INDUSTRIA 4.0. La fabbrica del futuro è già qui. Industria 4.0 e Ricerca MARCO CASAGNI DIREZIONE COMMITTENZA MODENA, 7 APRILE

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1 INDUSTRIA 4.0 La fabbrica del futuro è già qui Industria 4.0 e Ricerca MARCO CASAGNI DIREZIONE COMMITTENZA MODENA, 7 APRILE 2016

2 Agenda 1 Il paradigma INDUSTRIA Il modello europeo di INDUSTRIA Le iniziative sui materiali in ottica INDUSTRIA Conclusioni 2

3 Il paradigma Industria 4.0 Internet of things: la carica degli oggetti connessi Possibilità di far interagire parti del mondo fisico tra loro attraverso la rete Presenza elevata di robots che sostituiscono il lavoro manuale umano - Utilizzo di big-data per monitorare l andamento della produzione - Flessibilità nella produzione e personalizzazione del prodotto - Ottimizzazione della produzione attraverso ricalibrazione automatica durante il processo produttivo - Utilizzo intelligente delle risorse energetiche e sviluppo di fabbriche autosufficienti ed ecologiche POPOLAZIONE MONDIALE (VALORI IN MILIARDI) 6,8 7,2 7,6 DISPOSITIVI CONNESSI (VALORI IN MILIARDI) 12, DISPOSITIVI CONNESSI PER PERSONA 1,84 3,47 6,58 Fonte: CISCO

4 Il modello europeo di Industria 4.0 Il modello europeo di Industria 4.0 si sta definendo sulla base dell attività dei singoli stati membri e sull intervento generato dalla Commissione Europea tramite le iniziative di Horizon La Commissione ha attivato l iniziativa Factories of the Future che deriva da un partenariato pubblico-privato, in cui il settore privato è rappresentato dall EFFRA, la European Factories of the Future Research Association, i cui soci sono le principali imprese industriali europee (Siemens, Airbus, Daimler, Philips, Bosch, nonché le italiane Comau, Fiat, Fidia, Prima Industrie). Anche centri di ricerca pubblici, università e associazioni imprenditoriali ne sono membri, tra i quali ENEA. Horizon 2020 prevede un budget di 1,15 miliardi di euro per progetti di ricerca basati sulla roadmap di EFFRA. 4

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6 Industrie 4.0 In Germania, Platform Industrie 4.0 con un budget di 400 milioni di euro, è stata attivata dal Governo Federale attraverso il Ministero dell'istruzione e della Ricerca e il Ministero dell Economia e della Tecnologia, i centri di ricerca pubblici, le università ed il settore privato composto da associazioni di categoria nei settori dell ICT, della meccatronica e dell elettronica e da imprese come Bosch e SAP. 6

7 Industrie du Future Si basa sul partenariato pubblicoprivato Alliance pour l'industrie du Futur, formato da enti pubblici, imprese, università. Obiettivo del programma è favorire la trasformazione dell industria francese anche con riferimento all innovazione organizzativa, ai nuovi modelli di business, ai metodi di design e marketing, ai rapporti tra industria e terziario. I fondi utilizzati nel programma, che sono soprattutto legati al credito di imposta e ai vantaggi fiscali, riguardano tanto le tecnologie tipicamente alla base dell approccio Industria 4.0 quanto la loro adattabilità alle piccole imprese. 7

8 High Value Manufacturing L intervento del Regno Unito parte dal presupposto che il settore manifatturiero inglese sia limitato e necessiti pertanto di un forte investimento di rinnovamento per garantirne la competitività internazionale. Alla base del programma di intervento si individua un aumento degli incentivi pubblici a favore dell innovazione, che dovrebbero raggiungere i 70 milioni di euro all anno ed essere indirizzati con una politica industriale a favore dei settori con maggiori potenzialità di crescita a livello internazionale, quali l aerospaziale e il farmaceutico, la chimica, i macchinari, l elettronica. 8

9 La via italiana nell applicazione di Industria 4.0 Il settore manifatturiero italiano rappresenta il 15% del PIL generato nel nostro Paese (era il 20% nel 2001), con un fatturato di circa 900 mld ed un valore aggiunto di circa 200 mld, cui corrisponde una occupazione di quasi 4mln di lavoratori coinvolti (23% della forza totale) ed un numero di oltre imprese. 9

