IoT ed Energy. Stato attuale e scenari di sviluppo. Giovanni Miragliotta

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1 IoT ed Energy Stato attuale e scenari di sviluppo Giovanni Miragliotta Osservatorio Internet of Things Osservatorio Industria 4.0 Osservatorio Artificial Intelligence 12 giugno 2017 giovanni.miragliotta@polimi.it

2 Agenda The Fourth Industrial Revolution and its leading actor IoT for Energy Efficient Manufacturing The Italian I-IoT landscape 12 Giugno

3 The Fourth Industrial Revolution First Industrial Revolution Second Industrial Revolution Third Industrial Revolution Fourth Industrial Revolution Introduction of mechanical production tools Labor organization, mass production, use of electricity First step regarding automation, with electronics and computer science entering companies Interconnected products and services thanks to the new digital technologies TIME First loom powered by steam First assembly line (1870) First PLC (1969) First appearance of "Industrie 4.0" 12 Giugno

4 The Fourth Industrial Revolution 12 Giugno

5 The Fourth Industrial Revolution Definition Industry 4.0 is a vision of the future of Industry and Manufacturing in which Information Technologies are going to boost competitiveness and efficiency by interconnecting every resource (data, people and machinery) in the Value Chain SMART MANUFACTURING TECHNOLOGIES Industrial Analytics Cloud Manufacturing Information Technology Industrial Internet of Things Advanced Human-Machine Interface Advanced Automation Additive Manufacturing Operational Technology 12 Giugno

6 Internet of Things The leading actor of Industry Giugno

7 Internet of Things The leading actor of Industry 4.0 Smart Objects Smart Connections 12 Giugno

8 Internet of Things The leading actor of Industry 4.0 What's new? 12 Giugno

9 What has changed in 15 (exciting!) years From vertical. Level 1 Level 2 Level 3 Operative control room Data storage Remote control Local automation / management Mediation Gateway, repeaters Sensors and actuators Smart objects Widespread and pervasive Energy and/or band limitations 12 Giugno

10 What has changed in 15 (exciting!) years From vertical. SCADA Server HMI Control room Single-vendor, application specific hardware PLC RTU Mediation / gateway Scalability constrained by physical available connections (Controller I/O ports) Local-only-accessible dashboards Data confined within the SCADA system, connections with other systems to be custom-made Sensors / Actuators 12 Giugno

11 What has changed in 15 (exciting!) years... to horizontal IoT Platforms End-devices/sensors become capable to run Operating Systems Source: Separation of Application and Hardware Control 12 Giugno

12 What has changed in 15 (exciting!) years... to horizontal IoT Platforms IOT Platform Ecosystem 12 Giugno

13 What has changed in 15 (exciting!) years... to horizontal IoT Platforms Specialized Platforms: one main feature General Platforms: every feature, with different degrees of completeness Security Data Analytics & BI Automation Security Data management Data Analytics & BI Device management Data management Device management Automation 12 Giugno

14 What has changed in 15 (exciting!) years Ecosystems around platforms Devices Connectivity IoT Platform System Integrator & OEM Cloud services Application 12 Giugno

15 Industrial Internet of Things The big change Armin Pühringer, business development manager, Hilscher Gesellschaft für Systemautomation "The Internet of Things disruption will alter the ways our machines interact: the automation pyramid will change from being a vertical structure to a more horizontal one. Machines, systems and even production lines and businesses will become so highly decentralized and yet inter-connected that our network architectures will morph more and more into mesh systems." Simon Brooks, Product Marketing Manager, TTTech "Removing the arbitrary constraints of the automation pyramid model will precipitate an opening up of the industrial automation market similar to that seen in enterprise IT in the 1990s or IP telephony in the 2000s. Industrial manufacturers will have access to cheaper, interoperable components from a wide range of vendors, with a large pool of engineers available to service them." 12 Giugno

16 Agenda The Fourth Industrial Revolution and its leading actor IoT for Energy Efficient Manufacturing The Italian I-IoT landscape 12 Giugno

