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1 LA MECCANICA STRUMENTALE VERSO IL 2011 Osservatorio Polomeccanica

2 sommario Premessa...2 Un osservatorio perché e per chi... 2 L attività svolta... 3 Il settore economico e le tendenze in atto della meccanica strumentale...4 Inquadramento del settore... 4 Il settore della meccanica strumentale... 5 Il peso della meccanica strumentale nell economia italiana... 6 La propensione all export e il saldo estero... 6 La destinazione geografica delle vendite... 9 L andamento del commercio con l estero nel corso del Il settore dei macchinari in Italia e nei principali paesi europei...13 L andamento del 2010 e prime prospettive per il L innovazione tecnologica ed organizzativa Premessa...16 Il ruolo dell innovazione...16 L innovazione prossima ventura...22 La domanda di figure e competenze Le risorse umane nel settore della meccanica strumentale...38 La struttura delle imprese...40 Le figure professionali...42 La difficoltà di reperimento delle figure professionali...46 Le competenze professionali...46 La difficoltà di reperimento delle competenze professionali...50 Conclusioni

3 Premessa Un osservatorio perché e per chi Quale Centro di Eccellenza della Regione Lombardia il Consorzio Sistemi Formativi UCIMU CSFU ha inteso dar vita ad un osservatorio sull evoluzione del settore che, con periodicità annuale, ne rappresenta i tratti salienti e la potenziale evoluzione. Scopo dello studio e di questo documento che lo presenta, è fornire indicazioni utili agli imprenditori, e di riferimento per quanti operano a contatto con il settore della meccanica strumentale, per individuare strategie ed azioni a supporto delle aziende nello sviluppo di politiche di rafforzamento e di crescita. Le aree di indagine oggetto di questo studio potrebbero davvero essere molteplici ma si è ritenuto utile, anche per evidenti motivi di efficacia e di efficienza della comunicazione, evitare di fornire un quadro troppo complesso ed ampio delle tendenza in atto che, pur rappresentando con miglior definizione i processi evolutivi in atto e loro interconnessioni, avrebbe corso il rischio di aggiungere un ulteriore tomo alla vasta letteratura in essere. Si è, invece, considerato più opportuno restringere e limitare il campo di indagine a quei fenomeni ed a quei fattori che influenzano in modo più diretto ed intenso l evoluzione del settore, e le cui modificazioni determinano o possono potenzialmente determinare cambiamenti percepibili e significativi dell ambiente nel quale opera e con il quale interagisce l impresa, quindi, in una dimensione di medio periodo. Più in particolare, si è ritenuto importante iniziare lo studio indagando la situazione del mercato che, per il settore, ha assunto ormai da anni una dimensione globale, allo scopo di individuare e delineare le tendenze evolutive in atto e porle in evidenza. Accanto alla dimensione economica, ai fini dello studio si è considerato indispensabile sviluppare una seconda indagine nella dimensione dell innovazione in ambito tecnico ed organizzativo. In altre parole, un secondo ambito di indagine per ricercare ed individuare elementi significativi delle tendenze evolutive in atto per quanto riguarda le tecnologie manifatturiere, relative sia al prodotto che al processo di fabbricazione, quale dimensione imprescindibile di uno studio riguardante beni strumentali, ma pur senza trascurare i cambiamenti e le trasformazioni in atto nel settore e relative alla struttura dell impresa, all organizzazione aziendale, alle relazioni tra imprese e tra impresa e territorio. Se Mercato, Prodotto ed Organizzazione sono certamente elementi dai quali non si può prescindere nel ragionare di impresa, questi si completano e divengono 2

4 tangibili soltanto in relazione con la Risorsa Umana. Infatti, e come anche recentemente posto in evidenza attraverso la pubblicazione del libro la gestione delle risorse umane nelle PMI: persone e organizzazioni nell economia senza confini, nel settore della Meccanica Strumentale le persone costituiscono una risorsa effettiva ed importante per il successo dell Impresa nella competizione quotidiana. Ai fini dello studio vengono indagate le dimensioni delle figure professionali che il settore ricerca, delle difficoltà incontrate nel loro reperimento, delle competenze professionali che le imprese considerano importanti per il raggiungimento degli obiettivi aziendali, dei cambiamenti e delle trasformazioni in essere. Infine, ma non per questo meno importante, vengono raccolte ed evidenziate alcune osservazioni che, seppur trasversali o addirittura esterne alla meccanica strumentale italiana, possono contribuire ad arricchire la ricostruzione della rappresentazione del settore e delle tendenze evolutive in atto. L attività svolta A partire dal mese di gennaio 2010 è stata avviata l attività l indagine che si articolata attraverso: 1 - la definizione dell impianto dell indagine e delle modalità operative; lo studio si articola in due fasi di indagine, documentale e sul campo, ed una successiva fase di studio e sintesi dei dati raccolti ai fini della loro formalizzazione nel report annuale; 2 - la raccolta e l analisi della documentazione e degli studi esistenti; sono stati presi in considerazione studi, report e dati a livello nazionale ed internazionale concernenti il settore, l impresa, i programmi di ricerca, le risorse umane, realizzati da Istituzioni Europee e Nazionali, da Associazioni Imprenditoriali, da Università e Centri di Ricerca, documenti e pubblicazioni reperibili dal commercio; 3 - la definizione, la sperimentazione e la messa a regime degli strumenti di indagine sul campo; in un primo momento è stato sperimentato su una area territoriale ristretta e su di un numero limitato di imprese il primo strumento di rilevazione (questionario), sulla base dei risultati di questa prima sperimentazione si è provveduto ad una revisione dello strumento e delle modalità di impiego allargando il campione di indagine ad oltre imprese del settore e finalizzandolo alla struttura delle imprese, alle figure ed alle competenze professionali; questa attività è stata realizzata nel seconda parte dell anno; 3

