«Priority Setting: identificazione delle priorità tecnologiche Roma, 3-4 ottobre Tavolo tematico: Fabbrica Intelligente

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1 PON GAT Asse I Obiettivo Operativo I.4 Progetto «Supporto alla definizione e attuazione delle politiche regionali di ricerca e innovazione (Smart Specialisation Strategy Regionali)» «Priority Setting: identificazione delle priorità tecnologiche Roma, 3-4 ottobre 2013 Tavolo tematico: Fabbrica Intelligente Prof. Tullio Tolio Presidente CFI (Cluster Fabbrica Intelligente) 1

2 Background Manufacturing Matters for Europe 66% of private R&D investment 20% of direct jobs and twice as many indirect jobs Part of a complex global economic system EFFRA 2013

3 Industrial leadership - Manufacturing and related services PULL effect Occupation in the manufacturing sector generates occupation in related services (2 job positions in services for each job position in manufacturing) MANUFACTURING SERVICES PUSH effect 11% of the manufacturing produtcion is used to provide services Source: European Commission 2009, European Parliament 2010 Prof. Tullio Tolio, 2013

4 EFFRA 2013 Source EFFRA «Factories of the Future 2020» (version 7 March 2013)

5 Contributo al Manifatturiero Europeo 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% Turnover DE IT FR UK ES Value added DE IT FR UK ES Number of enterprises Number of employees DE DE IT IT FR FR UK UK ES ES L Italia è il primo paese Europeo per numero di imprese, il secondo per fatturato, valore aggiunto e addetti Fonte: elaborazione su dati Eurostat 2010 Prof. Tullio Tolio

6 L export italiano Diversificazione geografica dell export Germania Francia Italia Gran Bretagna Sta Uni Fonte: Il Sole 24 ore 2011 L Italia è export global leader in 249 nicchie di prodotto L Italia realizza un fatturato di 253 mlddi dollari nelle nicchie di prodotto in cui è primo esportatore Prof. Tullio Tolio, 2013

7 Rilevanza del Manufaturriero Italiano Fatturato: 836 mld euro* Valore aggiunto: 202 mld euro* (17%) Occupati attività produzione: 3,9 mln Occupati comprendendo i servizi: 10,5 mln * Stima per difetto a causa dell indisponibilità dei dati del settore Beverages e Tobacco Fatturaro e valore Aggiunto [Miliardi di Euro] Occupati [Migliaia di persone] Settore Meccanico Meccanica Beni strumentiali Machinery e macchine e macchine elettriche riche Chimico-farmaceutico, Chimica-Farmaceu plastica, Gomma-Plas gomma ca Alimentare Tessile, Abbigliamento Tessile Abbigliamento moda Automobilistico Produzione veicoli Raffinazione petrolio Legno Legno e mobili Arredo Carta Carta Elettronica ronica Nau Marittimo, ca, aeronauaeronautico, ca e altri mezzi trasporti di trasporto Prof. Tullio Tolio Turnover Valore Value Aggiunto added Source: Eurostat Analysis (2010)

8 Prof. Tullio Tolio Ranking delle regioni Manifatturiere Europee

9 Manufacturing research & innovation in Europe Manufacturing Research Prof. Tullio Tolio

10 European Grand Challenges and targets Grand Challenges Climate change and energy Sustainable transportation Sustainable industrial production Sustainablefoodproduction and consumption Ageingpopulationand public health Europe 2020 strategy 1. Employment: 75% of the year-olds to be employed 2. R&D / innovation: 3% of the EU's GDP - public and private combined-to be invested in R&D/innovation) 3. Climate change / energy: greenhouse gas emissions 20% -or even 30%, if the conditions are right -lower than 1990; 20% of energy from renewables; 20% increase in energy efficiency 4. Education: reducing school drop-out rates below 10%; at least 40% of yearolds completing third level education 5. Poverty / social exclusion: at least 20 million fewer people in or at risk of poverty and social exclusion Source: European Commission

