Working Paper. Lorenzo Ciapetti, Paolo Perulli WP2 / 2015

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1 Working Paper Open Manufacturing: una piattaforma interregionale per l innovazione nel settore della meccatronica. Nuove evidenze per una nuova stagione di politiche regionali dell innovazione Lorenzo Ciapetti, Paolo Perulli WP2 / 2015 Documento di lavoro È consentita la copia e la distribuzione a scopo divulgativo e didattico, citando la fonte. Sono consentite, inoltre, le citazioni purché accompagnate dall'idoneo riferimento bibliografico. Per ogni ulteriore uso, se ne vieta l'utilizzo senza il permesso scritto degli Autori. Fondazione Irso Via Leone XIII, Milano Tel Fax

2 Executive summary L articolo sintetizza le principali evidenze finora emerse dal programma di ricerca sulla meccatronica avviato da Fondazione Irso e Antares, che ha realizzato una mappatura dell offerta R&D del Nord Italia. Il lavoro nasce con l intenzione di verificare l offerta tecnologica per determinate soluzioni e prodotti e la capacità del sistema della R&D di cogliere la sfida lanciata dal programma Horizon2020 per progetti collaborativi di eccellenza in grado di favorire l efficiente attivazione e coordinamento delle conoscenze, competenze e dotazioni. Le informazioni ricavate dalla mappatura sul sistema della ricerca meccatronica nel Nord Italia permettono di ipotizzare le linee di sviluppo di un possibile business model di coordinamento di una piattaforma interregionale per l utilizzo delle infrastrutture di ricerca, in particolare individuando i nodi di governance interregionale che restano da sciogliere. Abstract The article summarizes the main findings from the research program on mechatronics change and innovation in Northern Italy activated by Foundation Irso and Antares. Research activities produced a mapping of knowledge, skills and equipments available for mechatronics R&D, in order to test the technology offer for mechatronics innovation and the ability of R&D infrastructures in Northern Italy to grasp the challenge for excellent cooperative projects of the EU program Horizon2020. A possible business model for the organization of an interregional platform for research infrastructures is also discussed, analysing unsolved governance issues which need to be addressed. Introduzione Lo scenario di un Europa intelligente, sostenibile e solidale proposto dalla UE come priorità entro il 2020 non può fare a meno di affrontare il cruciale nodo della valorizzazione della capacità manifatturiera per il futuro economico del continente. E in questa prospettiva che va letta la sfida degli innumerevoli approfondimenti e programmi che la Commissione Europea e molti Stati membri hanno promosso negli ultimi anni al fine di sostenere una robusta azione di innovazione nel settore manifatturiero europeo 1. L enfasi sull importanza della manifattura nell economia europea deriva prevalentemente dal contributo del settore alle esportazioni UE (70% delle esportazioni totali nel 2010) e all innovazione (77% del totale della ricerca e sviluppo del settore privato UE nel 2008) (RIM, 2014). Non mancano, tuttavia, nodi critici collegati soprattutto alla disomogenea capacità innovativa della manifattura all interno delle diverse regioni europee ed alla ancora debole capacità delle imprese europee di investire in innovazione di processo e efficienza energetica, azioni che permetterebbero invece migliori rendimenti di lungo periodo (Wintjes et al. 2014). Sebbene debba essere riconosciuto un ruolo fondamentale alle politiche nazionali di ricerca e innovazione per l individuazione di priorità strategiche di avanzamento tecnologico nell ambito manifatturiero, è tuttavia nella dimensione regionale che si gioca oggi, in Europa, la delicata partita di come permettere un più diffuso e efficace utilizzo delle applicazioni tecnologiche già esistenti ad un numero più elevato di utilizzatori, soprattutto piccole e medie imprese (PMI), aumentandone quindi la propensione all innovazione ed allo stesso tempo garantendo una rinnovata capacità competitiva all interno delle value chains dell industria europea. La prospettiva territoriale o regionale (place-based) dell innovazione riassume centralità per almeno quattro ragioni: a) perché diventa necessario, in questa fase, lavorare in modo puntuale sull incontro tra l offerta di soluzioni tecnologiche che scaturiscono dal mondo della ricerca e la domanda di innovazione da parte delle 1 L obiettivo ambizioso è quello di portare l industria europea a pesare maggiormente sul PIL continentale (dal 16% odierno al 20%). Si veda ad esempio European Commission (2014a). Tra i programmi nazionali più ambiziosi si possono citare il tedesco Industrie 4.0 oppure l olandese Smart Industry. Working Paper 2 /2015 2