5 4 - l analisi e l elaborazione dei dati raccolti; al termine della rilevazione sul campo i dati in uscita sono stati analizzati ed interpretati, unitamente a quelli ottenuti in progress dalle ricerche documentali, dando vita ad una serie puntuale di osservazioni e proiezioni per la predisposizione del rapporto: 5 - la redazione del Report; le informazioni in uscita dallo studio sviluppato nel corso del 2010 sono state formalizzate a fine anno nel presente documento che, seppur senza alcuna ambizione di completezza o predittività, racchiude in una fotografia aggiornata il settore della meccanica strumentale italiana e presenta, in forma sintetica, le tendenze evolutive emergenti per il medio periodo. Ringraziamenti Un ringraziamento va a tutte le persone che hanno collaborato alla realizzazione dello studio operando, nei rispettivi ruoli, all interno delle Associazioni dei Costruttori di Beni Strumentali e delle Associazioni Territoriali della Lombardia, agli Imprenditori ed ai Responsabili delle Aziende ed agli Esperti del settore. Il settore economico e le tendenze in atto della meccanica strumentale Inquadramento del settore I dati che vengono presentati si riferiscono alle imprese che aderiscono alle Associazioni di Categoria dei costruttori di Beni Strumentali che costituiscono FEDERMACCHINE, cioè la federazione delle associazioni dei produttori di beni strumentali destinati allo svolgimento di processi manifatturieri dell industria e dell artigianato, di seguito descritti: - ACIMAC, macchine e attrezzature per ceramica - ACIMALL, macchine per la lavorazione del legno - ACIMGA. macchine per l industria grafica, cartaria e affini - ACIMIT, macchine per l industria tessile - ASSOCOMAPLAST, macchine e stampi per materie plastiche e gomma - ASSOFLUID, costruttori e operatori del settore oleoidraulico e pneumatico - ASSOMAC, macchine per calzature, pelletteria e conceria - GIMAV, macchine e accessori per il vetro - CONFINDUSTRIA MARMOMACCHINE ASSOMARMOMACCHINE, macchine e attrezzature per la lavorazione delle pietre naturali - UCIMA, macchine per confezionamento e imballaggio - UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE, macchine utensili, robot e automazione 4

6 - UNACOMA, macchine agricole Il settore della meccanica strumentale Dopo la stagnazione registrata nel 2008, il 2009 è stato un anno di grave crisi per il settore dei beni strumentali nel suo complesso. I dati mostrano che le vendite sui mercati esteri, così come quelle nel mercato interno (coinvolgendo sia le consegne dei costruttori italiani sia le importazioni), hanno subito un forte ridimensionamento (pari al 30% circa), che non trova precedenti nelle serie storiche disponibili. Evoluzione del settore (milioni di euro) /07 09/08 Produzione ,1% -29,9% Export ,0% -30,0% Consegne interne ,5% -29,8% Import ,8% -37,5% Consumo apparente ,3% -32,4% Il valore della produzione è calato del 29,9%, attestandosi a 28,7 miliardi di euro. Tutte le associazioni che compongono Federmacchine hanno registrato una contrazione del fatturato. Le esportazioni hanno raggiunto il valore di 18,9 miliardi (-30% sull anno precedente), il dato più basso dall inizio del decennio. Le consegne interne, già deboli nel 2008, hanno perso il 29,8%, scendendo sotto i 10 miliardi. La crisi del mercato italiano (-32,4%) ha danneggiato pesantemente gli importatori (-37,5%, per un valore di 4,5 miliardi). La penetrazione delle importazioni ha toccato il minimo dal 2000 con il 31,3%. Gli addetti complessivi del settore meccanica strumentale sono stimati a nel 2009 (in calo del 5,9% sull anno precedente). 5

7 Il peso della meccanica strumentale nell economia italiana La produzione delle oltre imprese appartenenti ai 12 comparti che attualmente compongono Federmacchine è diminuita, come detto, a un valore di 28,7 miliardi di euro nel 2009, che corrisponde a 1,9% del Prodotto Interno Lordo. Il contributo più rilevante fornito all economia italiana dal settore è quello rappresentato dalle vendite all estero: con 18,9 miliardi di euro, le vendite di macchinari all estero coprono una quota del 5,2% del totale delle esportazioni italiane, che sale al 6,5% prendendo in considerazione le sole esportazioni di merci. L occupazione rappresentava il 3,7% del totale degli addetti nell industria italiana in senso stretto. Il peso della meccanica strumentale nel 2009 Elaborazione su dati ISTAT, ICE, Prometeia 6,5% 5,2% 3,7% 1,9% Su PIL Su addetti industria Su export totale Su export merci La propensione all export e il saldo estero Una caratteristica distintiva dell industria italiana costruttrice di beni strumentali è la forte propensione all export, che, nel 2009, ha raggiunto il 65,8% del fatturato. 6

8 Tutti i settori hanno un rapporto tra fatturato ed esportazioni superiore al 55%, con punte massime che sfiorano il 90%. La propensione all export per comparto nel 2009 Federmacchine 66% Unacoma Ucimu 57% 62% Ucima 88% Gimav 74% Marmomacchine 65% Assomac 72% Assofluid Assocomaplast 58% 56% Acimit Acimga Acimall Acimac 78% 76% 71% 74% Export/Produzione Il saldo commerciale complessivo nel 2009 dei settori che formano Federmacchine è stato positivo per 14,4 miliardi di euro (pur rappresentando un calo del 27,3% sul volume raggiunto nel 2008). Si tratta del primo anno di calo dopo cinque aumenti consecutivi, che riporta il saldo ai valori del

9 Il saldo commerciale italiano nei beni strumentali milioni di euro Per rendersi conto di quanto questo risultato conseguito dalla Meccanica Strumentale sia importante per l economia italiana bisogna evidenziare che il saldo complessivo tra importazioni ed esportazioni delle merci nel 2009 è stato passivo per 4,1 miliardi di euro. I saldi commerciali settoriali italiani nel 2009 Elaborazioni su dati ICE SALDO MERCI Prodotti agro-alimentari Abbigliamento e arredamento Chimica, gomma Prodotti dell'industria estrattiva Macchine ed apparecchi meccanici Altri prodotti dell'industria manifatturiera mld euro I due soli comparti dell economia nazionale che presentano saldi attivi sono quello Arredamento e Abbigliamento (+15,9 miliardi di euro) e Macchine e apparecchi 8

