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Internet delle Cose: tecnologie e campi di applicazione

Ismel - Istituto per la Memoria e la Cultura del Lavoro, dell'Impresa e dei Diritti Sociali
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Intervento di Luca Settineri al quinto e ultimo incontro del corso di formazione per dirigenti sindacali "Le parole dell'innovazione e il lavoro", nato da una progettazione congiunta tra ISMEL e le segreterie CGIL, CISL e UIL di Torino e tenutosi tra marzo e maggio 2019.

Internet delle Cose: tecnologie e campi di applicazione

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Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro
Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019
Internet delle Cose: Tecnologie e Campi di Applicazione
Luca Settineri
Dipartimento di Ingegneria Gestionale e della Produzione
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Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro
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Industria 4.0
• Industria 4.0 è un termine collettivo che si riferisce ad un
insieme di tecnologie di trasformazione, automazione, e
scambio dati, che mette insieme Sistemi Ciberfisici,
l’Internet delle Cose e l’Internet dei Servizi.
• Il termine ha origine in un progetto del governo tedesco,
che promuove la digitalizzazione del manufacturing. In
questo senso è una quarta rivoluzione industriale.
Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro
Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019
Quarta Rivoluzione Industriale
• La prima ha riguardato la meccanizzazione della
produzione, con l’utilizzo di motori ad acqua o a vapore.
• La seconda ha introdotto la produzione di massa,
utilizzando energia elettrica.
• La terza ha riguardato la digitalizzazione delle macchine,
attraverso l’utilizzo dell’elettronica e dell’IT.
Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro
Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019
Elementi di rottura
Questa rivoluzione è guidata da quattro fattori di rottura, che
completano i recenti cambiamenti della moderna produzione
(lean manufacturing del 1970, outsourcing del 1990,
automazione del 2000)
• L’incremento straordinario nel volume dei dati, capacità di
calcolo e connettività.
• L’emergere di modelli di analisi dei sistemi di produzione e
di modelli di business intelligence.
• Nuove forme di interazione uomo-macchina e nuovi
interfaccia (touch screen, realtà aumentata…)
• Miglioramenti nel trasferimento delle istruzioni digitali al
mondo fisico (robotica avanzata, stampa 3D)
Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro
Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019
Factory 4.0
• Nell’Internet delle Cose, i
sistemi ciberfisici comunicano
e cooperano tra di loro e con
gli esseri umani in tempo reale.
• Nella Factory 4.0, o «Smart Factory», i Sistemi Ciberfisici
monitorano processi fisici di trasformazione, creano un
modello virtuale del mondo fisico sulla base del quale
prendono decisioni autonome e decentralizzate.

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  • 3. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Industria 4.0 • Industria 4.0 è un termine collettivo che si riferisce ad un insieme di tecnologie di trasformazione, automazione, e scambio dati, che mette insieme Sistemi Ciberfisici, l’Internet delle Cose e l’Internet dei Servizi. • Il termine ha origine in un progetto del governo tedesco, che promuove la digitalizzazione del manufacturing. In questo senso è una quarta rivoluzione industriale.
  • 4. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Quarta Rivoluzione Industriale • La prima ha riguardato la meccanizzazione della produzione, con l’utilizzo di motori ad acqua o a vapore. • La seconda ha introdotto la produzione di massa, utilizzando energia elettrica. • La terza ha riguardato la digitalizzazione delle macchine, attraverso l’utilizzo dell’elettronica e dell’IT.
  • 5. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Elementi di rottura Questa rivoluzione è guidata da quattro fattori di rottura, che completano i recenti cambiamenti della moderna produzione (lean manufacturing del 1970, outsourcing del 1990, automazione del 2000) • L’incremento straordinario nel volume dei dati, capacità di calcolo e connettività. • L’emergere di modelli di analisi dei sistemi di produzione e di modelli di business intelligence. • Nuove forme di interazione uomo-macchina e nuovi interfaccia (touch screen, realtà aumentata…) • Miglioramenti nel trasferimento delle istruzioni digitali al mondo fisico (robotica avanzata, stampa 3D)
  • 6. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Factory 4.0 • Nell’Internet delle Cose, i sistemi ciberfisici comunicano e cooperano tra di loro e con gli esseri umani in tempo reale. • Nella Factory 4.0, o «Smart Factory», i Sistemi Ciberfisici monitorano processi fisici di trasformazione, creano un modello virtuale del mondo fisico sulla base del quale prendono decisioni autonome e decentralizzate.
