiore reperibilità delleinformazioni aziendali
Riduzione dei tempi di gestione dellesegnalazioni di non conformità
Maggiore diffusione e circolazionedelle informazioni in azienda
Maggiore personalizzazione diprodotti/servizi su richiesta cliente
SOCIAL MANUFACTURING
3,25
3,14
2,71
2,71
2,29
Miglioramento delle proprietàmeccaniche/chimico/fisiche dei…
Incremento della conformità edurevolezza del prodotto
Efficientamento delle attivitàproduttive
Riduzione dei costi di acquisto deimateriali
Riduzione dei tempi di realizzazionedei prodotti
NANOTECNOLOGIE
Qualità & Servizio
Reattività
Efficienza (costi / produttività)
Controllo & Affidabilità
• Tramite le tecnologie digitali, le aziende puntano (prevalentemente) a migliorare la qualità dei propri prodotti / processi / servizi, aumentando la rapidità di reazione nei confronti del mercato
• Minore enfasi sui costi e sulla produttività
Sono state considerate tutte le aziende del campione che hanno manifestato una conoscenza non nulla almeno di una tecnologia
BENEFICI RAGGIUNTI (VS. ATTESI)
Tendenzialmente, i benefici effettivamente raggiunti a seguito di una (o più) applicazione, superano le attese
Inferiore
alle attese
Superiore
alle attese Inferiore
alle attese
Superiore
alle attese
-1 -0,5 0 0,5 1
Riduzione dei tempi di prototipazione
Riduzione dei tempi di progettazione
Prodotti con geometrie e forme prima nonpossibili
Realizzazione di prodotti con caratteristichemigliori
Realizzazione di modelli 3D specifici percliente
STAMPA 3D
-1 -0,5 0 0,5 1
Raccolta automatica dati di produzione
Condivisione automatica delle informazioni traclienti/fornitori
Tracciabilità dei prodotti
Scambio di dati/informazioni con altrioggetti/prodotti
Monitoraggio/Riduzione dei consumienergetici
INTERNET DELLE COSE
OSTACOLI ATTESI & INCONTRATI
Tutte le aziende del campione che hanno manifestato una conoscenza non nulla di almeno una tecnologia
Le sole aziende che hanno implementato almeno una tecnologia
2,45 2,40
2,10
1,90
2,51
2,23
1,95 1,86
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
Acquisizione/formazione dicompetenze interne
Investimento in attrezzaturee strumenti
Limitato sviluppo/maturitàdella tecnologia
Assenza di providertecnologici specializzati
• Le competenze sembrano essere il problema principale • La necessità di realizzare investimenti sembra essere un ostacolo meno
rilevante, a maggior ragione per chi sta già implementando • La disponibilità di soluzioni / offerte tecnologiche non sembra essere un
problema troppo significativo
Digital capabilities are now a prerequisite to compete in the long term Strategic principles for competing in the digital age - McKinsey Quarterly, May 2014
DIGITAL INNOVATION INDEX
DIGITAL INNOVATION
INDEX
(DII)
Implementazione:
stadio di utilizzo raggiunto
Conoscenza mirata:
Incrocio tra conoscenza e rilevanza della
tecnologia
Indicatore sintetico in grado di esprimere la propensione innovativa delle aziende, che considera le seguenti variabili:
0
9
Conoscenza Rilevanza
DIGITAL INNOVATION INDEX - Per tecnologia
• La propensione all’innovazione (media) è significativamente diversa al variare della tecnologia
• La variabilità rispetto alla media è molto significativa per ogni tecnologia
• Non sembra emergere una relazione diretta tra propensione innovativa e dimensioni aziendali
27% 11% 11% 7% 18% 15% 11%
Stampa 3DSistemi
esperti eRobotica
SocialManufacturi
ng
Nanotecnologie
Internet dellecose
RealtàAumentata
RealtàVirtuale
Massimo 9,00 9,00 9,00 9,00 9,00 9,00 9,00
Minimo 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Media 4,69 4,47 4,03 3,73 3,59 2,81 2,79
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
50% SME
45% Very Large
40% SME
50% Very large
65% SME
60% Large
50% SME
DIGITAL INNOVATION INDEX Globale
DII per tecnologia
DII globale DII globale corretto
DII globale
x
coeff. correttivo
(# tecnologie Implementate)
• La stragrande maggioranza del campione (≈80%) ha un DII globale <2, il che significa focalizzazione su una o poche tecnologie
• Poche (grandi) aziende, che operano su più industries, stanno implementando più tecnologie
Minore di 1 48%
Tra 1 e 2 29%
Tra 2 e 3 15%
Tra 3 e 4 5%
Tra 5 e 6 3%
DIGITAL INNOVATION INDEX - Tipo di proprietà
53% 47%
Padronale Manageriale
Massimo 5,57 8,84
Minimo 0,21 0,43
Media 1,54 2,13
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
Le aziende dotate di una formalizzata linea manageriale, sembrano avere una propensione innovativa maggiore
DIGITAL INNOVATION INDEX - Democrazia & Trasversalità
L’indice cresce all’aumentare delle
dimensioni aziendali, ma moderatamente
ANCHE LE PMI POSSONO PARTECIPARE ALLA RIVOLUZIONE
Si notano alcuni settori palesemente più
innovativi di altri
I SETTORI PIÙ VICINI AL CONSUMATORE FINALE, SEMBRANO MAGGIORMENTE ORIENTATI ALL’UTILIZZO DELLE NUOVE
TECNOLOGIE DIGITALI
SME Large Very large
Massimo 5,57 4,63 8,84
Minimo 0,29 0,21 0,43
Media 1,65 1,92 1,96
0123456789
Altreindustriemanifatt.
Prod. inmetalli
Computer&app.
elettricheMacchinari
Mezzi ditrasporto
Metallurgia
Massimo 8,84 3,34 2,67 2,83 1,35 0,90
Minimo 3,86 0,71 0,43 0,21 0,43 0,43
Media 6,35 2,03 1,65 1,30 0,83 0,66
0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00
33% 14% 53%
28% 13% 7% 6% 15% 3%
GRAZIE PER L’ATTENZIONE!
Andrea Bacchetti Massimo Zanardini
Università di Brescia Laboratorio SCSM
[email protected] [email protected]
Gruppo: The Digital Manufacturing Revolution
@Dig_Man_Rev www.scsm.it