3 imprese e questo implica una prospettiva di governance che sfrutti al massimo la conoscenza reciproca tra i soggetti in causa; b) perché è indispensabile cucire insieme il trasferimento di tecnologie abilitanti alle PMI con le strategie di specializzazione intelligente (smart specialisation) e quindi concepire i processi di valorizzazione e scoperta imprenditoriale su scala locale e regionale come una cornice per azioni di diffusione di conoscenze tecnologiche e di collaborazione tra enti di ricerca e imprese (RIM, 2014); c) perché il trasferimento di conoscenza improntato a pratiche collaborative aperte (open innovation) richiede complessi ecosistemi, costruiti dal basso, in cui i diversi attori (imprese, università, laboratori, infrastrutture di ricerca, amministrazioni locali, agenzie) condividono risorse, rischi e risultati (Vanhaverbeke et al. 2012; European Commission, 2014b); d) perché è centrale il ruolo delle cosiddette infrastrutture regionali per l innovazione (che nell accezione più ampia possiamo definire come centri che detengono competenze e attrezzature accessibili da parte di soggetti esterni) nel concepire percorsi di collaborazione tra imprese e mondo della ricerca. Affermare l importanza della prospettiva territoriale per l innovazione non significa, tuttavia, disconoscere che la costruzione di modelli efficaci di collaborazione richiede economie di scala nello sfruttamento delle conoscenze, competenze e dotazioni. Arrivare ad articolare azioni di orientamento della domanda di innovazione richiede innanzitutto che si conosca l offerta disponibile su scala interregionale. Per questo motivo riteniamo centrale il percorso intrapreso nell ambito del progetto Campo della Ricerca del Nord, promosso da Fondazione Irso, che ha condotto a un programma di ricerca sulla meccatronica, in collaborazione con Antares, e alla prima mappatura dell offerta di R&D del Nord Italia. Il lavoro nasce con l intenzione di creare una mappatura dell offerta di ricerca e sviluppo nelle regioni del Nord Italia che permetta agli attori (Università, enti di ricerca, imprese, reti di impresa e Istituzioni regionali) di verificare l offerta tecnologica per determinate soluzioni e prodotti e che raccolga la sfida, lanciata dal programma Horizon2020, per progetti collaborativi di eccellenza con una forte caratterizzazione interregionale. La mappatura ha individuato complessivamente 357 nodi (centri di ricerca pubblici e privati, Università, parchi scientifici, parchi tecnologici, incubatori, centri per l innovazione), per i quali l obiettivo è analizzare aree progettuali di riferimento, risorse impegnate, partnership e relazioni attivate, strutture organizzative e meccanismi di coordinamento, fonti di finanziamento, nuove frontiere della ricerca e temi di attivazione per Horizon Questo articolo sintetizza le principali evidenze emerse dall azione di mappatura sin qui realizzata, con particolare attenzione alla ricerca ed alle applicazioni afferenti alla filiera meccatronica 3, e mette in luce la necessità di progettare ad un vero e proprio programma di coordinamento interregionale delle competenze e attrezzature di ricerca. La restante parte dell articolo è così organizzata: nel primo capitolo si introducono i principali risultati della rilevazione effettuata sul campione di centri di ricerca del Nord Italia (N=55); nel secondo capitolo si richiama l importanza del comparto meccatronico per la manifattura italiana e del Nord in particolare e si illustrano le principali evidenze emerse in tema di ricerca afferente alla filiera meccatronica; nel terzo capitolo si ipotizzano le linee di sviluppo di un possibile business model di coordinamento di una piattaforma interregionale per l utilizzo delle infrastrutture di ricerca; nelle conclusioni si sottolineano i nodi di governance interregionale che restano da sciogliere. 2 I 357 nodi sono il risultato di una selezione, su base regionale, a cui si è giunti attraverso un esame delle principali basi dati sui centri di ricerca a livello di regioni del Nord e MIUR. 3 Per meccatronica si intende l'integrazione sinergica fra più discipline quali: meccanica, elettronica, informatica/software e sistemi di controllo. Working Paper 2 /2015 3

