Industry 5.0 e intelligenza artificiale nelle imprese: gestire la trasformazione

DIGITAL BOOKLET

Industry 5.0 e intelligenza artificiale nelle imprese: come gestire la trasformazione partendo dalle persone Scuola di Management ed Economia INDUSTRY 4.0 ECOSYSTEM Università di Torino 2024 C Tutti i diritti riservati

Industry 5.0

MONICA CUGNO, Ph.D. Professore associato di Economia e gestione delle imprese Dipartimento di Management 'Valter Cantino' - Università di Torino +39 011.670.60.13 | monica.cugno@unito.it STUDII UNIVERSITAS TAURINENSIS 1404 UNIVERSITÀ DI TORINOIndustry 4.0 Ecosystem

...

BIG DATA ARTIFICIAL INTELLIGENCE V CYBER SECURITY X-REALITY INTERNET OF THINGS SIMULATION MASS PRODUCTION CUSTOMIZATION PERSONALIZATION SENSORS SUPPLIERS CLIENTS ADVANCED MANUFACTURING. | ADDITIVE MANUFACTURING END TO END INTEGRATION VERTICAL INTEGRATION LOGISTICS 4.0 COMPANY COMPETITOR CLUSTER OF COMPETITORS FOSTERING INDUSTRY innovation across boundaries 5.0 RESOURCES OF THE FUTURE HORIZONTAL INTEGRATION BLOCKCHAIN CLOUD COMPUTING

Cosa abbiamo rappresentato?

CLIENTS SUPPLIERS 2-0-0-0℃ C </> </>

Processo di produzione 3.0

SUPPLIERS CLIENTS 2-8-0-8℃ . - /> </> SISTEMA DI FORNITURA PRODUZIONE DI BENI SISTEMA DI DISTRIBUZIONE

Tipologie prodotti | oggetti

• Physical first, comprende oggetti e processi che normalmente non generano o comunicano dati digitali, a meno che non vengano potenziati o trasformati.
• Digital first, riguarda oggetti che sono in grado di generare dati e comunicarli per successivi utilizzi.

Ambiente 4.0

Cyber Space O Physical Sensing Actuation Information Networks - Object Domain - Real Space

Nell'Industry 4.0 la centralità dell'asse tecnologico è costituita dall'ambiente di comunicazione, intermediazione e relazione (ambiente 4.0), realizzato attraverso i Cyber Physical System (CPS). Un sistema cyber-fisico è un sistema in grado di creare una rappresentazione del mondo fisico, in cui opera l'impresa, nel mondo digitale. La differenza principale rispetto alla rivoluzione industriale precedente è che queste tecnologie 4.0 alimentano l'atto fisico di sviluppo, produzione, distribuzione e prestazioni all'interno di un ciclo continuo: ciclo fisico- digitale-fisico (Phisical Digital-Physical Loop).

Operation technology

SENSORS CLIENTS SUPPLIERS -C </> ADVANCED MANUFACTURING. | ADDITIVE MANUFACTURING

Advanced manufacturing

DEFINIZIONE

Con l'espressione advanced manufacturing si intende la creazione di sistemi interconnessi e modulari che garantiscono l'automazione degli impianti industriali. Questi dispositivi intelligenti (dotati di sensori, telecamere e radar a corto raggio) sono in grado di prendere delle decisioni in base ai dati ricevuti e/ di interagire e collaborare con l'uomo all'interno di un ambiente di lavoro condiviso.

PRINCIPALI OPPORTUNITÀ/BARRIERE

• Miglioramento delle competenze di produzione e della produttività.
• Riduzione dei costi.
• Interazione uomo-macchina.
• Riduzione dell'occupazione a basso valore aggiunto.

ESEMPI

• Robotica avanzata (cobot, automated guided vehicle, droni).
• Sistemi automatici di movimentazione dei materiali.

COBOT - COLLABORATIVE ROBOT

Cobot pur essendo dispositivi automatici si distinguono dalla robotica tradizionale per la capacità di interazione quasi-umana, la bassa velocità dei movimenti, le traiettorie, le forme non pericolose e l'inserimento in attività lavorativa all'occorrenza. La cooperazione macchina-operatore può essere: · fisica,, manipolazione congiunta per grossi carichi o posizionamenti particolari; · funzionale coesistenza di attività indipendenti alternate o parallele; · cognitiva, organizzazione di processi condivisi grazie a un certo grado di capacità interpretativa del contesto. La flessibilità è data dalla partecipazione diretta dell'uomo alle fasi lavorative e di controllo più complesse e dall'abbandono dei vincoli strutturali e tecnologici dei sistemi automatici e fissi. I cobot modificano in maniera sostanziale i criteri di attribuzione delle attività lavorative tra operatore-macchina e consentono una maggiore efficienza ed efficacia del lavoro e il miglioramento delle condizioni lavorative grazie all'eliminazione delle attività gravose e pericolose.

Advanced manufacturing

ROBOTICA ANTROMORFA

Il robot antropomorfo è una macchina in grado di imitare alcune abilità dell'uomo come, ad esempio, la capacità del movimento o la percezione degli spazi. Nella robotica antropomorfa rientrano: · la robotica industriale, robot che imitano capacità umane come bracci meccanici (robotizzati) e/o imitano il movimento e le abilità delle braccia e delle mani umane; " la robotica umanoide, robot che hanno fattezze umane con testa, tronco, braccia, gambe; " la robotica androide/androidi, che indicare un qualsiasi robot dalle fattezze umane dotato di un certo livello di intelligenza artificiale.

Advanced manufacturing

Come vengono formati i cobot?