10 meccanici (+36,1 miliardi), al cui interno trovano collocazione i macchinari delle imprese aderenti alle Associazioni di FEDERMACCHINE. La destinazione geografica delle vendite I dati disponibili sulla ripartizione delle vendite nei diversi mercati coprono nove delle dodici associazioni di FEDERMACCHINE. La rappresentatività dei dati è molto alta (81% del valore totale delle esportazioni) e, quindi, sufficiente a garantire l affidabilità delle stime, che si estendono all intero comparto di FEDERMACCHINE. I mercati di sbocco nel 2009 Medio Oriente 3,4% Asia 10,0% NAFTA 6,0% America Meridionale 3,7% Oceania 1,0% Italia 34,2% Africa 5,1% Altri Europa 7,4% Unione Europea 29,2% Il primo mercato di sbocco si conferma quello nazionale, sul quale si realizza il 34% circa delle vendite complessive. Su valori di poco inferiori le vendite negli altri paesi dell Unione Europea, portando così il peso dell area al 63% del totale. Questo, da un lato, è un dato che era ragionevole attendersi, sia per la vicinanza geografica dei clienti ai produttori, sia per la rilevanza dell industria europea rispetto a quella mondiale. Dall altro lato, però, segnala quello che in prospettiva è un limite alla capacità di crescita del settore: le aree con le migliori prospettive di sviluppo sono quelle emergenti ed è su queste che devono essere concentrati gli sforzi. Il 2009 ha registrato un andamento negativo delle vendite di macchinari italiani nelle diverse aree. Se il trend è complessivamente pari al -30%, alcune regioni accusano cali di poco superiori al 10% (Asia, Africa), mentre l Europa Orientale perde più del 40%. 9

11 In calo oltre la media complessiva anche le vendite in Unione Europea, in America Settentrionale e in Oceania. Andamento delle esportazioni per aree (var. 2009/08) Unione Europea Altri Europa Africa Medio Oriente Asia NAFTA America Sud Oceania TOTALE -12,4% -11,5% -24,0% -33,6% -32,9% -28,0% -33,6% -30,0% -42,2% Le vendite di mezzi di produzione italiani nei paesi dell Unione Europea sono scese a 8,4 miliardi di euro (-33,6% sul 2008). Il mercato tedesco, il primo per dimensioni con milioni, è calato del 25,2%; male anche le vendite in Francia (1.662 milioni, -26,4%). Ancora peggio Spagna (759 milioni, -41,8%), Polonia (600 milioni, -35,8%) e Regno Unito (569 milioni, - 39,2%). Le esportazioni italiane soffrono al massimo grado nei paesi europei extra-ue: nel 2009 sono crollate del -42,2%, ad un valore di 2,1 miliardi. Al primo posto le vendite in Russia (-55,6% per 586 milioni), seguita dalla Turchia (509 milioni, -34,9%) e dalla Svizzera (447 milioni, -22%). L Africa ha acquistato macchinari italiani per quasi 1,5 miliardi di euro, con un calo moderato (-12,4%). Il primo cliente è l Egitto (306 milioni, -9,6%), seguito dall Algeria 224 milioni, +27,1%), dal Marocco (202 milioni, -16,3%) e dal Sud Africa (161 milioni, -43,9%). In Medio Oriente le vendite sono diminuite del 24%, a 979 milioni di euro. Il paese più importante dell area è l Iran, con acquisti per 262 milioni (-10,8%), seguito da Arabia Saudita (231 milioni) e Emirati Arabi Uniti (140 milioni). 10

12 L Asia Orientale e Meridionale è salita al secondo posto tra le destinazioni dei macchinari italiani nel 2009, con 2,9 miliardi (-11,5%). Tengono le vendite in Cina (+1%, milioni); al secondo posto l India (452 milioni, -24,9%). In calo, ma meno di altri paesi industrializzati, il Giappone (-19,3%, 163 milioni) e la Corea del Sud (-4,5%, 128 milioni). Il Nord America ha ridotto gli acquisti di mezzi di produzione italiani (-32,9%, per un valore di milioni). Giù Stati Uniti (-33,9%), Messico (-26,8%) e Canada (-37,9%). L America Meridionale ha importato macchinari per poco più di un miliardo di euro, il 28% in meno del Il Brasile (433 milioni, -32,3%) precede l Argentina (121 milioni, -33%) e il Venezuela (116 milioni, -12,5%). Le vendite in Oceania si attestano a 275 milioni (per l 80% destinati all Australia). I mercati dei paesi emergenti sono ormai di primaria importanza per i costruttori italiani di mezzi di produzione, e solo le primissime posizioni sono ancora appannaggio di paesi industrializzati. Nell elenco dei primi dieci paesi di destinazione, il primo mercato emergente è la Cina (al terzo posto), poi Polonia, Russia, Turchia e India. I primi 10 paesi clienti nel 2009 Germania Francia Cina Stati Uniti Spagna 759 Polonia 600 Russia 586 Regno Unito 569 Turchia 509 India 452 milioni di euro I paesi emergenti, pur avendo un ampio mercato per i prodotti finali e, sempre di più, una forte industria produttrice, non hanno ancora la capacità di progettare e 11

13 realizzare autonomamente i propri mezzi di produzione, almeno per quello che concerne i macchinari tecnologicamente più sofisticati. Emblematico il caso della Cina, che è in una fase di fortissima industrializzazione: i costruttori cinesi non sono ancora in grado di eguagliare il livello tecnologico della produzione italiana e sono, quindi, costretti ad importare massicciamente macchinari. Il futuro dell industria italiana della meccanica dipende dalla capacità di mantenere un vantaggio nella tecnologia, tale da non essere direttamente in competizione con i paesi emergenti (imbattibili sul fronte dei costi) ma basare la propria competitività su fattori di qualità. L andamento del commercio con l estero nel corso del 2009 Nel corso del 2009, l export e l import del comparto meccanica strumentale sono diminuiti a ritmi elevati. Per entrambi gli indicatori il momento di massimo calo è coinciso con il secondo trimestre, mentre già nel terzo vi erano segnali di leggero miglioramento, confermati poi dai dati dell ultima parte dell anno. Andamento trimestrale del commercio nel 2009 Primo trimestre Secondo trimestre Terzo trimestre Quarto trimestre Export -26,7% -27,4% -21,1% -24,6% Import -36,3% -32,3% -42,8% -34,5% I dati delle importazioni mostrano una diminuzione più marcata, perdendo circa 10 punti percentuali in più rispetto alle esportazioni. Questo dato conferma la forza delle imprese italiane, che hanno saputo presidiare il mercato interno meglio degli importatori, anche in un momento di fortissima crisi. 12