4 1. La mappatura dell offerta di R&D nel Nord Italia La rilevazione attraverso questionario strutturato condotta nel 2014 ha permesso di costruire un primo campione dell offerta R&D del Nord Italia costituito da 55 enti 4. La distribuzione delle attività di ricerca in base a specializzazioni settoriali è avvenuta adottando all interno del questionario una tassonomia AIRI 5. Le risposte dei centri mostrano una articolata specializzazione: di fatto, sebbene il 60% dei nodi intervistati dichiari attività collegate alla filiera meccatronica, solo il 16% ha una domanda di ricerca proveniente dal comparto dei Beni strumentali per l industria manifatturiera meccanica e meccatronica (Fig.1). Figura 1 Settori industriali di attività collegati alla ricerca dei nodi intervistati (N=55) Energia Beni Strumentali per l industria manifatturiera meccanica e meccatronica Informatica e Telecomunicazioni Farmaceutica, Biotecnologie e Biomedicale Trasporti (terrestri e marittimi) Microelettronica e Semiconduttori Chimica Aeronautica e Aerospazio Altro 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 Elaborazione: Antares/Irso I nodi dell Emilia Romagna e della Lombardia, sono quelli maggiormente presenti (70% del totale), perché le due regioni sono quelle con una numerosità di partenza più alta (60,8% del totale dei nodi mappati). L insieme delle strutture intervistate impiega addetti di cui il 20% in strutture private 6. Nel 55% dei casi si tratta di strutture private (società private, consorzi, fondazioni) e nel restante 45% di enti pubblici (università e dipartimenti, Agenzie regionali). I Centri di ricerca/laboratori universitari (27,6%) e i centri di ricerca/laboratori privati (22,4%) sono le strutture maggiormente rappresentate. Gli ambiti verso cui si concentra l attività di questi nodi (domanda di ricerca) presentano in prevalenza caratteristiche di trasversalità, come l energia, i beni strumentali per la meccanica e la meccatronica, l informatica (informatica e telecomunicazioni). 4 Rilevazione condotta tra giugno e settembre 2014 attraverso diversi strumenti di rilevazione (fax, e sito online, interviste dirette e telefoniche), con il coinvolgimento e il supporto degli studenti del corso di formazione CIS-IRTEAM per R&D Manager, finanziato dalla Regione Emilia Romagna. 5 Le categorie di ricerca selezionate per la mappatura sono state mutuate da una tassonomia AIRI (Associazione Italiana per la Ricerca Industriale) e comprendono: Beni Strumentali per l industria manifatturiera meccanica e meccatronica; Informatica e Telecomunicazioni; Microelettronica e Semiconduttori; Energia; Chimica; Farmaceutica, Biotecnologie e Biomedicale; Trasporti (terrestri e marittimi); Aeronautica e Aerospazio. All interno di ciascuna categoria sono stati esplosi ambiti di ricerca specifici, sempre attraverso un analisi dei report AIRI. 6 In realtà gli addetti complessivi comprendono due grandi imprese private che, avendo una forte specializzazione in R&D, hanno dichiarato il proprio organico complessivo, ed un consorzio interuniversitario che rappresenta il 56% dei addetti. Senza queste tre realtà la media è di 41 addetti per struttura. Working Paper 2 /2015 4

5 Figura 2 - Distribuzione geografica dei nodi intervistati. (N=55) Elaborazione: Antares/Irso. L 85% del campione ha sviluppato contatti diretti con il mondo delle imprese. Il 44,7% degli enti ha attivato da 1 a 10 contratti nell arco dell ultimo triennio. Tuttavia la capacità commerciale dipende dal tipo di struttura. In media il rapporto con le imprese si traduce in 310 contratti nell arco di un triennio per i centri per l innovazione, 148 contratti per gli enti privati, 141 per gli enti no profit e fondazioni, 14 per i centri universitari. Ovviamente essere dislocati su più sedi raddoppia in media il numero di contratti in un triennio. Tabella 1- Analisi della distribuzione del numero di contratti per tipologia di ente Elaborazione: Antares/Irso. Tipologia di ente somma media max min Centro di ricerca/laboratorio privato Centro di ricerca/laboratorio pubblico Centro di ricerca/laboratorio universitario Centro per l innovazione Fondazione/Ente di ricerca no profit Istituto cooperativo per l'innovazione Laboratorio privato c/o terzi Parco scientifico tecnologico Il 70,5% degli enti intervistati lavora con imprese di diversa dimensione (piccole, medie e grandi). Tuttavia esiste una distribuzione di probabilità relativa alla dimensione del committente, sulla base della tipologia degli enti (Tab.2). Il lavoro con la piccola impresa prevale per i parchi scientifici e tecnologici, i centri universitari, e gli istituti cooperativi per l innovazione. Il lavoro con la grande impresa ha una probabilità superiore alla media di avvenire nel caso di un centro universitario. In questo ultimo caso, si tratta di un dato che, pur alla luce della debolezza commerciale riscontrata per gli enti universitari, mostra un tipo di ricerca in grado di catturare l interesse di big player industriali. Le tecnologie abilitanti o KETs (Key Enabling Technologies) sono tecnologie ad alta intensità di conoscenza e di ricerca e sviluppo, che interessano cicli di innovazione rapidi, consistenti spese di investimento e posti di lavoro altamente qualificati. La loro importanza è legata alla capacità di valorizzazione del sistema produttivo, attraverso l innovazione di processi, prodotti e servizi che interessano molteplici ambiti economici. Working Paper 2 /2015 5

