Il livello di maturità digitale nell’adozione degli approcci dell’Industry 4.0 all’interno dei settori del manifatturiero, trasporti e energia è al centro dello studio globale commissionato da Hitachi Vantara e realizzato da 451 Research. Condotto nel giugno 2022, lo studio ha coinvolto circa 600 intervistati provenienti da diversi Paesi – Canada, Francia, Germania, Giappone e Regno Unito. L’indagine ha sondato il livello di adozione di tecnologie come Internet delle cose (IoT), Intelligenza Artificiale e Apprendimento Automatico (AI/ML), Digital Twin, nonché gli atteggiamenti percepiti nei confronti dell’adozione di queste tecnologie tra le aziende pari.
Cosa si intende per maturità digitale nell’Industry 4.0
Ma cosa si intende per l’esattezza per maturità digitale delle aziende? Il concetto fa riferimento all’adozione di strumentazione e tecnologia di controllo propedeutica all’uso di applicazioni analitiche che utilizzano questi dati. Nel tempo, infatti, le organizzazioni integreranno sistemi OT (Operational Technology) con altre applicazioni e dati aziendali, il che consentirà analisi sempre più avanzate. Una volta compiuto questo passo, le aziende potranno anche implementare funzionalità avanzate basate su AI/ML come la manutenzione predittiva e prescrittiva e la qualità predittiva. L’attenzione può, quindi, estendersi a molte fasi del ciclo di vita del prodotto o del servizio e all’integrazione con i processi aziendali come la gestione della forza lavoro, l’assistenza sul campo, le informazioni dettagliate sull’utilizzo del prodotto da parte dei clienti, la progettazione e il miglioramento continuo della qualità.
Sulla base di una metodologia di autovalutazione da parte degli intervistati, dei tre settori trattati nell’indagine, il manifatturiero risulta essere quello digitalmente più maturo, seguito da energia e trasporti.
Digital Twin, una tecnologia per livelli avanzati di Industry 4.0
L’adozione del Digital Twin, pur essendo ancora nelle prime fasi di sviluppo, sta emergendo come un indicatore significativo di maturità digitale. Il Gemello Digitale si colloca bene lungo la curva di adozione della maturità digitale industriale, dopo la strumentazione IoT di base, l’Analytics e l’IA/ML. In un ambiente Industry 4.0, dunque, l’adozione della tecnologia Digital Twin rappresenta il passaggio a livelli più avanzati di utilizzo dei dati per il processo decisionale, e quindi la maturità operativa. Dai risultati dello studio, le aziende classificate come digitalmente più mature, in questo caso le aziende del settore manifatturiero, dimostrano di avere anche maggiori implementazioni di Digital Twin.
La tecnologia Digital Twin è anche al centro degli sviluppi per abilitare le applicazioni industriali del Metaverso. Ancora agli inizi, l’Industrial Metaverse (in italiano Metaverso Industriale), è concepito come una replica virtuale e aumentata completamente immersiva dei processi e delle strutture del settore.
AI e ML, da indicatori di maturità digitale a normalità
L’Industry 4.0 raccoglie molti dati attraverso la strumentazione IoT e li fonde con i dati storici esistenti che vengono ora utilizzati come fonte di formazione per i sistemi di Intelligenza Artificiale. Le informazioni raccolte dai dati esistenti forniscono infatti una base per le applicazioni, come la manutenzione predittiva, per rilevare, diagnosticare e formulare raccomandazioni basate sui flussi di dati in tempo reale.
L’adozione di strumenti AI/ML nell’assistere i processi è un naturale proseguimento della maturità digitale perché, una volta disponibili strumentazione e dati sufficienti, l’AI può essere applicata in molti casi. Tuttavia, poiché l’Intelligenza Artificiale è incorporata in una gamma crescente di strumenti e processi, sta avendo un impatto non solo sui settori più maturi dal punto di vista digitale, ma anche su quelli che sono in ritardo. In quanto tecnologia sottostante, l’AI sta diventando di uso normale e, quindi, non è un indicatore della maturità digitale efficace allo stesso modo del Digital Twin.
Industry 4.0, IT e OT sempre più vicini
L’adozione di nuove tecnologie spesso richiede nuove competenze della forza lavoro e può presentare sfide organizzative. Nella Industry 4.0 transformation, IT e OT, che in precedenza hanno operato separatamente, ora devono collaborare e in alcune aziende è già così: tra tutti gli intervistati, il 57% ha affermato che IT e OT collaborano strettamente sui progetti IoT dall’ideazione alle operation e il 37% ha affermato che IT e OT lavorano insieme su progetti IoT secondo necessità.
Il digital skill gap nell’Industry 4.0
Perché le aziende riescano a intraprendere la trasformazione verso un’Industry 4.0 c’è bisogno di risorse dotate di digital skill adeguate, ma la carenza di manodopera qualificata è fonte di preoccupazione diffusa, rivela lo studio.