11 IL Cluster nazionale

12 Manufacturing for Industrial leadership Miglioramento della posizione di leadership nei settori del Made in Italy attraverso la generazione continua di nuovi prodotti/processi/sistemi (coevoluzione). Generazione di nuovi prodotti/processi/sistemi che aprano nuovi settori di produzione in Italia. Generazione di opportunità di nascita di nuove imprese. Ricerca e sviluppo delle nuove tecnologie di de-produzione. Cross-fertilization dei diversi settori grazie all enfasi sulle tecnologie abilitanti. Mantenimento della produzione nelle regioni italiane tramite un continuo aumento della qualità, riduzione dei costi di produzione e valorizzazione delle competenze. Mantenimento in Italia della conoscenza legata al produrre. Generazione continua di nuova conoscenza sul tema Fabbrica Intelligente. Formazione di personale di ricerca-innovazione Prof. Tullio Tolio,

13 Manufacturing for the Societal Challenges Mantenere e creare nuova occupazione nel manifatturiero e nel demanufacturing. Migliorare le condizioni di lavoro e di benessere nel posto di lavoro. Ridurre le emissioni di gas effetto serra e l inquinamento generato dalle attività manifatturiere. Ridurre i consumi energetici nelle attività manifatturiere. Realizzare le tecnologie e i sistemi per il recupero e il riutilizzo dei prodotti e dei materiali. Permettere la produzione in alti volumi di prodotti e dispositivi per affrontare le Societal challenges: Health, ageing population, wellbeing Food, Energy, Smart transport, Secure societies Incrementare la quota di spesa privata in R&D e aumentare l occupazione in R&D. Prof. Tullio Tolio,

14 EU research initiatives Visions Enabling technologies Research priorities Contribution of Nanomedicine to Horizon 2020 NANOMEDICINE 2020 Contribution of Nanomedicine to Horizon White Paper to the Horizon 2020 Framework Programme for Research and Innovation - Recommendations from the Nanomedicine Community Prof. Tullio Tolio, 2013

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16 EU research initiatives Visions Enabling technologies Research priorities Contribution of Nanomedicine to Horizon 2020 NANOMEDICINE 2020 Contribution of Nanomedicine to Horizon White Paper to the Horizon 2020 Framework Programme for Research and Innovation - Recommendations from the Nanomedicine Community Prof. Tullio Tolio, 2013

17 Difficoltà e opportunità Approccio specialistico per tipologia di argomento/settore Vi sono possibili sinergie tra le varie roadmap che non possono essere colte se considerate singolarmente Rischio di frammentazione e sovrapposizione di certi ambiti tematici Opportunità di un approccio integrato e sistemico Prof. Tullio Tolio, 2013

18 La sintesi delle roadmap Autori: 16 ricercatori appartenenti a CNR, Università lombarde, Consorzi di ricerca e innovazione, associazioni industriali

19 Risultato (in progress) Livello di dettaglio aggregato

20 Risultato (in progress) Primo livello di dettaglio

21 Manufacturing research in Europe Manufacturing Research

22 Iniziative nazionali di ricerca Ricerca Innovazione Mercato Progetto Bandiera La Fabbrica del Futuro Cluster Tecnologico Nazionale Fabbrica Intelligente Prof. Tullio Tolio,

23 CFI -Cluster FabbicaIntelligente MISSION La missione del Cluster Fabbrica Intelligente è quello di proporre, sviluppare, implementare una strategia di ricerca e innovazione capace di: supportare la trasformazione del settore manifatturiero italiano verso la produzione di nuovi prodotti -servizi, processi e tecnologie che sfruttino e sviluppino con successo l insieme unico di risorse offerte dalla nostra Nazione; creare una forte comunità manifatturiera nazionale che sia più competititva nella progetttazione ed esecuzione della ricerca e nello sfruttamento dei suoi risultati; collegare le politiche di ricerca nazionali e regionali con le politiche della ricerca internazionali per incrementare l opportunità di acquisizione di fondi europei.

24 Caratteristichedel cluster FabbricaIntelligente Transettoriale Basato su tecnologie abilitanti Forte presenza industriale Forte presenza di PMI Basato su Associazione e inclusivo Endorsement di: Emilia Romagna, Liguria, Lombardia, Marche, Piemonte, Puglia, Sicilia, Veneto Progetti del cluster Fabbrica Intelligente nascono dalla selezione e sistematizzazione di un numero molto ampio di proposte di gruppi di Imprese Università Enti di ricerca.