6 Tabella 2 - Analisi della dimensione del committente (piccole,medie o grandi imprese) per tipologia di ente (distribuzione % per ente) Elaborazione: Antares/Irso. Tipologia di ente piccole medie grandi Centro di ricerca/laboratorio privato Centro di ricerca/laboratorio pubblico Centro di ricerca/laboratorio universitario Centro per l innovazione Fondazione/Ente di ricerca no profit Istituto cooperativo per l'innovazione Laboratorio privato c/o terzi 100 Parco scientifico tecnologico Società di ingegneria e progettazione 100 Totale complessivo Alla luce di questa definizione, tratta dalla Commissione Europea, le tecnologie abilitanti sviluppate dai nodi intervistati riguardano in misura preponderante i materiali avanzati (materiali con nuove funzionalità e migliori prestazioni d'uso, per prodotti più competitivi e sicuri che consentano di ridurre al minimo l'impatto sull'ambiente e il consumo delle risorse), le tecnologie di produzione avanzata (tecnologie produttive e di trasformazione ad alta densità di conoscenze e maggiormente sostenibili) e le nanotecnologie (progettazione e realizzazione di dispositivi in scala micrometrica). La collaborazione con le imprese si dipana attraverso diversi livelli di implementazione dell attività, sintetizzabili nel TRL (Technology Readiness Level o livello di maturità tecnologica 7 ) che altro non è che il posizionamento ipotetico della propria attività (in questo caso attività innovativa) su una scala composta da nove livelli: 1. Principi di base osservati (Ricerca di base); 2. Concetto tecnologico formulato (Ricerca tecnologica e applicata); 3. Prova sperimentale (Ricerca tecnologica e applicata); 4. Validazione in laboratorio (Ricerca tecnologica e applicata); 5. Validazione della tecnologia nell ambiente rilevante (Sviluppo sperimentale - dimostrazione); 6. Dimostrazione nell ambiente rilevante (Sviluppo sperimentale - dimostrazione); 7. Dimostrazione nell ambiente operativo (Sviluppo sperimentale - dimostrazione); 8. Sistema completo e qualificato (Sviluppo sperimentale - dimostrazione); 9. Sistema finito e funzionante in ambiente reale (Prima produzione). 7 Si veda Working Paper 2 /2015 6

7 Figura 3 - le tecnologie abilitanti su cui stanno lavorando i centri del Nord. Distribuzione percentuale. Elaborazione:Antares/Irso Nel caso dei nodi intervistati, il 53% delle risposte fa riferimento ai primi 4 livelli, ossia quelli che interessano la ricerca di base e la ricerca tecnologica applicata, ben lontani dalla prototipazione e dalla prima produzione, il 42% delle risposte interessa livelli di sviluppo sperimentale (dal 5 all 8) e il 5% la prima produzione (livello 9). Mettendo a confronto gli attori pubblici e quelli privati, si può notare che nei primi la percentuale di risposte è maggiore per le attività a monte (come ad esempio la ricerca di base e la ricerca tecnologia applicata), mentre per i centri privati, acquisisce una maggiore importanza il segmento a valle, come la prototipazione e la prima produzione. Figura 4 la curva di maturità tecnologica degli enti intervistati sulla base dei TRL dichiarati Elaborazione:Antares/Irso. Working Paper 2 /2015 7