14 Il settore dei macchinari in Italia e nei principali paesi europei Il settore della meccanica strumentale italiana è giunto ad occupare stabilmente i posti di testa nelle graduatorie mondiali, in questo sopravanzando quasi tutti gli altri settori industriali del paese; si può tranquillamente affermare che è uno dei punti di forza del sistema economico nazionale. La struttura dell industria italiana nel settore è peculiare rispetto ai concorrenti europei, che costituiscono un privilegiato punto di riferimento, anche perché l Unione Europea rimane la prima area al mondo per produzione e consumo di macchinari. I dati su cui ci basiamo provengono dal sito di Eurostat e sono relativi al 2007, ultimo anno per il quale sono stati diffusi. Il settore preso in esame è il NACE DK machinery and equipment, il più vicino a quello della meccanica strumentale, pur essendo più ampio. Provando ad analizzare il peso dell Italia nel contesto dell Unione Europea, partendo dal dato più generale, quello relativo al Prodotto Interno Lordo, l Italia pesa per il 12,5% del reddito complessivo europeo e si trova al quarto posto, dopo Germania, Regno Unito e Francia. Il peso dell Italia in Europa Elaborazioni su dati Eurostat Regno Altri UE Germania Unito Francia Italia Spagna 27 PIL 19,6% 16,5% 15,3% 12,5% 8,5% 27,5% Industria 25,8% 10,1% 13,5% 13,8% 7,8% 29,0% Macchinari 33,7% 8,3% 10,3% 18,0% 4,7% 24,9% Concentrando l attenzione sull industria manifatturiera, la Germania conferma il primo posto (con una quota del 25,8%). Segue subito l Italia, che guadagna due posizioni, con il 13,8%, davanti a Francia e Regno Unito. Restringendo il campo al settore dei macchinari, la Germania vede crescere ancora la propria quota, al 33,75%, e l Italia rafforza il secondo posto con il 18%. Staccati la Francia (10,1%) e il Regno Unito (8,3%). Questo conferma la specializzazione e la forza dell Italia nel settore, pur in un contesto europeo caratterizzato dalla presenza ancora diffusa dell industria. 13

15 Valori simili si ottengono considerando l occupazione invece del fatturato. Gli addetti in Germania del settore macchinari sono il 29,5% del totale europeo, in Italia il 15,3%, nel Regno Unito e in Francia meno del 10% e così via. Il quadro cambia se si guarda al numero delle imprese: l Italia da sola conta il 23,5% delle imprese europee; al secondo posto ci sono i tedeschi (11,9%). Gli altri paesi hanno un numero di imprese ancora più basso. Questo implica che le imprese italiane hanno, in media, dimensioni molto inferiori ai loro concorrenti europei. Il settore machinery and equipment in Europa nel 2007 Elaborazioni su dati Eurostat Numero di imprese Fatturato medio (milioni di euro) Numero medio di addetti Fatt. x addetto ( 000 euro) Italia ,0 13,9 215 Germania ,0 52,6 209 Francia ,4 19,4 225 Spagna ,2 13,0 171 Regno Unito ,4 21,9 203 Altri UE ,4 18,3 133 UE ,9 21,2 183 Le aziende tedesche hanno dimensioni triple, per fatturato, e più che doppie, per addetti, rispetto alla media europea. Si attestano sempre su dati superiori o prossimi alla media le aziende inglesi e (per il fatturato) quelle francesi. Su valori decisamente inferiori si trovano le imprese italiane e spagnole, rispettivamente al 77% e al 56% del fatturato medio. Se le dimensioni sono inferiori a quelle dei principali concorrenti, questo non impedisce alle aziende italiane di raggiungere i massimi livelli di efficienza. Il fatturato per addetto, con la media europea pari a euro per addetto, è di ben euro per le imprese italiane, superato solo da quelle francesi ( ) e prima delle tedesche ( ). 14

16 L andamento del 2010 e prime prospettive per il 2011 Al momento della redazione del report non sono ancora disponibili i dati ufficiali per tutto il 2010 dell industria italiana dei beni strumentali. I dati resi noti al momento sono relativi al commercio con l estero e alle indagini qualitative presso le imprese nei primi sei mesi dell anno. Nella prima metà del 2010 il commercio di macchinari ha ripreso slancio: Le esportazioni italiane sono aumentate dell 8,5% rispetto allo stesso periodo del 2010, con i mercati emergenti a trainare la crescita (Asia Orientale e Meridionale +39%, America del Sud +33%, Medio Oriente +15%). Al contrario, le vendite in Nord America perdono ancora il 5% e quelle nella UE 27 sono al palo (+0,5%). Gli acquisti dall estero di beni strumentali sono aumentati del 31% nel periodo gennaio-giugno (bisogna ricordare che a fine giugno sono scaduti gli incentivi della Tremonti ter), con ai primi posti le importazioni dalla Germania (+50% e una quota del 32%). Dalle indagini qualitative emerge con nettezza il miglioramento della congiuntura per i produttori di beni di investimento (i giudizi postivi sul livello degli ordini raggiungono il 50% a giugno), pur con un quota di imprese sofferenti pari ad un quinto. Le aspettative prevalenti sono di una stabilizzazione del mercato interno, mentre la crescita della domanda estera dovrebbe proseguire. Questo ultimo dato è particolarmente positivo per un settore che esporta i due terzi della produzione, e lascia intravedere una possibile prosecuzione del trend di miglioramento oltre l anno corrente. 15