★ I cobot sono in grado di apprendere le mansioni dall'operatore work in progress: memorizzando e repricando le manovre del collega umano imparando dai loro errori e dall'esperienza. Contemporaneamente sono in grado di percepire e intercettare le persone nello spazio circostante rendendo l'ambiente più sicuro e affidabile.

DALLA ROBOTICA UMANOIDE ALLA ROBOTICA ANDROIDE

Un robot umanoide è una macchina autonoma dalle sembianze umane e capace di interagire con l'ambiente circostante. Anche se la scienza sta cercando di fare sempre un passo in avanti per dotare i robot umanoidi non solo di abilità fisiche ma anche di capacità sensoriali e cognitive. Ne sono esempi: Pepper, Nao o iCube.

★

Advanced manufacturing

Robot davvero troppo umani?

★ I robot androide è un robot che tendono ad avere sembianze umane e sono dotati di sistemi di intelligenza artificiale. Ne sono esempi i robot realizzati dallo scienziato Hiroshi Ishiguro

AUTOMATED GUIDED VEHICLE

Gli automated guided vehicle sono impiegati in spazi aziendali o su strada. Queste tecnologie possono avere maggiore impatto nei trasporti su strada per la gestione della logistica in entrata e in uscita a medio e lungo raggio. Le maggiori opportunità si riscontrano nel contenimento dei costi di manodopera e nella riduzione dell'errore umano. Tali tecnologie possono lavorare 24h/7.

Advanced manufacturing

Non mancano, tuttavia, criticità sull'utilizzo in strada degli automated guided vehicle riguardanti la sicurezza stradale e informatica con rispettive ricadute sulla regolazione legislativa. Nella maggior parte dei paesi, le normative vigenti consentono di testare gli automated vehicle su strada solo in presenza di un autista. Le attuali normative non hanno ancora chiarito chi debba essere assicurato e ritenuto responsabile per incidenti e danni. L'adozione di questi veicoli comporta sicuramente una riduzione dei posti di lavoro nelle mansioni più comuni (i.e. autisti e magazzinieri).

★ Immaginate di essere alla guida di un mezzo lungo 11 metri e che pesa 38 tonnellate e di doverlo parcheggiare a Milano, in pieno centro. Una prospettiva senza dubbio stressante e un po' ai limiti, certamente non desiderabile. Pensate allora di dover manovrare lo stesso veicolo in un labirinto di vetro di 1740 metri quadri, senza fare danni. È probabile che qualcuno possa non sentirsi all'altezza del compito e decida di declinare, temendo di schiantarsi

DRONI

I droni, a guida autonoma o controllati da remoto, possono essere più efficaci per le consegne aeree nelle aree rurali che non sono dotate di infrastrutture stradali. Queste tecnologie hanno opportunità/vulnerabilità simili al caso degli automated giuded vehicle alle quali si aggiunge un ulteriore problema relativo alla possibilità di acquisire dati mentre si effettuano le consegne senza il consenso da parte dei proprietari .. I droni vedono numerose applicazioni nell'agricoltura anche se non mancano, in tempi più recenti applicazioni nei trasporti.

Advanced manufacturing

★

Alcune considerazioni

" I vari studi sono concordi nell'identificare che le tecnologie di advanced manufacturing consentono un miglioramento delle competenze di produzione e della produttività e una riduzione dei costi. Tuttavia, alcuni studi mostrano come la massimizzazione delle prestazioni dell'advanced manufacturing dipenda anche da come la stessa viene implementata all'interno dell'organizzazione. " La maggiore disponibilità e l'abbassamento dei costi hardware e software delle tecnologie advanced manufacturing ha favorirto l'applicazione anche alle imprese di più piccola dimensione. " Le tecnologie dell'advanced manufacturing sono implementati in tutte le attività ripetitive, o dove l'attività risulta particolarmente gravosa/pericolosa. Si può immaginare quindi una riduzione dell'occupazione delle mansioni a basso valore aggiunto. Per contro ... " L'implementazione delle tecnologie dell'advanced manufacturing richiede ancora una puntuale regolamentazione.

Advanced manufacturing

★

Additive manufacturing

DEFINIZIONE

Con l'espressione additive manufacturing si intende un processo di produzione additivo che realizza prodotti, anche complessi, da un design digitale. La realizzazione avviene mediante il deposito di strati successivi di materiali anche diversi tra loro (plastiche, ceramiche, metalli, resine, gomme, vetri).

PRINCIPALI OPPORTUNITÀ/BARRIERE

• Rapidità nella progettazione, prototipazione e realizzazione di prodotti.
• Semplificazione del processo produttivo (assemblaggio).
• Ottimizzazione della supply chain.
• Aumento della produzione grazie alla realizzazione di piccoli lotti.
• Possibilità di risposta alle variazioni di domanda e/o copertura di nicchie eterogenee di clienti.
• Maggiore efficienza nell'utilizzo delle risorse grazie alla produzione e riproduzione intelligente.
• Rischi contraffazione.

ESEMPI

§ Stampa 3D.

DALLA PROTOTIPAZIONE ALLA PRODUZIONE

L'applicazione delle tecnologie di additive manufacturing assicura tempi più rapidi nella progettazione, prototipazione e realizzazione di prodotti con la possibilità di unire le fasi di progettazione, produzione e distribuzione. L'additive manufacturing consente di realizzare in un'unica fase di produzione parti e componenti del prodotto molto complesse con una semplificazione del processo produttivo. Questa avviene tramite l'eliminazione della separazione tra fasi di fabbricazione e assemblaggio che velocizza il processo produttivo e consente: Additive manufacturing " un contenimento dell'ordine-consegna (lead-time); · una riduzione degli attori coinvolti; " una maggiore dispersione geografica. Tali aspetti rendono meno costoso il coordinamento della supply chain con una razionalizzazione del magazzino e della logistica.

★

★