8 Figura 5 - Technology Readiness Levels. Distribuzione percentuale delle frequenze di risposta e confronto fra attori pubblici e privati. Elaborazione: Antares/Irso. La condivisione fisica di laboratori e attrezzature con soggetti terzi è presente, ma interessa poco più di un terzo delle strutture e incide in modo modesto sul volume complessivo del fatturato degli enti intervistati (mediamente il 9%). Questo aspetto apre un tema di discussione molto importante sul livello di utilizzo e impiego delle infrastrutture e delle apparecchiature, che potrebbero essere sfruttate anche da terzi, migliorando l accesso a ciò che già esiste, riducendo da una parte ridondanze e, dall altra, garantendo una accelerazione dei tempi di recupero degli investimenti 8.La considerazione assume maggiore importanza se si considera che, nel 38% dei casi circa, si tratta di infrastrutture, laboratori e apparecchiature che hanno un caratteristica di unicità, almeno a livello regionale. 2. La meccatronica: una specializzazione chiave della manifattura italiana Il valore del comparto meccatronico all interno della manifattura italiana emerge innanzitutto dai dati dell export che attestano che si tratta di un settore che equivale al 34% dell intero export italiano, di cui il Nord genera l 80% del valore complessivo 9. Dopo la crisi del 2009 alcuni prodotti elettro-meccanici (soprattutto afferenti al gruppo macchinari e apparecchi e apparecchi elettrici) hanno trainato la ripresa dell esportazioni. La specializzazione delle regioni italiane del Nord non è omogenea: ci sono regioni che si distinguono per un diverso vantaggio competitivo in termini di capacità di esportazione (ad esempio il Veneto per gli apparecchi elettrici e l Emilia Romagna per i macchinari). La quota di export che è cresciuta di più negli ultimi dieci anni è quella destinata ai paesi extra-europei (Lombardia e Emilia Romagna le regioni più competitive fuori d Europa) di cui la quota BRIC in forte ascesa (+7 miliardi) rappresenta il 28%. La meccatronica consiste in realtà in una ampia gamma di applicazioni e prodotti industriali. Ad esempio, in un lavoro di mappatura all interno del polo meccatronico di Reggio Emilia, condotto da Antares nel , è emerso che il comparto si presta con difficoltà a tradizionali ricostruzioni settoriali ed è invece più agevole inquadrarlo con un modello di lettura maggiormente incentrato sulle diverse funzionalità dei prodotti realizzati dalle aziende del territorio. A Reggio Emilia, le 300 imprese della meccatronica analizzate effettuano lavorazioni distribuite su 6 comparti: agrimeccatronica (trattrici e macchine agricole, macchine per 8 Ricordiamo che per infrastrutture di ricerca si intendono tutti i soggetti che, a prescindere dalle performance di eccellenza in termini di R&D, detengano competenze e attrezzature accessibili da parte di soggetti esterni e che siano caratterizzati da un profillo organizzativo e di management adatto a garantire una sistematica apertura verso l esterno. 9 I dati elaborati da Antares sono tratti dalla banca dati ISTAT Coeweb e si riferiscono ai valori dell export in euro dal 2000 al Non potendo disporre di dati puntuali sul valore dell export dei diversi poli della meccatronica del Nord, ci avvaliamo qui, come valore di stima, dei settori che classicamente ricomprendono la produzione meccatronica (codici Ateco 2007: CI-Computer, apparecchi elettronici e ottici; CJ-Apparecchi elettrici; CK-Macchinari ed apparecchi n.c.a.; CL-Mezzi di trasporto; CM-Prodotti delle altre attività). 10 Si veda: Working Paper 2 /2015 8