17 The I-IoT for Energy Efficiency Energy consumption and Manufacturing Total Final Energy Consumption (2010) Consumption per sector (EU) Emission per sector (EU) European Commission, "Europe's Energy Position," Giugno

18 The I-IoT for Energy Efficiency The vertical view Allocate production on most efficient machines Shift production from peak hours, reducing energy average prices (and total cost) 12 Giugno

19 The I-IoT for Energy Efficiency The horizontal view Smart Factory Scheduling Energy Management Purchasing. Enterprise Data Lake / Enterprise Service Bus 12 Giugno

20 The I-IoT for Energy Efficiency The horizontal view Allocate production on most efficient machines Shift production from peak hours, reducing energy average prices (and total cost) Detect problems, anticipate quality issues Reduce measured machine idle time through better production planning Predictive maintenance Energy cost allocation 12 Giugno

21 The I-IoT for Energy Efficiency The horizontal view IOT Platform Ecosystem 12 Giugno

22 The I-IoT for Energy Efficiency A market constantly growing 22.3 billion $ in 2020 CAGR = 24.1% MarketsandMarkets, billion $ in 2023 CAGR = 15.5% Research Nester, billion $ in 2030 Totaro & Associates, Value Year 12 Giugno

23 Agenda The Fourth Industrial Revolution and its leading actor IoT for Energy Efficient Manufacturing The Italian IoT / Industry 4.0 landscape 12 Giugno

24 Italian IoT Market growth Overall picture IoT Italian 3.0 Market* (bln ) % % * Figures do non include: wearable consumer, wired applications, passive RFId application 12 Giugno

25 Italian IoT Market growth Most relevant segments 2.0 bln % +15% +45% bln Smart Metering & Smart Asset Management (Utility) Smart Car Smart Building ,200 1,600 2,000 2,400 2, Giugno

26 Italian Energy market Potential market in Italy ( ) Investments for «business as usual» scenario are expected to reach 7.5 billions in 2020, with a CAGR of 5.5%. Investments for «optimistic» scenario are expected to reach 8.8 billions in 2020, recording a CAGR of 11.1%. Investments for pessimistic scenario are expected to reach 6.7 billions in 2020, recording a CAGR of 1.6%. Billion Optimistic scenario As Is scenario Pessimistic scenario Source: Osservatorio Energy & Strategy, Giugno

27 Italian Industrial-IoT Market growth Current diffusion (Nov 2016) Do you know Internet of Things theme? Did your company launch IoT initiatives for B2b? 27% No 73% Yes 54% No 27% Yes, % Yes, before 2015 It is the heart of the new digital revolution, and 1 company out of 4 is not tuned! Sample: 82 companies 12 Giugno Less than half of sample launched IoT initiatives for B2b, most in the last two years Sample: 78 companies

28 Italian Industrial-IoT Market growth Perceived barriers (Nov 2016) In spite of expectations, economic resources are not the main barrier, while several companies have found difficulties in acquiring appropriate skills 60% 40% 57% 20% 0% Lack of skills 31% HW and SW integration problems 18% 17% Internal resistances Lack of suitable products / suppliers 15% Economic resources 8% Data security 3% Privacy Sample: 65 companies 12 Giugno