25 CFI (Cluster Fabbrica Intelligente) ASSOCIAZIONI (19) IMPRESE (196) DISTRETTI TECNOLOGICI (6) UNIVERSITA, ENTI DI RICERCA (44)

26 Associazione Cluster Fabbrica Intelligente (CFI) Governance

27 Cluster Fabbrica Intelligente: attività previste ATTIVITA 1 Realizzazione di progetti di ricerca ATTIVITA 2 Trasferimento tecnologico ATTIVITA 3 Condivisione delle infrastrutture di ricerca e mobilità ATTIVITA 4 Smart and sustainable entrepreneurship ATTIVITA 5 Foresight tecnologico ATTIVITA 6 Capitale umano

28 I primi progetti del Cluster Primi progetti per lo sviluppo delle enabling technologies Primo set di enabling technologies ritenute prioritarie dalle imprese

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30 Coerenza EnablingTechnologiedel Cluster Fabbrica Intelligente con la roadmap EFFRA Prof. Tullio Tolio, 2013

31 Prof. Tullio Tolio, 2013 Coerenza Primi progetti del Cluster con la roadmap EFFRA

32 Progetto 1 Sustainable Manufacturing CTN01_00163_ Obiettivi strategici Sostenibilità ambientale dei processi, dei sistemi di produzione e delle fabbriche, con paradigmi di manufacturing/demanufacturing Centralità delle persone e valorizzazione delle competenze avanzate Incremento dei livelli di sicurezza del lavoratore sul luogo di lavoro Sostenibilità economica grazie alla manifattura dalle alte prestazioni (elevata qualità e produttività, ridotti sprechi) Rif. Industriale: Finnord Spa Resp. Scientifico: Prof. Tullio Tolio Contenuti del progetto Sviluppo di metodologie e tecnologie abilitanti con le seguenti caratteristiche Minimizzare gli impatti ambientali negativi Conservare e, laddove possibile, rigenerare energia e risorse naturali Sicurezza per i lavoratori, le comunità di cittadini e per i consumatori Efficienti da un punto di vista economico

33 Progetto 2 Approccio Modulare e Adattivo alla Fabbrica Digitale CTN01_00163_ Obiettivi strategici Sviluppare tecnologie e soluzioni per migliorare la capacità delle moderne fabbriche di essere flessibili ed efficienti Sviluppare dispositivi innovativi e macchine per sostenere la riconfigurazione e l'adeguamento di macchine e robot, Garantire il soddisfacimento delle esigenze del mercato Velocità Elevata personalizzazione Rif. Industriale: SCM Group Resp. Scientifico: Prof. C. Fantuzzi Contenuti del progetto Riconfigurabilità e flessibilità delle celle robotizzate Flessibilità dei sistemi di produzione modulari e adattabili Interfacce uomomacchina adattative ed efficienti

34 Progetto 3 Manufacturing Intelligente CTN01_00163_ Obiettivi strategici Utilizzo delle tecnologie digitali a supporto del manufacturing allo scopo di permettere ad aziende manifatturiere di essere più competitive, più produttive, più reattive alle necessità del mercato Arricchire i prodotti strumentali di servizi abilitati dalle tecnologie ICT per garantire la massima efficienza e qualità produttiva Rif. Industriale: Siemens Italia Spa Resp. Scientifico: Prof. M. Taisch Contenuti del progetto Sistemi di pianificazione e monitoraggio produttivo per l ottimizzazione dell uso delle risorse e dell energia Soluzioni manifatturiere per la manutenzione preventiva e intelligente Prototipazione virtuale di prodotti e processi produttivi