9 giardinaggio, macchine per l irrigazione e protezione colture); robotica industriale (automotive /garage equipment - attrezzature per autofficine, macchine utensili e attrezzature di produzione, packaging/material handling, logistica, imballaggio, movimentazione); mobilità sostenibile (componenti e sistemi per veicoli elettrici, ibridi e sistemi audio e infotainment - antenne, altoparlanti, navigatori, allarmi); amusement parks (attrezzature e macchine per parchi giochi); home appliances (elettrodomestici per cottura e refrigerazione, elettrodomestici per la pulizia, sistemi di riscaldamento, servoscale, montascale); componentistica (trasmissione di potenza, idraulica, componenti elettrici ed elettronici, automazione, software). La stessa rilevazione ha evidenziato che esistono frontiere di R&D su cui le imprese meccatroniche stanno concentrando la propria attenzione: automazione, robotica e sistemi di controllo; materiali innovativi; sistemi di monitoraggio e diagnostica. Si tratta di un settore in cui è evidente la stretta correlazione tra innovazione, crescita e competitività sui mercati internazionali, ma che è ancora fortemente interessato da processi di innovazione incrementale (Ciapetti, 2011) e dove pertanto svolgono un ruolo cruciale azioni di collaborazione tra imprese e enti di ricerca, sia attraverso la condivisione delle infrastrutture di ricerca, sia attraverso forme di cluster o associazioni di impresa a livello regionale 11. Nella mappatura dei nodi di ricerca del Nord Italia emerge che la partecipazione attiva nella filiera della meccatronica è particolarmente spiccata e interessa quasi il 60% dei nodi intervistati. In particolare, per 24 nodi (ovvero il 75% di chi dichiara una affiliazione meccatronica), il collegamento è riconducibile ad attività di R&D rispetto alla macro categoria Beni Strumentali per l industria manifatturiera meccanica e meccatronica e riguarda principalmente le seguenti attività specifiche di ricerca (fig.6): tecnologie per il controllo, il monitoraggio, la supervisione, la diagnosi e la manutenzione; la progettazione di macchine e sistemi produttivi complessi, di sensori e componenti meccatronici ad alte prestazioni. Figura 6 - Distribuzione delle attività di ricerca dei nodi all interno della categoria beni strumentali per l industria manifatturiera, meccanica e meccatronica. (Totale frequenze: 163) tecnologie per il monitoraggio, la supervisione, la diagnosi e la manutenzione 14,1 Progettazione di macchine e sistemi produttivi complessi Sensori e componenti meccatronici ad alte prestazioni 12,3 11,7 3D Modeling 9,2 Nuovi materiali strutturali per componenti, macchine e sistemi 9,2 Nuove configurazioni di macchine, processi e sistemi eco-sostenibili 8,6 MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems Metodi e tecnologie ICT basate su internet per la integrazione delle filiere 8 8 Strumenti CAD-CAM basati sulla conoscenza per la progettazione e produzione nanomeccatronica 6,1 6,7 Metodi e standard per la automazione ed integrazione di sistemi produttivi complessi 6,1 Elaborazione: Antares/Irso Utilizzando la suddivisione delle attività sulla base dei TRL, e confrontando la loro distribuzione fra centri collegati ad attività di ricerca svolte nella macro categoria dei beni strumentali per l industria manifatturiera, meccanica e meccatronica e la media dei centri intervistati, emerge una maggior propensione dei primi a 11 Ed infatti sono diverse le realtà associative nel Nord Italia che riuniscono sotto forma di cluster o poli le imprese meccatroniche del territorio. Un esempio di consorzio pubblico gestito da una società di servizi è il Mesap della Regione Piemonte; un esempio di consorzio privato per il trasferimento tecnologico è Intellimech presso il Kilometro Rosso di Bergamo. Working Paper 2 /2015 9

10 concentrarsi verso le attività di ricerca più a valle, in virtù della prossimità e immediatezza, in termini di applicazione, che queste tecnologie possono avere con le realtà industriali (figura 7). Figura 7 - Technology Readiness Levels. Distribuzione percentuale delle frequenze di risposta e confronto fra attività di ricerca svolte nel campo dei beni strumentali per l industria manifatturiera, meccanica e meccatronica e media dei centri intervistati Elaborazione: Antares/Irso. In questa prospettiva, esistono ambiti specifici di ricerca meccatronica che sono da considerare a maggiore applicabilità industriale (livelli 8 e 9 dei TRL), come ad esempio nel caso di metodi e tecnologie ICT per la filiera, tecnologie per il controllo, il monitoraggio e la diagnosi, nuove configurazioni di macchine (fig. 8). Da rilevare che la ricerca sulla nanomeccatronica e i MEMS (che pur sono ambiti specifici di ricerca meccatronica) non è presente in questi livelli vicini alla produzione, testimoniando che si tratta di specializzazioni più concentrate sulla ricerca di base e prima sperimentazione. Figura 8 - Indice di associazione tra affiliazione dichiarata alla filiera meccatronica e ambiti specifici di ricerca sulla base dei TRL 8 e 9 (n. di risposte per livello) Elaborazione: Antares/Irso. Working Paper 2 /