29 Piano Nazionale Industria 4.0 La grande occasione 12 Giugno

30 Piano Nazionale Industria 4.0 La grande occasione Investimenti innovativi Incentivare gli investimenti privati su tecnologie e beni I4.0 Aumentare la spesa privata in Ricerca, Sviluppo e Innovazione Rafforzare la finanza a supporto di I4.0, VC e start-up Direttrici chiave Competenze Diffondere la cultura I4.0 attraverso Scuola Digitale e Alternanza Scuola Lavoro Sviluppare le competenze I4.0 attraverso percorsi Universitari e Istituti Tecnici Superiori dedicati Finanziare la ricerca I4.0 potenziando i Cluster e i dottorati Creare Competence Center e Digital Innovation Hub Direttrici di accompagnamento Infrastrutture abilitanti Assicurare adeguate infrastrutture di rete (Piano Banda Ultra Larga) Collaborare alla definizione di standard e criteri di interoperabilità IoT Strumenti pubblici di supporto Garantire gli investimenti privati Supportare i grandi investimenti innovativi Rafforzare e innovare il presidio di mercati internazionali Supportare lo scambio salario-produttività attraverso la contrattazione decentrata aziendale Governance e awareness Sensibilizzare sull importanza dell'i4.0 e creare la governance pubblico privata Fonte: Cabina di Regia Industria Giugno

31 Piano Nazionale Industria 4.0 La grande occasione Investimenti innovativi +10 Mld incremento investimenti privati da 80 a 90 Mld nel ,3 Mld di spesa privata in R&S&I con maggiore focus su tecnologie I4.0 nel periodo ,6 Mld volume investimenti privati early stage mobilitati nel periodo Direttrici chiave Competenze studenti universitari e manager specializzati su temi I % studenti iscritti ad Istituti Tecnici Superiori su temi I4.0 ~1.400 dottorati di ricerca con focus su I4.0 (vs. ~5.000 previsti nel PNR) Competence Center nazionali Direttrici di accompagnamento Infrastrutture abilitanti 100% delle aziende italiane coperte a 30Mbps entro il % delle aziende italiane coperte a 100Mbps entro il consorzi in ambito standard IoT presidiati in aggiunta ai tavoli istituzionali a partire dal 2017 Strumenti pubblici di supporto +0,9 Mld Riforma e rifinanziamento per il 2017 del Fondo Centrale di Garanzia +1 Mld Contratti di sviluppo focalizzati su investimenti I4.0 +0,1 Mld Forte investimento su catene digitali di vendita (Piano Made in Italy) Scambio salario produttività tramite incremento RAL e limite massimo agevolabile Fonte: Cabina di Regia Industria Giugno

32 Piano Nazionale Industria 4.0 La grande occasione Iperammortamento Esempio: Investimento in beni I4.0 per OGGI Superammortamento: 140% del valore ammortizzabile riduzione tasse pagate in 5 anni pari a DOMANI Iperammortamento: 250% del valore ammortizzabile beni I4.0 riduzione delle tasse pagate in 5 anni pari a Credito d'imposta alla ricerca Esempio: Spesa incrementale per interna esterna Finanza a supporto di I4.0, VC e start-up Fonte: MISE Esempio: Investimento per in start-up innovative OGGI Credito d'imposta (In caso di spesa maggiore limite massimo a ) OGGI Detrazione fiscale:19% Investimento massimo per contribuente:0,5 M Detrazione fiscale pari a / anno +275% DOMANI Credito d'imposta (In caso di spesa maggiore limite massimo a ) fino a +300% +215% DOMANI Detrazione fiscale:30% Investimento massimo per contribuente:1,0 M Detrazione fiscale pari a / anno 12 Giugno

33 Piano Nazionale Industria 4.0 La grande occasione Anticipazioni varie Presentazione Piano Nazionale Industria 4.0 Approvazione del disegno di Legge di Bilancio 2017 Presentazione della lista delle tecnologie incentivabili: Beni strumentali Sistemi Dispositivi Beni immateriali Circolare N.4/E Agenzia delle Entrate "Disciplina iper e super ammortamento" Primavera Set Ott Ott Mar Giugno

34 Piano Nazionale Industria 4.0 La grande occasione Non connesso Super-ammortamento al 140% Bene strumentale Connesso Iper-ammortamento al 250% Super-ammortamento dei Beni immateriali (SW) al140% 12 Giugno

35 IoT ed Energy Stato attuale e scenari di sviluppo Giovanni Miragliotta Osservatorio Internet of Things Osservatorio Industria 4.0 Osservatorio Artificial Intelligence 12 giugno 2017 giovanni.miragliotta@polimi.it