Industria 5.0: Quale sarà il prossimo passo per la produzione industriale?

Con l’Industria 5.0, la prossima fase della rivoluzione industriale è alle porte. Si pensa che si tratti di un “aggiornamento” dell’Industria 4.0, in quanto si concentra maggiormente sulla centralità dell’uomo, sulla sostenibilità e sulla resilienza. Ma, quanto è tangibile la visione di un cambiamento di paradigma nella produzione industriale?

Cos’è esattamente “l’industria 5.0”?

Sono passati 10 anni da quando, nell’aprile 2021, è apparso per la prima volta il termine “Industria 4.0” e con esso l’idea di una produzione industriale intelligente, digitale e connessa. La trasformazione digitale dell’industria si basa sui big data, sull’analisi dei dati e sull’automazione, che nell’ultimo decennio sono stati tra i temi predominanti in termini di prerequisiti, mezzi e opportunità.

Ora, con l'”Industria 5.0″, il passo successivo potrebbe essere già all’orizzonte; In effetti, già prima dell’anniversario dell’Industria 4.0, il nuovo termine era in circolazione: i primi articoli sull’argomento sono apparsi nel 2016, quando la trasformazione verso la Smart Industry versione 4.0 era ancora in pieno svolgimento.

L’industria sta affrontando un cambiamento di paradigma

Secondo la Commissione Europea, tuttavia, l’Industria 5.0 non é altro che un cambiamento di paradigma rispetto all’Industria 4.0. Il libro bianco “Industry 5.0 -Towards a sustainable, human-centric and resilient European Industry” (Industria 5.0: verso un’industria più sostenibile, resiliente e incentrata sull’uomo) sottolinea questo aspetto, perché il nuovo termine non è assolutamente da intendersi come una continuità temporale. Non vuole nemmeno essere un’alternativa all’attuale status quo dell’industria, ma piuttosto vuole circoscrivere una nuova direzione del progresso tecnologico.

Pertanto, la domanda chiave è come le tecnologie possano essere collegate più strettamente alla società e all’ambiente in futuro? Secondo la Commissione europea, gli attuali sviluppi dell’Industria 4.0 si sono sempre più allontanati dall’idea originaria di uguaglianza sociale e sostenibilità e si sono orientati maggiormente verso la digitalizzazione e l’intelligenza artificiale (AI) per aumentare l’efficienza e la flessibilità della produzione.

Il cambiamento di paradigma descritto sopra può essere ridotto alla centralità della tecnologia rispetto alla centralità dell’uomo.

È il risultato di un esercizio lungimirante, un modo per inquadrare la coesistenza tra l’industria europea, le tendenze e le esigenze emergenti della società.

Industria 5.0 – Verso un’industria europea sostenibile, incentrata sull’uomo e resiliente

Perché è necessario un riallineamento dell’Industria 4.0?

Tutti i concetti che caratterizzano l’Industria 4.0 e lo sviluppo delle fabbriche intelligenti sono stati guidati dallo sforzo di rendere i processi più efficienti.. I sistemi cyber-fisici (CPS), l’intelligenza artificiale, i big data, la connettività e l’Internet industriale delle cose consentono l’automazione e l’ottimizzazione in tutte le aree della catena del valore..

Ecco perché l’idea di Industria 4.0 e le innovazioni ad essa associate sono ormai consolidate. Una maggiore efficienza, in ultima analisi, si traduce in un aumento del fatturato, indipendentemente dalle dimensioni dell’azienda. Il fatto che i costi d’investimento e la mancanza di lavoratori qualificati in molti settori e aziende ostacolino ancora un uso più ampio delle tecnologie di Industria 4.0 non cambia il potenziale e i successi già ottenuti.

D’altra parte, c’è sempre la questione degli effetti di questa trasformazione sulle persone: Che posto hanno in un’industria in cui un gran numero di compiti sono automatizzati ed elaborati dalle macchine?