17 L innovazione tecnologica ed organizzativa Premessa Per meglio comprendere il significato di innovazione nel settore della meccanica strumentale è necessario, innanzitutto, contestualizzarne le dimensioni caratteristiche. In questo settore il termine innovazione non si riferisce esclusivamente ed in modo diretto al prodotto o a sue parti ma ha una accezione più ampia che comprende il processo manifatturiero, il sistema organizzativo dell impresa, il sistema esterno all impresa. In altre parole, si può osservare il manifestarsi di una innovazione nel processo manifatturiero, ad esempio nel tipo di lavorazione che la macchina consente di realizzare, anche quando questa è costituita da componenti e sistemi già esistenti ma che vengono coordinati fra loro in modo nuovo. Occorre, pertanto, guardare all innovazione con una diversa ampiezza di visione e di interpretazione che permetta di individuare gli elementi di innovazione anche quando questi non sono strettamente e propriamente intesi come nuova tecnologia di prodotto e di comprendere come questi elementi di innovazione interagiscono con il processo di trasformazione ed il sistema organizzativo che lo governa. È soltanto attraverso un approccio aperto, come quello appena delineato, che è possibile cogliere appieno i diversi aspetti dell innovazione che, si sottolinea, caratterizza la meccanica strumentale italiana e ne costituisce un elemento distintivo nel panorama internazionale e di forza nella competizione globale. Il ruolo dell innovazione Incominciando a ragionare su cos è e quale ruolo gioca nell industria la macchina e la macchina utensile più in particolare, si può affermare che: è un prodotto complesso, destinato ad un ampio mercato, di tipo Business to Business, e in grado di contribuire sensibilmente al PIL ed alla bilancia commerciale del nostro Paese, come ampiamente dimostrato nei dati economici presentati nel documento; è una tecnologia, in senso lato, e sempre più una tecnologia composita, perché svolge una serie di processi peculiari per la trasformazione della materia prima, secondo sequenze di produzione, coerentemente con la seguente definizione di bene strumentale: un bene strumentale è un artefatto che permette di cambiare lo stato di un materiale (geometrico, dimensionale, estetico, funzionale), mediante uno scambio energetico, governato da 16

18 opportune informazioni create dall uomo e svolto per ottenere un risultato economico ; è un fattore abilitante, perché mette in grado i propri utilizzatori di produrre i beni propri della loro area di business sfruttando il know how cablato nel bene strumentale e posseduto dal produttore del bene strumentale stesso o dai suoi fornitori. Questo modo di intendere la macchina fa riferimento ad un modello economico - gestionale basato sulla cosiddetta economia della conoscenza, approccio che vede il bene strumentale come fattore abilitante per poter dar vita a tutte le altre tipologie di produzione industriale, in grado di operare e svilupparsi grazie ad un continuo interscambio di conoscenza tra i settori industriali, l'accademia e gli altri stakeholder (finanziari, normativi, legali, politici, eccetera) che hanno una qualche influenza, diretta o indiretta, sulle dinamiche settoriali del bene strumentale. Dei temi afferenti il passaggio da un sistema produttivo che evolve da modelli competitivi centrati sui costi a modelli centrati sul valore aggiunto dalla conoscenza, si occupa la Piattaforma Europea Manufuture che, attraverso la sintesi permessa dalla forma grafica, li rappresenta nelle immagini che seguono. Il passaggio dalla competizione sui costi alla competizione basata sulla conoscenza Compete by REDUCING COSTS MANUFACTURING Research-Innovation based Compete by ADDED VALUE Cheap labour Automation PRODUCTS ENTERPRISES PROCESSES European Industrial Sectors Fonte: ManuFuture Strategic Agenda High Performances Customization New Business Models New Human Capital Service Dimension La transizione da una competizione centrata sul contenimento del costo del lavoro e sull automazione, verso il modello della competizione basata sulla 17

19 conoscenza evidenzia alcuni nuovi obiettivi verso i quali le imprese si possono orientare per avviare il loro processo di riposizionamento competitivo, in particolare: il miglioramento / lo sviluppo delle prestazioni la personalizzazione del prodotto rinnovamento dei modelli di business rinnovamento del capitale umano riprogettazione dei servizi Il processo di trasformazione del sistema industriale europeo guidato dai driver di innovazione si fonda su 5 pilastri e 6 drivers, come di seguito rappresentato. Agenda objectives TRANSFORMATION OF INDUSTRY TRANSFORMATION OF R&D Drivers Goals MAKE/DELIVERY HVA PRODUCTS- SERVICES INNOVATING PRODUCTION INNOVATING RESEARCH Competition Rapid Technology Renewal Eco-sustainability PILLAR 1 New Added Value PILLAR 2 New Business PILLAR 3 Advanced Industrial PILLAR 4 Emerging Manufacturing PILLAR 5 Infrastructures and Socio economic Environment Products and Models Engineering Sciences and Education Regulation Services Technologies Values -public acceptability TIME SCALE Continuous Short- Medium-Term Medium Term Long Term Long Term Fonte: ManuFuture Strategic Agenda Alla luce delle evidenze di natura più strategica e transnazionale, la trasformazione dell industria italiana, e del settore della meccanica strumentale più in particolare, può essere ricondotta a processi di innovazione quali: A) Sviluppo della capacità manageriale delle aziende 18

20 Sia in termini di strumenti che di metodologie per pianificare, controllare ed operare in modo più efficace ed efficiente in contesti caratterizzati da un elevato grado di complessità e variabilità (tecnologie, globalizzazione, fattori geopolitici, opportunità e rischi della componente finanziaria, normativa e leggi, ecc..). Questi strumenti e metodologie possono far riferimento anche strumenti e metodi sperimentati in contesti industriali di maggiori dimensioni ma richiedono di essere rivisitati ed adeguati per un loro effettivo utilizzo in contesti di PMI, in considerazione del fatto che la complessità di gestione delle organizzazioni si stima cresca con il quadrato della dimensione aziendale, sia essa intesa come numero di addetti piuttosto che come portafoglio clienti. B) Sviluppo della gestione della conoscenza Sia come rafforzamento dei sistemi esistenti piuttosto che come introduzione ex-novo di pratiche organizzative volte a: formalizzare la conoscenza organizzativa (delle risorse umane) accumulata in anni o decenni di attività e di presenza sui mercati; generare nuova conoscenza partendo dai bisogni dei clienti, bisogni che sono in costante evoluzione, e dalle attività di RTDI (acronimo di Research, Technological Development and Innovation) interne all impresa ed a quelle svolte con Enti esterni, quali università, centri di ricerca, clienti e fornitori, ma anche facendo riferimento alle nuove competenze richieste dal mercato; individuare nuove tematiche, anche non necessariamente legate al prodotto in senso stretto, che possono rappresentare aree di business collaterali a quella core della realizzazione dei beni strumentali e finalizzate a supportare il cliente nelle sue politiche di outsourcing e di delega di componenti tecniche e di servizio a terzi ma, soprattutto, al funzionamento in rete della moderna impresa che compete sui mercati globali; proteggere il know-how ed utilizzarlo strategicamente, un focus particolare sulla proprietà industriale e sul ricorso alla brevettazione per promuovere una nuova cultura del know-how ad ogni livello dell organizzazione: sia per quanto riguarda la protezione vera e propria del know-how sia di benchmarking derivabile dalla consultazione delle banche dati brevettuali; generare nuovo know-how, introducendo sistemi e metodologie per generare e conservare know-how (metodologie di stimolo della creatività progettuale, sistemi per la conservazione delle informazioni, ecc..), sistemi e metodologie che possono essere supportati introducendo strumenti di comunicazione e soluzioni informatizzate anche alla portata di PMI. 19

