Internet of Things e rivoluzione della manifattura

Tecnologie digitali e

Internet delle Cose:

una rivoluzione in corso

Massimo Zanardini

Università di Brescia - Laboratorio Scsm

Supply Chain & Service Management

AGENDA

LO SCENARIO

L’INTERNET DELLE COSE

DIFFUSIONE E UTILIZZO

Tecnologie digitali e Internet delle Cose: una rivoluzione in corso

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 unici

… DI CONSEGUENZA ANCHE I

PARADIGMI PRODUTTIVI

Fonte: 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…

3d printing

Augmented Reality

Artificial intelligence &

Robotics

Nanotechnologies & Advanced

Materials

INTERNET OF THINGS

Social Manufacturing

Virtual Reality


…RAPIDAMENTE ED A LIVELLO

GLOBALE…


Hype Cycle for emerging

technologies • Stampa 3D

• Internet delle Cose

• Realtà Aumentata/Virtuale

• Sistemi esperti & Robotica

• Big Data Gartner 2014

• Stampa 3D

• Nanotecnologie

• Social Manufacturing The Economist 2012

• Stampa 3D

• Nanotecnologie

• Sistemi esperti & Robotica Scientific American 2013

• Stampa 3D

• Nanotecnologie

• Sistemi esperti & Robotica

• Internet delle Cose

• Mobility&Cloud McKinsey Institute 2013

4 1

2

3

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

AGENDA

LO SCENARIO




INTERNET OF THINGS

Highlights

La nascita dell’IoT coincide col momento storico in

cui sono stati connessi alla rete più dispositivi

rispetto alla popolazione mondiale.

Secondo CISCO, si parla quindi di Intenet of Things

a partire dal 2009. CISCO (2011)

Più dell’80% di tutte le attività manifatturiere

potrebbero essere coinvolte dall’introduzione di

applicazioni di IoT entro il 2025, generando un

potenziale impatto economico stimato tra i 900

miliardi e 2,3 trilioni di $ McKinsey (2013)

Il termine Internet of Things si riferisce all’uso di

sensori, attuatori e tecnologie di scambio di

informazioni installati negli oggetti, nei prodotti e sui

macchinari, in grado di abilitare la tracciabilità, il

coordinamento ed il controllo remoto degli stessi.


INTERNET OF THINGS

Percorso evolutivo


RFID

RTLS

Mobile

…IoT in its simplest form it is already here: there were 1.3 billion

radio-frequency identification tags (RFIDs) and two billion mobile

service users, worldwide, in 2005…

From RFID to IoT, European Commision, 2006

…IoT’s roots can be traced back to the Massachusetts Institute of

Technology (MIT), from work at the Auto-ID Center. Founded in 1999,

this group was working in the field of networked radio frequency

identification (RFID) and emerging sensing technologies.…

The Internet of Things, Cisco, 2011

2005 ≈ 1 mld di sensori

2020 ≈ 50 mld di

sensori

INTERNET OF THINGS

A cosa serve

Portare le informazioni

Il prodotto porta con sé l’informazione lungo la supply chain (manuale d’uso, disegni

tecnici, garanzia, …)

Raccogliere le informazioni

Il prodotto/processo monitora sé stesso e l’ambiente grazie a

tutti i sensori di cui è dotato (informazioni ambientali,

informazioni d’utilizzo), in real time

Trasmettere le informazioni

Il prodotto/processo modifica il proprio funzionamento e

influenza l’ambiente circostante (interazione con

altri dispositivi)


INTERNET OF THINGS

Ambiti applicativi

LOGISTICA - Localizzazione materiali e prodotti lungo la filiera

- Verifica delle condizioni di trasporto dei prodotti

- Tracciabilità del prodotto nella filiera

PRODUZIONE - Controllo autonomo dei processi e dei parametri di lavorazione

- Monitoraggio continuo dello stato della produzione

- Verifica / Autoregolazione dei consumi dei macchinari e dei prodotti

SERVICE - Raccolta delle informazioni sull’uso dei prodotti

- Monitoraggio delle prestazioni dei prodotti

- Identificazione di politiche di manutenzione specifiche


LOGISTICA

Case history: FEDEX

Opportunità • Monitorare lo stato di trasporto &

conservazione del prodotto lungo tutti i nodi della filiera

• Tracciare in real time la posizione del prodotto all’interno dell’azienda e lungo la filiera