Questo porta all’eliminazione di molti posti di lavoro. Secondo una previsione del 2017 del Boston Consulting Group, solo in Germania potrebbero essere interessati quasi 8 milioni di posti di lavoro entro il 2025. Tra questi, la percentuale di lavoratori qualificati è superiore al 60%, quindi non sono solo i lavori poco qualificati a essere eliminati. Lo studio ha stimato un calo di circa 1,3 milioni di posti di lavoro nel settore manifatturiero.

Per questo motivo l’Industria 5.0 ha un approccio più incentrato sull’uomo, collegando così più strettamente la trasformazione digitale dell’industria agli sviluppi sociali.

Foto di una linea di produzione automobilistica. Saldatura della carrozzeria di un’auto. Moderno impianto di assemblaggio di automobili. Industria automobilistica

Gli elementi fondamentali dell’Industria 5.0

Il concetto di Industria 5.0, come illustrato in dettaglio dalla Commissione europea nel suo libro bianco, non rappresenta un punto di svolta. Ciò risulta chiaro quando si esaminano gli elementi fondamentali. Gli elementi fondamentali sono tre: la già citata centralità dell’uomo, una maggiore sostenibilità e una maggiore resilienza.Pertanto, il nuovo paradigma non è troppo diverso dalle premesse che sono state – e sono tuttora – importanti nel corso della realizzazione dell’Industria 4.0.

Relazione tra l’industria 5.0 e la società 5.0

L’idea della Commissione europea di una nuova industria è strettamente legata all’idea di una nuova società. Nel loro documento, gli esperti coinvolti fanno riferimento al concetto di “Società 5.0” coniato in Giappone.

L’obiettivo è creare un equilibrio tra lo sviluppo economico e la soluzione di importanti problemi sociali ed ecologici. Le tecnologie che svolgono questo ruolo sono proprio quelle che finora sono state riferite principalmente al settore economico con la parola d’ordine “Industria 4.0”.

La società 5.0 è una società in cui le tecnologie informatiche avanzate, l’Internet delle cose, i robot, l’intelligenza artificiale e la realtà aumentata sono utilizzati attivamente nella vita quotidiana, nell’industria, nella sanità e in altre sfere di attività, non principalmente per un vantaggio economico, ma per il beneficio e la comodità di ogni cittadino.

Industria 5.0 – Verso un’industria europea sostenibile, incentrata sull’uomo e resiliente

L’Internet delle cose, i robot, l’intelligenza artificiale, la realtà aumentata e altre tecnologie simili sono destinate a migliorare ulteriormente la vita quotidiana in futuro. L’Industria 5.0 si basa su questa connessione tra industria, ecologia e società attraverso la tecnologia e ne sviluppa i principi essenziali.

Elemento chiave #1: centralità dell’uomo

La differenza più importante tra Industria 4.0 e Industria 5.0 è il rapporto tra uomo e macchina nel processo produttivo. L’approccio si allontana dalla domanda “che cosa si può fare con l’aiuto della tecnologia?“, che continua ad essere il fattore determinante per gli sviluppi dell’Industria 4.0.

Sostituzione anziché collaborazione

Si tratta, tra l’altro, del dilemma descritto in precedenza, ovvero i posti di lavoro che stanno diventando obsoleti a causa dell’automazione avanzata e della digitalizzazione:

  • L’approccio comune per risolvere questo problema è quello di adattare le competenze dei dipendenti alle esigenze di una tecnologia in costante evoluzione. L’istruzione e la formazione continua dovrebbero fornire le conoscenze e le competenze necessarie.
  • L’Industria 5.0, tuttavia, adotta un approccio diverso e si concentra maggiormente sull’utilizzo della tecnologia per integrare il lavoro umano.
  • Anche altre aree sociali come la sicurezza sul lavoro, le condizioni di lavoro ergonomiche, le attività varie e stimolanti dal punto di vista cognitivo giocano un ruolo importante all’interno dei processi produttivi.

“Factory2Fit”, un progetto finanziato dal programma di ricerca e innovazione Horizon 2020, mostra un modo per attuare questo cambiamento di paradigma.