11 Suddividendo fra strutture private e pubbliche, si rileva una elevata competitività della ricerca pubblica sui livelli di prototipazione e sperimentazione, mentre emerge una maggiore specializzazione degli enti privati sulla fase della prima produzione 12. Per ciò che riguarda l impiego di tecnologie abilitanti (KETs), rispetto alla distribuzione media del campione, si riscontra, per la specializzazione meccatronica, una più elevata probabilità di collegamento con le seguenti tecnologie: ottica e fotonica, micro e nanoelettronica, biotecnologie industriali, tecnologie di produzione avanzata 13. In tema di accesso alle infrastrutture di ricerca, esiste complessivamente una limitata capacità degli enti di ricerca di valorizzare le proprie dotazioni e strumentazioni (ad esempio permettendone l utilizzo a terzi) e questo ritardo è ancora più accentuato se si considera la specializzazione meccatronica (fig. 9). Figura 9 - Messa a disposizione di terzi delle proprie infrastrutture. Elaborazione: Antares/Irso. 3. Organizzare una piattaforma interregionale per la meccatronica: alla ricerca di un business model Le evidenze offerte dalla mappatura dell offerta di R&D del Nord Italia confermano, dunque, la presenza di percorsi collaborativi tra ricerca e imprese anche nelle fasi di pre-produzione, cruciali per accrescere la competitività della manifattura. Questo tipo di collaborazione ad alto valore aggiunto è particolarmente evidente nell ambito della meccatronica. Emerge, invece, una debolezza del sistema Nord per ciò che riguarda la condivisione delle infrastrutture di ricerca in un ottica business oriented. Di fatto, approfondendo i dati della mappatura, l utilizzo delle strutture da parte di terzi non è correlato alla dimensione di impresa 14. L apertura delle strutture non è correlata neanche alla distintività regionale o nazionale e neanche alla maturità tecnologica offerta (TRL 7,8,9). L utilizzo non è correlato alla tipologia di ente (privato, pubblico o universitario). Si riscontra al contrario una correlazione tra apertura commerciale a terzi delle infrastrutture e fatturato per i centri che traggono da tali attività una quota di reddito superiore alla 12 Questo dovrebbe indurre anche a valutare il ruolo cruciale della ricerca universitaria come importante fase di accompagnamento pre-produzione. 13 Qui sono calcolati i 32 centri che dichiarano affiliazione alla filiera meccatronica. La probabilità è calcolata sulla base degli odds ratios tra chi dichiara di partecipare alla filiera meccatronica e chi no, rispetto alle KETs monitorate. 14 Abbiamo approfondito l esame dei dati con una serie di analisi di correlazione. Solo per la grande impresa esiste una correlazione con l apertura commerciale a terzi delle infrastrutture (ma con significatività al 10%). Working Paper 2 /

12 media (>9%); si tratta di una correlazione positiva e significativa, ma che non spiega le motivazioni di apertura a terzi 15. In sintesi, seppur con le cautele dettate dalla ristrettezza del campione, sembra mancare un modello di utilizzo e quindi una consapevolezza del potenziale commerciale delle infrastrutture di ricerca. Al contrario riteniamo che queste infrastrutture, adeguatamente mappate in modo capillare ed esaustivo, possano rappresentare un primo importante elemento di condivisione di conoscenze e risorse e quindi un tassello importante per una piattaforma di open innovation interregionale 16. Il valore strategico di queste infrastrutture è collegato al modello complessivo di governance dell offerta e domanda di innovazione su scala sovraregionale. L obiettivo di un tale programma di governance potrebbe prevedere l obiettivo di mettere a valore l accesso e l utilizzo di queste strutture attraverso programmi di collaborazione tra imprese e enti di ricerca, anche finanziati da fondi regionali ed europei e anche su scala cross-border europea, ipotizzando, ad esempio, una piattaforma di prenotazione e richiesta di utilizzo delle infrastrutture regionali anche da parte di PMI europee. Tabella 3 Caratteristiche dei nodi e apertura a terzi delle infrastrutture. Matrice di correlazione (Pearson) Si rende, pertanto necessario, costruire un modello di business (Johnson et al., 2008) che sappia coniugare l intento strategico esposto, con un robusto quadro di redditività economica sulla base della distintività e specializzazione delle competenze e delle risorse disponibili. Un modello di condivisione a carattere interregionale dovrebbe saper dare risposta a due tipi di sfide: quelle sul lato delle policy e quelle di carattere organizzativo (tabella 4). Sul lato delle policy l obiettivo è permettere un ampliamento della domanda di innovazione anche da parte di PMI, aumentando la capacità di trasferimento delle conoscenze; sul lato dell organizzazione si tratta di aumentare la formazione di percorsi collaborativi tra imprese e enti di ricerca in una logica di innovazione aperta, offrendo, al contempo, un modello di business per lo sfruttamento di competenze e risorse distintive. Tabella 4 Le sfide per un modello di piattaforma interregionale 15 Avendo voluto testare, infine, l apertura a terzi come variabile dipendente con una serie di regressori (dimensione delle imprese servite, fatturato e distintività delle attrezzature a livello regionale) il modello di regressione logistica (logit) utilizzato non presenta alcun parametro di significatività. Risultati ottenibili su richiesta. 16 Ed infatti, parallelamanente al percorso descritto nel presente paper, alcuni programmi regionali hanno iniziato a mappare la propria dotazione infrastrutturale di R&D (si veda ad esempio la mappa Aster in Emilia Romagna). Working Paper 2 /