  • 7. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 4 Principi Fondamentali Il termine è stato usato per la prima volta nel 2011 Esistono 4 principi fondamentali: Interoperabilità: La capacità delle macchine, delle apparecchiature, dei sensori, di connettersi e comunicare in modo autonomo. Trasparenza dell’Informazione: La capacità dei sistemi informatici di creare modelli virtuali del mondo fisico.
  • 8. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 4 Principi Fondamentali Cooperazione uomo-macchina: A) Aggregare e visualizzare le informazioni in modo comprensibile per mettere in grado gli umani di prendere decisioni informate e rapide. B) Supportare gli umani eseguendo tutti i compiti spiacevoli, faticosi o insicuri per i loro colleghi umani. Decisioni decentralizzate: La capacità dei sistemi ciberfisici di prendere decisioni ed eseguire i loro compiti nel modo più autonomo possibile, lasciando agli umani di intervenire solo nel caso di eccezioni, interferenze o conflitti.
  • 9. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 1 Internet delle Cose L’Internet delle cose (o, più propriamente, Internet degli oggetti o IoT, Internet of things) è un neologismo riferito all'estensione di Internet al mondo degli oggetti e dei luoghi concreti. Introdotto da Kevin Ashton, cofondatore e direttore esecutivo di Auto-ID Center (consorzio di ricerca con sede al MIT) nel 1999. L'Internet delle cose è una possibile evoluzione dell'uso della Rete: gli oggetti (le "cose") si rendono riconoscibili e acquisiscono intelligenza grazie al fatto di poter comunicare dati su se stessi e accedere ad informazioni aggregate da parte di altri. Le sveglie suonano prima in caso di traffico, le scarpe da ginnastica trasmettono tempi, velocità e distanza per gareggiare in tempo reale con persone dall'altra parte del globo, i vasetti delle medicine avvisano i familiari se si dimentica di prendere il farmaco.
  • 10. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 2 Internet delle Cose Questi oggetti connessi che sono alla base dell’Internet delle cose si definiscono più propriamente smart objects (oggetti intelligenti) e si contraddistinguono per alcune proprietà o funzionalità. Le più importanti sono identificazione, connessione, localizzazione, capacità di elaborare dati e capacità di interagire con l’ambiente esterno. I campi di applicabilità sono molteplici: dalle applicazioni industriali (processi produttivi), alla logistica e all'infomobilità, fino all'efficienza energetica, all'assistenza remota e alla tutela ambientale.
  • 11. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Produzione flessibile di massa • Altre caratteristiche: Auto-ottimizzazione, auto-configurazione, auto-diagnosi, coscienza e supporto intelligente dei lavoratori umani. Tutto questo rende possibile una forte customizzazione per una produzione di massa altamente flessibile.
  • 12. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Digitalizzazione e produttività Non li fanno più come una volta!! Le fabbriche diventano molto più efficienti, grazie a sistemi di produzione evoluti capaci di scegliere i propri utensili e rimpiazzarli, spostarsi e prendere decisioni, “sentire” se qualcosa va storto e intraprendere azioni correttive. La fabbrica inglese della Nissan nel Sunderland, aperta nel 1986, è oggi una delle più produttive in Europa. Nel 1999 costruì 271.157 automobili con 4594 persone. Nel 2015 ha costruito oltre 600.000 auto con oltre 6000 persone.
  • 13. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Contract Manufacturing • Estendendo il concetto: “I processi e i sistemi diventano inseparabili. Gli oggetti fisici diventano parte stessa del processo. Il flusso di materiali cessa di esistere come elemento logistico indipendente, ma diventa integrato nell’hardware. • Il business del manufacturing cambia completamente: si trasforma in una sorta di “cloud manufacturing” o “contract manufacturing”: il cliente acquista solamente capacità di produzione.