Ambienti di lavoro e tecnologie adattate alle persone

L’obiettivo del progetto è stato quello di trovare soluzioni per ambienti di lavoro flessibili e adattabili, in cui i lavoratori del settore manifatturiero con competenze e interessi diversi possano essere motivati a svolgere il proprio lavoro. Inoltre, è stata data loro una maggiore importanza nella progettazione dei processi produttivi:

  • Il progetto ha lavorato con una fabbrica virtuale dove diverse idee potevano essere testate e sviluppate insieme ai lavoratori.
  • È stato creato un cosiddetto “Worker Feedback Dashboard”, per fornire un feedback sulle prestazioni e sul benessere.

I risultati del progetto hanno dimostrato che il rafforzamento dei lavoratori può avere un impatto positivo, sia sulla produttività che sul loro benessere.

Nuova distribuzione dei ruoli nel processo produttivo

Un altro approccio incentrato sull’uomo per migliorare la cooperazione tra uomini e macchine è l’idea dell’“Operatore 4.0”, sviluppata nel 2016. Si basa sul potenziamento delle competenze dei dipendenti attraverso mezzi tecnologici piuttosto che sulla loro sostituzione con robot.

Ne è scaturita una proiezione di 8 future tipologie di “operatore” che in futuro potrebbero essere importanti nella produzione industriale:

  • il“Super-strength Operator” (operatore + esoscheletro);
  • l’“Augmented Operator” (operatore + realtà aumentata);
  • il“Virtual Operator” (operatore + realtà virtuale);
  • l’“Healthy Operator”, (operatore + tracker indossabile per monitorare le condizioni fisiche);
  • lo“Smarter Operator”, (operatore + assistente personale intelligente);
  • il“Collaborative Operator”, (operatore + supporto di robot collaborativo);
  • il“Social Operator”, (operatore + social network)
  • l’“Analytical Operator”, (operatore + analisi di Big Data).

Questa tipologia può aiutare a trovare nuovi ruoli per i dipendenti nel processo produttivo, utilizzando il supporto della tecnologia. Nella maggior parte dei casi, i prerequisiti tecnici sono già disponibili, come i dispositivi di realtà aumentata per l’analisi dei problemi.

Tecnologie incentrate sull’uomo

Anche il documento della Commissione UE utilizza la premessa delle “tecnologie che si adattano alle persone” come base per trovare soluzioni alla carenza di lavoratori qualificati. In realtà, l’approccio va anche oltre e si rivolge alle competenze necessarie per l’Industria 5.0.

Questo non si applica solo al livello dei lavoratori qualificati, ma comprende anche le competenze digitali generali, il che sembra avere senso per diversi motivi:

  • Il progresso tecnologico e la sua velocità richiedono attualmente ai lavoratori dell’industria di rinnovare ed espandere costantemente le proprie conoscenze e competenze. Si tratta di un’ulteriore sfida, soprattutto nel contesto di una società che invecchia.
  • Secondo alcuni studi, i giovani sono anche molto incerti sul fatto che le loro competenze digitali siano sufficienti per rispondere alle esigenze del mercato del lavoro di oggi e di domani.

In entrambi i casi, tecnologie più intuitive e facili da usare potrebbero offrire soluzioni adeguate. In questo contesto, diversi progetti dell’UE Horizon 2020 hanno esaminato i modi per combinare gli sviluppi tecnologici con una formazione adeguata. In questo modo, le competenze e la tecnologia possono essere meglio abbinate.

Tuttavia, nell’Industria 5.0 rimarrà la necessità di ulteriore formazione. Le aziende dovrebbero quindi concentrarsi sulla promozione di competenze digitali particolarmente importanti tra i propri dipendenti.