Agli intervistati è stato chiesto di valutare il livello di abilità in diversi ambiti tecnologici all’interno delle loro organizzazioni. Il 42% degli intervistati ha giudicato le competenze in ambito Data Science (intesa come AI/ML e Analytics) basso o molto basso. Quasi la metà degli intervistati, il 48%, ha valutato i livelli di abilità di sviluppo e implementazione dell’IoT come bassi o molto bassi. Ma sono le competenze in ambito robotico quelle meno disponibili, per il 60% degli intervistati il loro livello è basso o molto basso e tutto mentre parallelamente si registra un’evoluzione della robotica da automazione industriale di base a macchinari autonomi di fascia alta che spesso implica una combinazione di IoT e AI/ML.
Esempi di Industry 4.0 transformation in atto
In constante aumento le opportunità di innovazione tecnologica nell’ambito dell’Industry 4.0, con ciascuno dei settori presi in esame – manifatturiero, energia e trasporti – che cita i casi più significativi e quali si aspetta di implementare tra due anni.
Nei prossimi due anni, gli intervistati nel settore manifatturiero prevedono che la creazione e l’ottimizzazione della catena di montaggio (39%) sarà la più grande area di crescita. Prevedono inoltre che la gestione della qualità, il monitoraggio della produzione e la gestione dell’inventario, in uso oggi da oltre il 50% degli intervistati, raggiungeranno quasi il 90% di implementazione in questo lasso di tempo.
Le aziende del settore trasporti si occupano di macchinari complessi che devono anche spostarsi da un luogo all’altro. I casi di applicazione delle tecnologie abilitanti l’Industry 4.0 vanno dalle basi della diagnostica del veicolo e della manutenzione predittiva all’instradamento dinamico, al monitoraggio della flotta e al funzionamento autonomo. Il 43% degli intervistati del settore dei trasporti prevede che la manutenzione predittiva registrerà la crescita maggiore nei prossimi due anni. Il monitoraggio della flotta è già implementato nel 57% del campione, con previsioni di ulteriore crescita (+33%( nei prossimi due anni, portando tale capacità a quasi il 90% del settore. La diagnostica del veicolo è utilizzata dal 47% degli intervistati, con una previsione di adozione ulteriore del 36% tra due anni. L’elettrificazione è la categoria con la risposta più bassa: 21% oggi e una crescita del 22% in due anni. Il funzionamento completamente autonomo raddoppia nei prossimi due anni rispetto all’attuale 24%.
Gli esempi di progetti Industry 4.0 per il settore energetico spaziano dallo smart metering (la misurazione della fornitura attraverso contatori intelligenti) alla gestione delle smart grid (reti intelligenti), dalla gestione dell’assistenza sul campo all’ispezione visiva remota. Da qui ai prossimi due anni, il settore dell’energia rimarrà focalizzato sullo smart metering che raggiungerà una copertura totale di oltre il 90% delle aziende. Tuttavia, l’enorme volume di sedi in cui è necessario installare contatori intelligenti, tra case e aziende, rende difficile per il settore tenere il passo con la rapida evoluzione degli approcci IoT e connettività. Almeno in parte, le dimensioni e la portata della potenziale trasformazione stanno facendo apparire quello energetico come il settore meno avanzato in termini di maturità digitale rispetto agli altri presi in esame. La rete intelligente è anche un caso di applicazione chiave in ambito Industry 4.0 per il settore energy, con l’88% delle aziende che ci lavorerà entro due anni. Seguono la manutenzione predittiva (presente nell’80% delle aziende tra due anni) e la gestione dell’assistenza sul campo (presente nel 74% delle aziende tra due anni).
Monitoraggio e reporting ESG, un impegno per il futuro
L’aumento dell’efficienza e della sostenibilità è un fattore competitivo per le imprese. È così che per molte aziende gli obiettivi ESG stanno diventando sempre più importanti. I clienti, gli azionisti e il personale stanno facendo pressioni sulle aziende per ottenere prestazioni migliori per quanto riguarda gli impatti ambientali e sociali e anche i regolamenti si aggiornano costantemente per adeguare il comportamento aziendale.
Secondo lo studio, da qui a due anni, le attività di monitoraggio e reporting ESG vedranno impegnato il 62% delle imprese nel manifatturiero, il 67% di quelle nei trasporti e il 71% nell’energia. Pochissimi intervistati ritengono che l’impatto della regolamentazione ESG abbia una scarsa rilevanza: circa il 30% degli intervistati nel Regno Unito e la Germania hanno indicato che la regolamentazione avrà un impatto elevato tra due anni, rispetto a circa il 40% degli intervistati dal Canada e al 50% di quelli negli Stati Uniti, in Francia e in Giappone.