  • 14. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Ecco com’è andata…
  • 15. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 USA e Cina Negli anni 2000-2010 il numero di operatori nel settore del manifatturiero è crollato di circa un terzo a livello mondiale. Negli ultimi 100 anni l’America è stata il produttore principale, ma oggi è dietro la Cina. La crescita dei fenomeni di outsourcing e di offshoring, e lo svilupparsi di supply chain sofisticate hanno consentito alle aziende di utilizzare come fornitori la Cina, l’India e altri paesi a basso costo del lavoro.
  • 16. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Crescita delle città TRENTA ANNI FA Shenzhen era poco più di un villaggio. Fu dichiarata zona di sviluppo speciale nel 1978, e nei primi anni ’80 nacquero officine e cominciarono a crescere grattacieli luccicanti. Adesso ha una popolazione di circa 12 milioni, che include circa 6 milioni di immigranti interni. Cui si stanno aggiungendo molti immigranti esterni. Una di queste fabbriche è la FOXCONN.
  • 17. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Il costo del lavoro è una frazione Alcune produzioni ad alta intensità di lavoro si stanno oggi spostando dalle regioni costiere all’interno della Cina, dove i costi sono inferiori, anche se le infrastrutture possono non essere allo stesso livello. Un numero di fabbriche, specialmente quelle di vestiti e scarpe, si sono spostate in Bangladesh, Cambogia, Indonesia e Vietnam. Ma…. il costo del lavoro è diventato meno importante perché il lavoro rappresenta soltanto una piccola parte del costo complessivo di sviluppo, fabbricazione e commercializzazione.
  • 18. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Cluster Industriali Ciò che Shenzhen offre è l’esperienza di 30 anni nel produrre componenti elettronici. Shenzhen ha una rete di aziende con una supply chain sofisticata, competenze nella progettazione e ingegnerizzazione, conoscenza intima dei processi di produzione e la disponibilità a scalare la produzione, se richiesto, in tempi rapidissimi. In altri termini, Shenzhen offre un Cluster industriale di successo. La innovazione reale risiede nella capacità di disegnare il prodotto e creare un software intelligente e facile da utilizzare, e questa è la specialità di un altro cluster di successo, in Silicon Valley, dove risiede il quartier generale di Apple.
  • 19. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Di nuovo a casa Ragioni per il “reshoring” • Costi del lavoro crescenti nei mercati emergenti • Scarsità di personale qualificato • Diffusione dell’automazione • Riduzione del costo dell’automazione • Pericoloso e inefficiente tenere distanti R&D e produzione Probabili conseguenze • L’occupazione diretta non è destinata a crescere • L’occupazione indiretta (servizi) può tornare a crescere
  • 20. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 E in Europa? La delocalizzazione dall’Europa • In Europa il fenomeno è stato ed è meno sviluppato perché vi è stato meno “offshoring” e per le caratteristiche del mercato del lavoro. • La Germania è stata avvantaggiata dal “near-shoring” con la ex Germania Est. • Le aziende hanno da sempre dovuto prendere decisioni del tipo “make or buy”. E da sempre dovuto devolvere parte delle loro attività a fornitori, di prodotti e di servizi. • Spesso la devoluzione di parte delle attività si è rivelata un limite, nel controllo della supply chain e perché si metteva troppa distanza tra la ricerca e sviluppo e la produzione, rallentando l’innovazione. • Un altro limite è la scarsa rapidità di risposta alle mutate delle esigenze dei consumatori.
  • 21. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 E nei servizi? • Negli Stati Uniti il fenomeno è più avanzato, ma la tendenza si avverte anche in Europa. • L’esempio dei call centers…. Il “reshoring” nei servizi. • Anche nei servizi si verifica il fenomeno del reshoring.
  • 22. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 I programmatori indiani
  • 23. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 E adesso? Delocalizzazione, occupazione e salari • In realtà è difficile quantificare esattamente l’effetto della delocalizzazione sull’impiego e sui salari. • Non bisogna sovrastimare però l’impatto del reshoring sull’occupazione, specialmente nella produzione manifatturiera.
  • 24. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Crescita Attrarre aziende e far crescere nuove imprese • Favorire l’accesso delle grandi aziende dei Paesi emergenti. • Investire in formazione, infrastrutture, servizi alle aziende. • Riformare il sistema fiscale. • Creare un ambiente favorevole al crescere di nuove imprese e all’accesso di imprese dall’estero. • Non limitare i salari reali. • Affrontare il problema della flessibilità nel mercato del lavoro a livello per lo meno comunitario, preferibilmente mondiale.