Risultati operativi • Maggiore precisione dei dati di stock

nei magazzini

• Maggiore velocità di ricerca e reperimento della merce

• Maggiore condivisione delle informazioni lungo la filiera

• Integrazione nativa dei dati di vendita/stoccaggio tra i nodi della supply chain


PRODUZIONE

Case history: VOLVO

Opportunità

• Monitorare lo stato di funzionamento in real time del prodotto

• Portare le informazioni chiave del prodotto (potenzialità, limiti, corretto utilizzo) all'utente finale

Risultati operativi

• Maggiore efficienza / efficacia dell'attività di sviluppo nuovo prodotto

• Disponbiilità di dati tecnici dei componenti sempre aggiornati in relazione ai dati di utilizzo raccolti sui prodotti già venduti


SERVICE

Case history: ROLLS ROYCE

Opportunità

• Rilevare i dati di funzionamento dei prodotti tramite sensori

• Elaborare i dati raccolti e valutare le modalità/situazioni in cui i prodotti stanno operando

• Elaborare politiche di service specifiche per ogni cliente

Risultati operativi

• Fidelizzazione del cliente tramite un servizio difficilmente imitabile

• Ottimizzazione della pianificazione degli interventi di manutenzione

• Riduzione del tempo di fermo

• Incremento della marginalità dell’azienda


SERVITIZZAZIONE

Creazione di valore attraverso l’aggiunta di servizi

all’offerta di prodotti: i servizi sono visti come una

componente a valore aggiunto.

L’estensione del business dei servizi può garantire:

• differenziazione dell’offerta

• vantaggi competitivi difficilmente imitabili

• nuove fonti di profitto, stabili nel tempo

20002001200220032004200520062007200820092010201120122013

Portafoglio Fatturato Utile lordo

Introduzione del

servizio “Total Care”

GRADO DI MATURAZIONE

fine 2013

• Permane la

convinzione di uno

sviluppo ancora

in essere, con

aspettative

crescenti

• Aumentano gli

ambiti applicativi

di interesse, in

primis legati a PA

e Sanità


Fonte: Gartner Inc.'s 2014

Hype Cycle for Emerging

Technologies

BENEFICI & LIMITI (ATTUALI)

MANCANZA DI COMPETENZE

Le capacità necessarie per la realizzazione di dispositivi intelligenti, risiedono abitualmente al di fuori delle competenze degli operatori e dei produttori di dispositivi

ASSENZA DI STANDARD

Le attuali applicazioni sono state implementate in versioni create ad hoc, utilizzando diversi standard per lo sviluppo e il deployment

FRAMMENTAZIONE DEL MERCATO

Il mercato IoT è composto da diversi settori le cui applicazioni tendono ad avere poco in comune tra loro, rendendo le soluzioni difficilmente scalabili

The opportunities presented by the Internet of Things

are clear, but so are the challenges.

The Economist, 2014

Tracciabilità materiali/prodotti lungo la filiera

Monitoraggio delle condizioni d’uso dei

prodotti

Verifica delle condizioni di mantenimento dei prodotti

Condivisione delle informazioni tra partner della filiera

Verifica e autoregolazione dei consumi dei macchinari

Sviluppo di politiche di service e manutenzione specifiche per cliente

VS


AGENDA

LO SCENARIO




QUANTO NE SANNO LE

AZIENDE ITALIANE?*


0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Stampa 3D

Internet delle cose

Realtà Aumentata


Sistemi esperti e Robotica

Realtà Virtuale

Nanotecnologie

Conoscenza superficiale Conoscenza media Conoscenza approfondita

• L’Internet delle cose è noto a meno della metà del campione

• La conoscenza è mediamente superficiale

* I risultati presentati nel proseguo sono un estratto della ricerca The Digital

Manufacturing Revolution del Laboratorio SCSM, aggiornati al 15.10.14 // 47 rispondenti

QUANTO È RILEVANTE PER LE

AZIENDE?


Stampa 3D Internet delle coseRealtà Aumentata Social ManufacturingSistemi esperti e Robotica Realtà VirtualeNanotecnologie

• Solo in parte l’Internet

delle cose è considerato

rilevante, da cui ne deriva

una conoscenza solo

superficiale.

• Oppure accade il

contrario?

Superficiale

Bassa

Alta

Media Approfondita

Media

Conoscenza

Ril

eva

nza

QUANTO VIENE UTILIZZATO

REALMENTE DALLE IMPRESE?