21 C) Consapevolezza dei fabbisogni di conoscenza Attraverso l analisi dei fabbisogni di conoscenza dei clienti, dei fabbisogni di conoscenza interni all azienda e da quelli derivanti dalle variazioni di posizionamento delle imprese del settore lungo la catena di generazione del know-how/valore si ricavano informazioni di utilità strategica per l impresa, si evidenziano in particolare: analizzare le attività di generazione della conoscenza svolte sia livello dell azienda produttrice di beni strumentali sia a livello dei suoi fornitori di componentistica piuttosto che di consulenza, nonché dei suoi clienti: individuare i bisogni tecnologici e di servizi, a livello dei settori industriali clienti, così come quelli di interfacciamento con le attività di RTDI per soddisfare questi bisogni. L attività consente di anticipare questi bisogni oltre che a livello di cliente anche e soprattutto a livello di mercato e, cosa ancor più importante, permette di sfruttare il fatto che molti processi industriali innovativi sono sviluppati per conto di grandi aziende di settori utilizzatori, con cordate da loro gestite e con livelli d investimento non sempre alla portata delle PMI italiane. L attività di analisi sovente porta anche ad individuare partner con i quali attivare sinergie che possono svilupparsi sia lungo la filiera o nel settore dei beni strumentali (queste possono assumere diverse configurazioni, ad esempio, forniture industriali tra imprese, condivisione di servizi di natura finanziaria piuttosto che legale, di proprietà industriale, ecc..), sia nello sviluppo dell innovazione, nella ricerca e nel trasferimento tecnologico; focalizzare sia gli aspetti tecnici che commerciali, le analisi dei mercati di sbocco devono vertere anche sugli aspetti di fabbisogno tecnico e non solo sulle tematiche commerciali per consentire lo sviluppo di azioni finalizzate e opportune, quali, ad esempio, Joint-Ventures, Co-presenza di più imprese sul territorio, ecc... D) Automazione e integrazione informativa come fattore di competitività Attraverso lo sviluppo di macchine e sistemi ad elevata intelligenza si possono ottenere risultati quali: ridurre i costi di utilizzo dei beni strumentali, indicatore particolarmente importante per l utilizzatore nella scelta del fornitore; affrontare le distanze culturali e geografiche in modo più efficiente, si tratta di problematiche quali la de-tecnicizzazione degli utilizzatori e la loro de-localizzazione ; 20

22 adottare nuovi modelli di business che modificano le logiche di gestione e di integrazione dei beni strumentali nei sistemi produttivi manifatturieri. E) Adozione e diffusione delle tecnologie abilitanti Per quanto riguarda le tecnologie abilitanti, esse hanno, sempre e necessariamente, una natura trasversale, derivano da un approccio bottom-up e con esse il precedente approccio, essenzialmente top-down, andrà ad integrarsi. Le tecnologie derivanti dall approccio bottom-up e rilevanti ai fini della innovazione sono: tecniche e servizi di progettazione, rappresentano la principale fonte di generazione e utilizzo del know-how aziendale, quindi, di competitività. Il principale compito della progettazione risiede nella definizione e sviluppo del prodotto e dei servizi relativi, pertanto, esse rappresentano un concreto sistema di base sul quale costruire attività maggiormente sofisticate di sfruttamento del know-how aziendale che si spinge oltre la mera realizzazione del prodotto e la sua vendita, basandosi sulla circolazione e l integrazione con i settori utilizzatori, sia dal punto delle tecnologie specifiche di ogni settore, sia dal punto di vista della integrazione hardware, software e dei modelli di business; affidabilità, sicurezza e sostenibilità ambientale, considerati lungo l intera filiera di generazione del valore; i materiali, utilizzati nella costruzione di macchine, nella componentistica e dai settori utilizzatori di beni strumentali; rapporti tra azienda, sistema della ricerca e sistema educativo, relazioni allargate anche alla formazione continua, alla qualificazione ed alla motivazione delle risorse umane; rapporti mirati ad una reciproca integrazione nella catena del valore per prevenire il rischio della de-tecnicizzazione (ossia la perdita di competitività dovuta alla carenza di figure dotate di competenze a livello tecnico, operativo e progettuale da inserire nelle aziende produttrici e utilizzatrici di beni strumentali e di servizi); ICT e beni strumentali, dove le tecnologie elettroniche, informatiche e della gestione dell informazione si rapportano con il mondo manifatturiero; ma più in particolare, per quanto riguarda il settore dell Information and Communication Technology emerge l importante richiesta di ICT innovativa che richiede una specifica azione di ricerca e sviluppo. Le esigenze emergenti riguardano, sostanzialmente, le seguenti aree applicative: - canali virtuali per l export, per l interazione e la cooperazione con la End User Community, 21