  • 25. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Investire in formazione Come attrarre aziende e far crescere nuove imprese E’ prevista una notevole domanda di personale qualificato nel manifatturiero, e la sua disponibilità sarà uno dei driver principali nella ricostruzione di un tessuto industriale.
  • 26. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Riduzione dei salari? Dichiarazione dei diritti tecnologici dei lavoratori, proposta nel 1981 dalla IAM (International Association of Machinists) SOLO SE NON SI INVESTIRA’ MASSICCIAMENTE IN CONOSCENZA E FORMAZIONE Scritta nel contesto della terza rivoluzione industriale, affermava che: Le nuove tecnologie dell’automazione e le scienze sulle quali queste si basano sono il prodotto di una accumulazione mondiale di conoscenze che si appoggia su molti secoli di storia. Di conseguenza, i lavoratori e le loro comunità hanno il diritto di partecipare alle decisioni e ai benefici legati a questi avanzamenti.
  • 27. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Torniamo a produrre Produrre beni è importante per una nazione e la sua economia, e le nuove forme di produzione potranno produrre nuovi e diversi posti di lavoro La produzione di beni vale circa l’11 percento del PIL degli Stati Uniti, ma è origine di circa il 70 % della spesa il ricerca e sviluppo. La produzione manifatturiera USA in dollari vale oggi più o meno quella della Cina, ma ciò è realizzato con il 10% circa della forza lavoro.
  • 28. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Effetto Boomerang All’inizio, il vantaggio di costo della Cina è venuto da materiali meno costosi, costo del lavoro e costo del capitale più bassi. Ma l’innovazione di prodotto e di processo e la progressiva crescita dello yuan stanno erodendo rapidamente questi vantaggi. Un pannello solare fabbricato in America o in Europa costerà circa 50 centesimi intorno al 2020. E a questo punto si raggiungerà la cosiddetta “grid parity”. Naturalmente anche in Cina potrebbero essere adottate le stesse innovazioni di prodotto e di processo, ma il vantaggio relativo sarà eroso.
  • 29. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Forgiamo il futuro Anche l’introduzione di nuove tecnologie manufatturiere ha un ruolo fondamentale
  • 30. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Una Rivoluzione Tecnologica Si domandi a una officina di oggi di produrvi un singolo martello su vostro disegno. Vi verrà presentato un conto di migliaia di euro. Il fabbricante dovrebbe produrre una forma, fondere la testa, lavorarla alle macchine utensili fino ad un livello di finitura adatto, tornire un manico di legno e assemblare il tutto. Se invece se ne producono migliaia, le economie di scala renderebbero il prodotto molto più economico. Per le tecnologie di Additive Manufacturing, che non hanno bisogno di utensili, le economie di scala hanno molta meno importanza.
  • 31. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Additive Manufacturing Un prodotto per tipo!
  • 32. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Stampa Tridimensionale Un giorno si stamperà un veicolo o un sistema ciberfisico http://www.youtube.com/watch?v=YqzJlBcCsow Ma per il momento, ahimé…
  • 33. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 E adesso tutti insieme…. Tendenza: Crowdsourcing e Social Manufacturing Immaginate…… Usando la sua comunità come una cassa di risonanza, un’azienda può rapidamente stabilire se c’è un mercato per un prodotto e definire il giusto prezzo prima di impegnarsi a fabbricarlo. La maggior parte della produzione dell’azienda sarà fatta da subcontraenti in paesi a basso costo.
  • 34. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019 Man & Machine… Robot e persone fanno squadra per fabbricare i prodotti in modo nuovo Negli anni ’80 negli Stati Uniti, vi era il mito della fabbrica completamente automatizzata. Il concorrente principale era il Giappone, il cui vantaggio non risiedeva però nell’automazione, ma nella lean production, basata sull’organizzazione del lavoro delle persone.. Oggi, grazie a robot migliori, è possibile avere una produzione completamente automatizzata solo per alcuni tipi di prodotti. I sistemi ciberfisici di Industria 4.0 lavoreranno insieme alle persone, invece di rimpiazzarle.
  • 35. Le Parole dell’Innovazione e il Lavoro Polo del ‘900, Torino, 22 maggio 2019