Il World Manufacturing Forum ha stilato una classifica delle competenze più importanti:

  1. “Alfabetizzazione digitale”: Descrive la capacità di base di lavorare e comprendere sistemi, tecnologie, applicazioni e strumenti digitali.
  2. “Intelligenza artificiale e data analytics”: Si tratta principalmente di utilizzare e progettare l’IA e l’analisi dei dati e di interpretarne criticamente i risultati.
  3. “Problem solving creativo”: I dati in grandi quantità e le diverse possibilità tecnologiche devono essere utilizzati per soluzioni creative.
  4. “Mentalità imprenditoriale”: L’Industria 4.0 offre già ampie opportunità per nuovi modelli di business, quindi nell’Industria 5.0 l’attitudine imprenditoriale è un prerequisito importante per la competitività a lungo termine.
  5. “Lavorare fisicamente e psicologicamente in modo sicuro ed efficace”: La gestione delle nuove tecnologie richiede buone condizioni fisiche e mentali per lavorare in sicurezza.
  6. “Mentalità interculturale, interdisciplinare, inclusiva e orientata alla diversità”: Gli ambienti di lavoro sono sempre più diversificati e ciò richiede una certa apertura.
  7. “Cybersecurity, privacy e attenzione ai dati”: Più dati significano una maggiore impronta digitale lungo la catena del valore, che deve essere gestita in modo responsabile.
  8. “Gestire la crescente complessità”: I compiti nell’industria intelligente sono associati a requisiti diversi. È quindi necessaria la capacità di gestire condizioni di lavoro complesse.
  9. “Capacità di comunicazione”: Oltre alla comunicazione con i colleghi, i partner commerciali e così via, questa competenza comprende sempre di più gli scambi con i sistemi IT e AI su diverse piattaforme e con diverse tecnologie.
  10. “Capacità di trasformazione”: Si riferisce anche all’apertura al cambiamento costante che deriva dal progresso tecnologico e dal trasferimento di conoscenze da altri settori.

Il libro bianco della Commissione europea sottolinea che, in senso stretto, solo quattro di queste competenze rientrano direttamente nella categoria delle “competenze digitali”, mentre le altre sono soft skills come creatività, apertura e flessibilità.

Ambiente di lavoro sicuro

Una collaborazione uomo – macchina ha anche un altro importante “effetto collaterale”: contribuirebbe a rendere più sicuri gli ambienti di lavoro. Questo perché il settore delle professioni manifatturiere è ancora uno di quelli con il più alto tasso di infortuni.

Allo stesso tempo, i robot possono svolgere compiti particolarmente faticosi e ripetitivi che comportano un elevato livello di sforzo fisico. Ciò contribuisce sia alla salute dei dipendenti che alla riduzione del tasso di infortuni. Gli infortuni sul lavoro che si verificano a causa di un calo di forza o di disturbi fisici preesistenti possono così essere ampiamente prevenuti.

La sostenibilità è già un tema importante per l’Industria 4.0, ad esempio per quanto riguarda il potenziale dei processi automatizzati nella riduzione del consumo energetico e nel controllo dell’uso delle risorse. Nel contesto dell’Industria 5.0, quest’area continua ad acquisire importanza.

Elemento centrale n. 2: Sostenibilità

Più efficienza energetica, meno emissioni

Per raggiungere questo obiettivo, la produzione industriale all’interno dell’UE avviene all’interno di un quadro normativo sempre più ampio. Dopo tutto, il “Green Deal” è una risposta dell’UE al fatto che molti settori industriali sono ad alta intensità energetica e producono ancora troppe emissioni di gas serra:

  • In termini di consumo energetico, il settore industriale è dietro al settore dei trasporti e persino davanti alle famiglie.
  • Solo l’agricoltura e il settore energetico producono più gas serra dei processi industriali.

L’UE ha introdotto norme più severe che entreranno in vigore già nel 2030 per rendere l’industria più rispettosa dell’ambiente e per raggiungere l’obiettivo climatico di diventare neutrale dal punto di vista delle emissioni di carbonio non oltre il 2050. Nonostante i grandi progressi nella riduzione del consumo energetico, c’è ancora molto da fare. Dal 2005 il miglioramento dell’efficienza energetica del settore è rallentato.