0% 20% 40% 60% 80% 100%

Realtà Virtuale

Nanotecnologie

Realtà Aumentata


Internet delle cose

Robotica

Stampa 3D

Anche le tecnologie considerate (più)

rilevanti, sono comunque oggi poco

impiegate nel concreto

Stampa 3D

Internet delle cose Realtà

Aumentata



Realtà Virtuale

Nanotecnologie

Uti

lizzo

Rilevanza

Bassa Media Alta

Basso

Medio

Alto

Stampa 3D

Internet delle cose Realtà

Aumentata



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

Meno del 20% del campione

sta impiegando l’Internet delle

Cose

AREE AZIENDALI COINVOLTE


• R&S e Sistemi informativi

sono le due aree

maggiormente coinvolte

dall’applicazione delle

tecnologie

• Attenzione: sono aree

abilitanti

• Le funzioni di supporto sono

(naturalmente) meno

coinvolte

• La Logistica è

tendenzialmente l’area più

coinvolta

• Il Service e la Produzione

sono meno coinvolti di

quanto ci si potrebbe

aspettare

Ricerca eSviluppo

Marketing

Sistemiinformativi

Amministrazione

Risorseumane

Acquisti

Produzione

Logistica

Vendite

Service

Sono state considerate tutte le

aziende del campione che hanno

manifestato una conoscenza

diversa da zero sulla tecnologia

BENEFICI ATTESI vs RAGGIUNTI


2,75

2,60

2,55

2,40

2,30

Raccolta automatica dati diproduzione

Tracciabilità dei prodotti

Condivisione automatica delleinformazioni tra clienti/fornitori

Monitoraggio/Riduzione deiconsumi energetici

Automazione del processoproduttivo

ATTESI Qualità & Servizio

Efficienza (costi / produttività)

Controllo & Affidabilità

Sono state considerate tutte le

aziende del campione che hanno

manifestato una conoscenza

diversa da zero sulla tecnologia

-1 -0,5 0 0,5 1

Raccolta automatica dati di produzione

Tracciabilità dei prodotti

Condivisione automatica delle informazionitra clienti/fornitori

Monitoraggio/Riduzione dei consumienergetici

Automazione del processo produttivo

RAGGIUNTI Inferiore

alle attese

Superiore

alle attese

Tendenzialmente, i benefici

effettivamente raggiunti a seguito di

una (o più) applicazione, superano le

attese

OSTACOLI ATTESI & INCONTRATI


Tutte le aziende del campione che hanno manifestato una conoscenza diversa da zero sulle tecnologie

Le sole aziende che hanno implementato almeno una tecnologia

• Le competenze sembrano essere il problema principale

• La necessità di realizzare investimenti sembra essere un ostacolo

meno rilevante

• Sembra esserci anche un problema di offerta di soluzioni tecnologiche

Livello MAX = 4

2,20 2,33

2,11 2,02

2,40

2,67

1,69

2,00

Investimento inattrezzature e strumenti

Acquisizione/formazione dicompetenze interne

Limitato sviluppo/maturitàdella tecnologia

Assenza di providertecnologici specializzati

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

• Non è presente alcuna

azienda nel campione

che stia utilizzando a

pieno la tecnologia

dell’Internet delle

Cose

29% 8% 10% 12% 8% 19% 14%

Stampa 3DSocial

Manufacturing

Sistemiesperti eRobotica

Nanotecnologie

Internet dellecose

RealtàAumentata

RealtàVirtuale

Massimo 9,00 9,00 9,00 9,00 7,50 9,00 7,50

Minimo 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

Media 4,50 4,32 4,04 4,00 3,43 2,62 2,42

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

50%

SME

80%

Large

40%

SME

50%

Very

large

45%

SME

45%

Very

Large

50%

Very

Large

una ricerca di

LABORATORIO DI RICERCA SCSM

c/o UNIVERSITÀ DI BRESCIA

THE DIGITAL

MANUFACTURING

REVOLUTION

Per partecipare:

http://eepurl.com/U3YmL

http://eepurl.com/QAm-H

http://eepurl.com/U3YmL

GRAZIE PER L’ATTENZIONE!

Massimo Zanardini Università di Brescia

presso CSMT Gestione

Via Branze 45, 25123 - Brescia

[email protected]

+39 (030) 65.95.217