23 - la Social Network Analysis, - la Market Intelligence per disegnare scenari competitivi e cooperare con le scelte dei consumer, - Service oriented business applications, - le piattaforme condivise di servizi per insiemi di PMI per consentire la collaborazione fra filiere diverse e con il mercato (Web Services Platforms), - la cooperazione produttiva all interno delle singole filiere (Web 2.0 workplace technologies), - la gestione di piattaforme logistiche condivise e la creazione di sistemi informativi di filiera. L innovazione prossima ventura Entrando ancor più dettagliatamente nel merito delle azioni che indirizzano verso gli obiettivi di innovazione visti precedentemente, possono essere individuate alcune tendenze emergenti nei settori rappresentati dalle Associazioni di Costruttori aderenti a FEDERMACCHINE. A) Tecnologie per macchine speciali ed ad elevata produttività Le macchine, nella loro gran varietà di tipologia che implica differenti esigenze di sviluppo, presentano come aspetto comune la continua richiesta di competitività che dal loro utilizzo le industrie si aspettano. Questa competitività si può, in generale, tradurre in un continuo incremento della loro produttività, non disgiunta dal livello qualitativo richiesto ai prodotti che le macchine devono realizzare, ed in una maggiore attenzione ai costi del bene strumentale stesso. A pari livello di qualità dei beni da realizzare, produttività e costo delle macchine sono i due fattori che sanciscono il livello competitivo di ogni bene strumentale. Da queste considerazioni emerge chiaramente che la chiave della competitività sui mercati per il settore dei beni strumentali è la capacità di ripensare continuamente le macchine, sviluppando in maniera sinergica con le Università ed i Centri di ricerca industriali, nuove architetture, metodologie di progettazione e tecnologie che consentano da una parte un incremento rilevante della produttività delle macchine e, dall altra, la possibilità di cogliere le nuove opportunità che derivano dalla richiesta di manufatti con forti contenuti innovativi e magari realizzati con tecnologie e materiali non convenzionali. Si pensi ad esempio all introduzione delle leghe di magnesio nel settore automotive. Non possono infine essere trascurate, dato il continuo susseguirsi delle normative in materia, le problematiche ambientali, quali ad esempio: le emissioni, lo smaltimento dei liquidi lubro-refrigeranti, ecc., e le problematiche relative alla qualità del posto di lavoro: sicurezza, igiene ed ergonomia. 22

24 Nel settore delle lavorazioni per asportazione di truciolo la ricerca industriale mondiale è ormai chiaramente indirizzata verso due obiettivi prioritari: lavorazioni ad alta velocità e lavorazioni a secco, o a minima quantità di lubrificante. Nel perseguire questi obiettivi la ricerca deve necessariamente abbracciare, in maniera intersettoriale, il mondo dell utensileria, delle attrezzature e delle macchine utensili. È indispensabile, infatti, una progettazione integrata della macchina, dell utensile, delle attrezzature e dei sistemi accessori, ecc.., in pratica di tutto il sistema produttivo. Questi input nella direzione dell alta velocità di lavorazione, hanno spinto i progettisti di macchine utensili verso l High Speed Cutting (alta velocità di taglio) e la riduzione dei tempi di movimentazione degli assi macchina (che sono tempi improduttivi). L HSC introduce importanti modifiche nel meccanismo di taglio dei materiali metallici e consente indubbi vantaggi in termini di qualità, produttività e risparmio, tra gli altri, rende possibile la lavorazione a secco di materiali metallici perché il calore prodotto dal taglio è assorbito in misura consistente dal truciolo. La riduzione dei tempi di movimentazione degli assi macchina permette ai centri di lavoro di nuova concezione di essere competitivi, in termini di produttività, con le tradizionali trasferte, pur mantenendo elevate caratteristiche di flessibilità. Questi nuovi centri di lavoro possono essere dotati di mandrini per HSC, con movimentazione degli assi a motori lineari e cinematiche parallele, con periferiche dedicate e sistemi di controllo in grado di supportare nuove tecniche di lavorazione, quali la circular machining, ed utensili multi-funzione. A fronte di tali innovazioni, l'era della trasferta multi-mandrino è ad una svolta ed i lay-out produttivi potranno essere strutturati a centri di lavoro od a moduli di trasferta mono-mandrino a motori lineari. Le tecnologie da sviluppare sono pertanto quelle che si basano su nuove cinematiche per macchine mono-mandrino, ad esempio del tipo a tripode o esapode. Un altro filone di ricerca per le macchine ad asportazione di truciolo è di esaminare e valutare, a livello di progetto funzionale ed avanprogetto, l introduzione di tecnologie combinate, flessibili e multi-processo, atte a ridurre i tempi di lavorazione, come la tornitura abbinata a trattamenti superficiali, ad esempio, la tornitura assistita laser, resa oggi possibile dalle ridotte dimensioni raggiunte dalle sorgenti laser a diodi, la tornitura abbinata a fresatura, la fresatura abbinata a finitura. 23

25 Infine un ulteriore filone di ricerca riguarda la metallurgia delle polveri (P/M), che è la tecnologia di formatura near net shape per componenti metallici in grado di offrire ai progettisti la maggiore libertà di disegno e di innovatività nel prodotto, ma mantenendo, nel contempo, costi competitivi per elevati volumi produttivi. Ciononostante la tecnologia P/M tradizionale non consente di raggiungere le elevate resistenze meccaniche a fatica e le durezze richieste per le applicazioni più gravose del settore automobilistico e meccanico. Recenti studi hanno dimostrato che, se i componenti sinterizzati offrissero resistenze meccaniche comparabili con quelle dei materiali forgiati o colati, il loro utilizzo sulle autovetture europee sarebbe quadruplicato, e consentirebbe una parallela riduzione di peso e costi. L utilizzo di tecnologie di compattazione innovative e tecniche di sinterizzazione avanzate e la formulazione di polveri alto-legate hanno senz altro ridotto il gap di prestazioni ma hanno anche ridotto in parte la loro competitività economica. Risultano quindi aperti ed auspicati ulteriori progressi nella ricerca di metodologie nuove per incrementare la densità dei componenti sinterizzati nelle zone a maggiore sollecitazione meccanica e per lo sviluppo ed ottimizzazione di macchine speciali che integrano processi ed attrezzature in grado di incrementare la densità dei componenti sinterizzati senza sensibili aggravi di costo, ad esempio: rullatura superficiale postsinterizzazione, stampi per la compattazione ad alta velocità, utensili per la densificazione superficiale net-shape, pressatura SHS delle polveri, ecc... Tali linee si sviluppo dell innovazione portano con se non trascurabili vantaggi per quanto concerne aspetti quali l eco-compatibilità, le riduzione dei consumi energetici, l attenzione al Total Life Cost, la capacità di offerta di impianti chiavi in mano e di soluzioni complete e personalizzate. B) Metodologie di sviluppo di strutture ad elevate prestazioni Le macchine per l asportazione di truciolo, in particolare quelle per la finitura superficiale, la robotica e le macchine di misura richiedono produttività sempre più elevate senza perdere le caratteristiche di precisione di posizionamento. In altre parole vengono richieste dai clienti velocità di spostamento e, soprattutto, accelerazioni sempre maggiori per l inseguimento di traiettorie anche a curvatura elevata. Questa richiesta comporta la necessità di ridurre le masse in movimento ed in particolare la loro inerzia, ma senza pregiudicare l indispensabile rigidità strutturale della macchina che è necessaria ai fini della precisione di posizionamento. Lo sviluppo di strutture innovative dotate di elevata rigidezza e bassa massa è legato all utilizzo integrale delle proprietà dei materiali sia in termini di materiale vero e proprio piuttosto che della sua disposizione spaziale. 24