Tuttavia, l’inversione di tendenza non dipenderà solo dall’uso di tecnologie moderne o dall’ottimizzazione dei dati. Dopo tutto, è una questione di politiche energetiche.

Economia circolare migliorata

L’Industria 5.0 mira anche a trovare soluzioni per il consumo di risorse. Si tratta innanzitutto dell’economia circolare. La legislazione dell’UE ha già tracciato la strada da seguire per aumentare la qualità e la percentuale delle materie prime secondarie (cioè i prodotti riciclati).

Gli approcci tecnologici da soli non saranno sufficienti per raggiungere questo obiettivo. Per ottimizzare il ciclo di riciclaggio, la progettazione dei materiali e dei prodotti, tra le altre cose, deve essere maggiormente orientata verso un riciclaggio efficiente.

Elemento centrale #3: Resilienza

Il terzo elemento fondamentale riguarda la maggiore resilienza delle catene di approvvigionamento. La pandemia di coronavirus ha dimostrato quanto le catene di approvvigionamento globali siano vulnerabili alle interruzioni. In risposta, la Commissione europea ha istituito lo strumento consultivo “Recovery and Resilience Facility”.

Questa struttura sostiene gli Stati membri dell’UE negli sforzi di riforma e negli investimenti in soluzioni sostenibili, digitali e socialmente responsabili.

Anche l’industria stessa dispone di molti strumenti per rispondere – o addirittura anticipare – le perturbazioni. Grazie ai Big Data e a sofisticati metodi di analisi dei dati, i rischi potenziali possono essere valutati in tempo reale. Inoltre, la manutenzione predittiva nelle fabbriche intelligenti aiuta a mantenere le catene di approvvigionamento.

Quanto è rivoluzionaria l’Industria 5.0?

Un team di esperti composto da membri della Facoltà di Economia della Westfälische Wilhelms-Universität (WWU) di Münster e della Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) di Aquisgrana, in Germania, ha affrontato la questione in un commento pratico sul documento della Commissione europea. Dopo tutto, il nome stesso “Industria 5.0” promette il prossimo passo nello sviluppo industriale.

Punti in comune

Tuttavia, se si guarda più da vicino, le analogie tra Industria 4.0 e Industria 5.0 superano le differenze. Prendiamo ad esempio i requisiti tecnologici. A differenza del passato, l’attuale transizione verso una nuova fase industriale non è accompagnata da un cambiamento rivoluzionario.

Le tecnologie su cui si baserà l’Industria 5.0 sono già disponibili e continueranno a svolgere un ruolo centrale: l’Internet delle cose, l’intelligenza artificiale o i processi di produzione additiva restano decisivi e il 5G fa parte da tempo degli sviluppi in corso.

Le tecnologie dell’Industria 4.0 sembrano interessare allo stesso modo l’economia, l’ambiente e la società. Poiché la centralità dell’uomo, la sostenibilità e la resilienza diventano sempre più importanti nell’industria, le iniziative di digitalizzazione in corso promettono di avere ancora più successo.

Industria 5.0 – La Commissione europea è sulle tracce della prossima rivoluzione industriale?

Gli elementi fondamentali dell’Industria 4.0 e dell’Industria 5.0 presentano analoghe sovrapposizioni. Entrambe si concentrano sulla sostenibilità e sulle soluzioni per rendere più resilienti le catene di approvvigionamento. Questo aspetto viene sottolineato nel Libro bianco facendo riferimento a progetti di ricerca già conclusi o in corso per rendere l’industria più incentrata sull’uomo.

La strada è l’obiettivo

Mentre l’Industria 4.0 descrive lo stato attuale dell’evoluzione industriale, l’Industria 5.0 punta ancora al futuro. Si sofferma sui problemi attuali e cerca di indicare le possibili soluzioni.

In questo senso, l’Industria 5.0 è attualmente più che altro un obiettivo a cui gli sviluppi in corso possono – e soprattutto devono – essere orientati.

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