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

… DI CONSEGUENZA ANCHE I
PARADIGMI PRODUTTIVI
Mass
Production
• Prodotto fisico
• Saturazione
• Produzione di
grande serie
• Prodotti standard
Mass
Customization
• Soluzione
• Flessibilità
• Produzione di
piccola serie
• Prodotti unici
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
Nanotechnologi
es & 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
Scientific American 2013
• Stampa 3D
• Nanotecnologie
• Internet delle Cose
• Mobility&Cloud
McKinsey Institute 2013
4
1
2
3

…PER UNA NUOVA
RIVOLUZIONE INDUSTRIALE
 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!
Fonte: Angus Maddison, “Statistics on world population”, 2008
Third
Industrial
Revolution
now
Rapidità Trasversalità Democraticità Flessibilità Sostenibilità

INTERNET OF THINGS
Highlights
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.
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)

INTERNET OF THINGS
Percorso evolutivo
RFID
RTLS
…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.…
Mobile
The Internet of Things, Cisco, 2011
…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
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
Introduzione del
servizio “Total Care”
20002001200220032004200520062007200820092010201120122013
Portafoglio Fatturato Utile lordo
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

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

QUANTO NE SANNO LE
AZIENDE ITALIANE?*
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
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 cose
Realtà Aumentata Social Manufacturing
Sistemi esperti e Robotica Realtà Virtuale
Nanotecnologie
Alta
• Solo in parte l’Internet
delle cose è considerato
rilevante, da cui ne deriva
una conoscenza solo
superficiale.
• Oppure accade il
contrario?
Superficiale
Bassa
Media Approfondita
Media
Conoscenza
Rilevanza

QUANTO VIENE UTILIZZATO
REALMENTE DALLE IMPRESE?
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Stampa 3D
Robotica
Internet delle cose
Social Manufacturing
Realtà Aumentata
Nanotecnologie
Realtà Virtuale
Anche le tecnologie considerate (più)
rilevanti, sono comunque oggi poco
impiegate nel concreto
Utilizzo
Alto
Alto
Medio
Nanotecnologie
Medio
Nanotecnologie
Stampa 3D
Social
Manufacturing
Internet delle
Realtà cose
Aumentata
Social
Manufacturing
Sistemi esperti e
Robotica
Realtà Virtuale
Rilevanza
Bassa Media Alta
Basso
Stampa 3D
Internet delle
Realtà cose
Aumentata
Sistemi esperti e
Robotica
Realtà Virtuale
Conoscenza
Superficiale Media Approfondita
Basso
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
Vendite
• 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 e
Sviluppo
Marketing
Sistemi
informativi
Amministrazi
one
Risorse
umane
Acquisti
Produzione
Logistica
Service
Sono state considerate tutte le
aziende del campione che hanno
manifestato una conoscenza
diversa da zero sulla tecnologia

BENEFICI ATTESI vs RAGGIUNTI
Qualità & ATTESI
Servizio
Automazione del processo
produttivo
Monitoraggio/Riduzione dei
consumi energetici
Condivisione automatica delle
informazioni tra clienti/fornitori
RAGGIUNTI Inferiore
Automazione del processo produttivo
Monitoraggio/Riduzione dei consumi
energetici
Condivisione automatica delle informazioni
tra clienti/fornitori
Tracciabilità dei prodotti
2,40
2,55
2,60
2,75
2,30
Tracciabilità dei prodotti
Raccolta automatica dati di
produzione
Efficienza (costi
/ produttività)
Controllo &
Affidabilità
Sono state considerate tutte le
aziende del campione che hanno
diversa da zero sulla tecnologia
-1 -0,5 0 0,5 1
Raccolta automatica dati di produzione
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
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 in
attrezzature e strumenti
Acquisizione/formazione di
competenze interne
Limitato sviluppo/maturità
della tecnologia
Assenza di provider
tecnologici specializzati

DIGITAL INNOVATION INDEX
DIGITAL
INNOVATION
INDEX
(DII)
Indicatore sintetico in grado
di esprimere la propensione
innovativa delle aziende, che
considera le seguenti variabili:
Implementazione:
stadio di utilizzo
raggiunto
Conoscenza
mirata:
Incrocio tra
conoscenza e
rilevanza della
tecnologia
9
0
Conoscenza Rilevanza

DIGITAL INNOVATION INDEX
Per tecnologia
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
50%
SME
80%
Large
40%
SME
50%
Very
large
45%
SME
45%
Very
Large
• 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 3D
Social
Manufacturi
ng
Sistemi
esperti e
Robotica
Nanotecnolo
gie
Internet delle
cose
Realtà
Aumentata
50%
Very
Large
Realtà
Virtuale
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

una ricerca di
THE DIGITAL
MANUFACTURING
REVOLUTION
LABORATORIO DI RICERCA SCSM
c/o UNIVERSITÀ DI BRESCIA
Per partecipare:
http://eepurl.com/U3YmL

GRAZIE PER L’ATTENZIONE!
Massimo Zanardini
Università di Brescia
presso CSMT Gestione
Via Branze 45, 25123 - Brescia
 massimo.zanardini@unibs.it
 +39 (030) 65.95.217

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