26 A questo scopo risponde l introduzione delle strutture basate su materiali compositi a matrice polimerica e metallica che attualmente, in Italia, evidenziano ancora una limitata applicazione nel mondo dei beni strumentali. Un altro campo molto interessante è l impiego di materiali alveolari, delle schiume di alluminio e dei materiali cellulari, per strutture in acciaio, leghe leggere e miste, con tecniche di collegamento a brasatura, saldatura laser ed incollaggio. Si iniziano ad intravedere applicazioni interessanti dei compositi cellulari metallici nel campo automotive, in particolare nella pannelleria per carrozzeria, dove, grazie alla loro struttura, permettono impatti più soft e controllati, ad esempio, l impatto con i pedoni. Inoltre, questi materiali presentano interessanti proprietà di isolamento termico che consentono sostanziali riduzioni del flusso termico dalle sorgenti alle strutture, in altre parole: nuovi vantaggi con conseguente incremento della precisione della macchina o di riduzione dei tempi di andata a regime. Altre proprietà interessanti riguardano l isolamento acustico che questi materiali manifestano. L adozione di questi materiali introduce un nuovo ambito di studio, quello dell interfacciamento con gli altri materiali, sono infatti da individuare e caratterizzare le interfacce di collegamento tra strutture e strutture o componenti, in maniera da salvaguardare, evitando cedimenti e sollecitazioni localizzate, l effetto globale altrimenti ottenibile. Una ulteriore linea di sviluppo riguarda le tecnologie dei cosiddetti materiali intelligenti, che inglobano filtri di Bragg in fibra ottica, come per la misura localizzata di temperature e deformazioni, e/o sensori di varia natura, come accelerometri, termometri, ecc..., per utilizzare le grandezze fisiche misurate nel controllo delle macchine, ad esempio, per la correzione delle distorsioni dovute alle forze di lavoro, di inerzia o le derive termiche. Lo sviluppo dei vari materiali richiederà la realizzazione di adeguati calcoli e simulazioni con l utilizzo di metodi FEM, di campioni rappresentativi e completi delle loro interfacce di collegamento, di prove sperimentazioni in condizioni diverse. I dati in uscita potranno contribuire al miglioramento ed alla ottimizzazione delle loro caratteristiche statiche e dinamiche, anche considerando l interesse per il notevole effetto di smorzamento conseguibile. Il potenziale di successo tecnico risulta particolarmente elevato per applicazioni in robotica general purpose, in robotica laser e di misura. C) Tecnologie flessibili di taglio e giunzione 25

27 Considerando i processi tradizionali di asportazione di truciolo, benché la conoscenza di base e quella sperimentale-applicata accumulate nel tempo siano considerevoli, sono da considerarsi significativi ed interessanti i tentativi tendenti alla loro razionalizzazione mediante modellizzazione fisico-matematica seguite da verifica sperimentale. Tali studi riguardano prevalentemente le caratteristiche degli utensili, di forma, a causa del costo elevato e della bassa produttività, ed il grado di finitura ottenibile dalla lavorazione. Le lavorazioni più critiche auspicabili oggetti di innovazione per la bassa produttività ed il costo elevato, sono: la fresatura, la levigatura e la finitura superficiale. Un altro processo di grande interesse riguarda la lavorazione delle lamiere metalliche ed in particolare i processi di taglio e saldatura, nei quali il valore aggiunto non è dato dal materiale in se, ma dal processo di trasformazione. Per l asportazione di truciolo si ritengono interessanti le applicazioni del dry cutting con lubrificazione minimale, che presenta indubbi vantaggi di tipo ecologico e potenziali vantaggi economici in termini di incremento di produttività e di semplificazione delle macchine. Le aree di maggiore attrattività di questo tipo di innovazione sono la fresatura e la finitura superficiale mediante abrasivi. Altra area di innovazione promettente è il water jet per il taglio bi e tridimensionale di materiali metallici, non metallici, compositi ed alveolari. In questo ambito esistono già alcune applicazioni chiavi in mano ma resta ancora ampio il campo di indagine al fine di delinearne le possibili applicazioni in funzione delle sue peculiarità. Per quanto riguarda i processi termici di taglio e saldatura, alcuni, come l ossitaglio e l arco elettrico, sono tradizionali, altri, come il plasma (in particolare quello innovativo ad alta densità), il laser ed il fascio elettronico, non lo sono affatto, (soprattutto gli ultimi due in saldatura), ma tutti hanno molte problematiche ancora insolute da investigare. Relativamente ai processi di taglio di materiali metallici e non metallici, mediante laser, plasma e water-jet, tutti questi presentano esigenze di approfondimento soprattutto in relazione ai processi fluidodinamici di asportazione del fuso o della materia disgregata dagli specifici meccanismi di asportazione termica o abrasiva. In generale risulta già evidente in questa prima parte della relazione che per migliorare la conoscenza della fenomenologia di questi processi è auspicabile un 26