13 Sfide di policy Ampliare la gamma di innovazione (processo, prodotto, organizzativa, ecc.) Ampliare l applicazione di tecnologie abilitanti Collegare la ricerca con il tessuto economico locale e le strategie di smart specialisation Ampliare l accesso a esperimenti e test pre-commerciali Ampliare le competenze delle PMI Consentire accesso a competenze distintive a livello europeo per le PMI Sfide organizzative Open Innovation e reti collaborative Modello di accesso a infrastrutture regionali di ricerca Conclusioni La ricerca ha messo in evidenza un problema di scarsa conoscenza delle infrastrutture di ricerca. A parte le infrastrutture di ricerca censite periodicamente dalla UE (una quarantina quelle italiane) e dal MIUR (220 quelle censite nell ultima rilevazione), che sono di fatto centri di eccellenza in grado di collaborare di fatto ed in potenza nell ambito delle reti di ricerca internazionale, esistono tipologie di facility (fisiche, virtuali, distribuite, da mettere a rete) che possono svolgere una funzione importante in termini di ricerca applicata se non di servizio alle imprese, e dunque di collegamento pratico ed agibile tra ricerca e produzione, esercitando una valenza strategica per i territori; di tali infrastrutture non si ha una percezione chiara, né esiste un albo, mentre importante sarebbe una loro identificazione con annessa mappatura delle competenze; Un secondo problema evidenziato è quello di asimmetria informativa riguardo l accesso concreto alle infrastrutture di ricerca. Poco sviluppata è l informazione circa le disponibilità, possibilità e modalità di utilizzo dei laboratori di ricerca da parte di imprese e altri soggetti esterni, in un ottica collaborativa e di innovazione aperta. Non si tratta solo di un problema di incrocio tra offerta e domanda (peraltro nient affatto scontato), ma di promuovere in maniera pro-attiva, partendo da un esame critico di informazioni mirate e da valutazioni sull efficacia/efficienza oggi assenti, occasioni di nuovi utilizzi e applicazioni delle conoscenze e delle tecnologie, e l accesso a tali conoscenze da parte delle PMI; Un terzo problema è quello di common-pool resources. La ricerca è vista spesso come pubblica o privata, poco considerato è il suo profilo di bene comune di conoscenza (non escludibile ma rivale) che viene alimentata e utilizzata congiuntamente. Vanno quindi promosse forme di uso e manutenzione congiunta delle risorse comuni. Un quarto problema è relativo alla governance. Le infrastrutture di ricerca, come altre importanti componenti del sistema della ricerca e innovazione, soffrono di una governance del sistema finalizzata a integrare e coordinare i processi di generazione, diffusione e applicazione della conoscenza poco strutturata. Problemi cruciali specie nell Orizzonte 2020 di severa competizione europea. È dunque necessaria una seria riflessione sulla programmazione degli obiettivi, delle risorse e della governance della ricerca e innovazione che non può che mettere al centro le Regioni. Esse sono, per raggio d azione, massa critica, conoscenza del contesto, presidio delle infrastrutture e laboratori di servizio R&D, i soggetti potenzialmente in grado di dare il migliore contributo alla integrazione e coordinamento dei processi di generazione, diffusione e applicazione della conoscenza alle imprese. È dunque cruciale il tema dei rapporti Stato-Regioni e del coordinamento inter-regionale, punto su cui incide tra l altro la revisione del Titolo V della Costituzione, per un azione di policy coerente ed efficace a tutti i livelli istituzionali e per l allocazione del mix di risorse finanziarie disponibili. Working Paper 2 /

14 Bibliografia Ciapetti, L. (2011), Technological change, knowledge integration, and adaptive processes under globalisation. The mechatronic evolution of the Reggio Emilia district, in Jacobson D., Robertson P. (eds.), Knowledge Transfer and Technological Diffusion, Edward Elgar. European Commission (2014a), Communication for a European industrial renaissance, COM (2014), 14/2. European Commission (2014b), Boosting open innovation and knowledge transfer, Independent expert group report. Johnson, M.W., Christensen, C.M., Kagermann, H. (2008), Reinventing your business model, Harvard Business review. RIM (2014), Supporting advanced manufacturing activities at the regional level, Thematic paper. Vanhaverbeke, W., Vermeersch, I., De Zutter, S., (2012), Open Innovation in SMEs: how can small companies and start-ups benefit from open innovation strategies?, Vlerick Leuven Gent Management School. Wintjes, R., Doulas, D., Fairburn, J., Hollanders, H., Pugh, G., (2014), Beyond product innovation: improving innovation policy support for SMEs in traditional industries, UNI-Merit working papers Series, 32. Working Paper 2 /

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