35 Progetto 4 High Performance Manufacturing CTN01_00163_ Obiettivi strategici Rif. Industriale: MCM Machining Resp. Scientifico: Prof. M. Monno Incremento prestazionale a livello di processo (in termini di tempi di lavorazione e qualità complessiva) Flessibilità dei sistemi di lavorazione (in termini di condizioni di lavoro e autonomia) Utilizzo ottimale delle risorse materiali ed energetiche disponibili Contenuti del progetto Progettazione intelligente con uso di materiali avanzati e tecniche di modellazione Integrazione di diverse tecnologie all interno dello stesso processo produttivo Integrazione di una rete di sensori e metodi per il monitoraggio e diagnostica in grado di ottimizzare il processo nonché le tecniche di manutenzione Attrezzature standardizzate, altamente riconfigurabili e performanti

36 Progetti da lanciare in futuro Produzione di prodotti personalizzati I prodotti personalizzati risultano perfettamente conformi rispetto alle preferenze e alle caratteristiche dei consumatori (per esempio prodotti che si adattano alle misure biometriche). Una produzione personalizzata comporta lotti di produzione singoli e un altissima flessibilità per progettare e produrre prodotti unici. Nuovi sistemi di smontaggio Lo smontaggio è un nuovo processo che, fino ad ora, è stato svolto principalmente in modo manuale. Per questo motivo, macchine e sistemi di produzione ottimizzati per lo smontaggio non sono disponibili ora e il progetto mira alla creazione di un nuovo settore nazionale dedicato alla loro produzione. Sistemi di produzione per la micro e nano fabbricazione I prodotti micro e nano hanno ricevuto negli ultimi anni una grande attenzione, dovuta agli enormi potenziali delle loro applicazioni. Tuttavia, dal momento che l'attenzione è ancora focalizzata a livello di processo, non risultano tuttora disponibili macchine ottimizzate e sistemi dedicati alla loro produzione. Il progetto ha l'obiettivo di creare una nuova industria nazionale di macchine e sistemi per la produzione micro e nano. Produzione di materiali compositi avanzati I materiali compositi avanzati vengono utilizzati in diverse applicazioni e differenti settori. Tuttavia, la loro produzione presenta ancora criticità significative e in molti casi non raggiunge il livello industriale. Questo progetto intende configurare sistemi per la produzione industriale di compositi avanzati.

37 Manufacturing research in Europe Manufacturing Research

38 Attività in corso HORIZON 2020 Roadmaps Esistenti Contestualizzazione all industria Regionale Stato attuale Definizione delle priorità regionali (RIS3) Roadmp di ricerca Regionale Prof. Tullio Tolio, 2013

39 Smart Specialization Esempio RIS3 Regione Lombardia Regione Lombardia ha pubblicato un bando di invito a presentare candidature di raggruppamenti di imprese ed enti di ricerca per la realizzazione di iniziative orientate alla creazione e potenziamento dei distretti ad alta tecnologia attraverso la ricerca, l innovazione e la formazione I candidati hanno potuto proporre ambiti di raggruppamento e tematiche prioritarie da loro scelti Regione Lombardia ha successivamente raggruppato le candidature in cluster omogenei Esempio RIS3 Regione Emilia Romagna Sono state identificate le traiettorie tecnologiche prioritarie sulle 5 aree tematiche selezionate. Materiale draftè disponibile online

40 Il contributo dei Cluster alle Smart Specialization Six step approach to RIS3* 1. Analysis of the regional context and potential for innovation 2. Set up of a sound and inclusive governance structure 3. Production of a shared vision about the future of the region 4. Selection of a limited number of priorities for regional development 5. Establishment of suitable policy mixes 6. Integration of monitoring and evaluation mechanisms Contributo potenziale dei Cluster Osservatorio permanente sull innovazione e sui trend/bisogni nei diversi settori e rispetto al contesto internazionale Coinvolgimento costante e continuo degli attori nelle attività dei Cluster a garanzia dell inclusività Gestione di un processo di creazione e condivisione di una proposta di Roadmap nazionale sulla ricerca e innovazione Collezione delle priorità di sviluppo degli attori del territorio Collezione delle priorità di sviluppo degli attori del territorio Interfaccia con il governo centrale/regionale per il monitoraggio delle azioni promosse * Fonte: Guide to Research and Innovation Strategies for Smart Specialisations (RIS 3), European Commission Prof. Tullio Tolio, 2013