10 A livello nazionale si segnala l iniziativa annunciata dal Ministero dello Sviluppo Economico denominata Industry 4.0, la via italiana per la competitività del manifatturiero, ed il Cluster Tecnologico Nazionale Fabbrica Intelligente, avviato su impulso del Ministero dell Istruzione Università e Ricerca INDUSTRIA 4.0 dovrebbe configurarsi come la cornice strategica di politica industriale nazionale per puntare a fare della trasformazione digitale dell industria una opportunità per la crescita e l occupazione, attraverso il rilancio degli investimenti industriali, con particolare attenzione a quelli in ricerca e sviluppo, conoscenza e innovazione. Tra le leve operative più immediate: il trattamento fiscale degli ammortamenti orientato sulla facilitazione dei nuovi investimenti in beni strumentali, macchinari e attrezzature, con particolare riguardo alle tecnologie abilitanti la trasformazione digitale; il credito di imposta alla ricerca e sviluppo, da rendere più attrattivo; la detassazione dei redditi derivanti dallo sfruttamento della proprietà intellettuale (Patent box). 10

11 Industry 4.0 Analisi SWOT Strengths Incremento della produttività, efficienza (delle risorse), competitività (globale), ricavi Crescita nei settori lavorativi altamente qualificati e ben pagati Aumento della soddisfazione dei clienti dei nuovi mercati: aumento della personalizzazione dei prodotti e della loro varietà Flessibilità e controllo della produzione Weaknesses Forte dipendenza dalla resilienza della tecnologia e delle reti: piccoli disservizi possono avere effetti considerevoli Dipendenza da una gamma di fattori di successo, compresi: standard, fornitura di lavoro con skill appropriati, investimenti in R&S Costi di sviluppo e implementazione - Potenziale perdita di controllo sull impresa Disoccupazione dei lavoratori semiqualificati Bisogno di acquisire da altri paesi lavoro qualificato e integrare le comunità immigrate Opportunities Rafforzamento della posizione dell Europa come leader globale nel settore manifatturiero (e altri settori industriali) Sviluppo di nuovi mercati pilota per prodotti e servizi Contrasto al decremento demografico dell Unione Europea Abbassamento delle barriere d entrata per PMI che ambiscano alla partecipazione a nuovi mercati, a collegamenti con nuove filiere produttive Threats Cybersecurity, proprietà intellettuale, segretezza dei dati Lavoratori, PMI, industrie ed economie nazionali che mancano di consapevolezza e/ o mezzi per adeguarsi a Industria 4.0 e che di conseguenza rimarranno indietro Vulnerabilità verso e volatilità delle catene globali del valore Adozione di Industria 4.0 da parte di competitor stranieri che neutralizzano le iniziative dell UE Fonte: Industry 4.0 Study for the ITRE Committee European Parliament

12 Il modello delle KIC - Knowledge Innovation Communities

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14 Critical Raw Materials (1)

15 KIC Critical Raw Materials (2)

16 KIC su Added-Value Manufacturing Obiettivi: Accrescere la competitività del manifatturiero europeo sul mercato globale Sviluppare un sistema manifatturiero più sostenibile in termini di risorse, ambiente, società Potenziare e sviluppare il manifatturiero ad alto valore aggiunto, ovvero un sistema integrato comprendente l'intero ciclo di produzione, distribuzione e gestione a fine vita dei beni e dei prodotti/servizi Seguire un approccio sistemico che richieda un lavoro interdisciplinare per ridefinire anche la formazione di risorse umane qualificate Creare una massa critica qualificata di attori eccellenti nella ricerca, nell innovazione, nell istruzione, nella formazione e nell industria, coerentemente con le azioni definite nell ambito della Strategic Research Agenda of Manufuture.

17 La Flagship GRAFENE ü L Unione Europea punta sul grafene - con un finanziamento di un miliardo di euro nei prossimi 10 anni quale materiale con grandi potenzialità di applicazione; ü È un nanomateriale dalle eccezionali proprietà che, se integrato con i materiali impiegati nella manifattura tradizionale, può accrescerne le prestazioni e ampliarne l impiego; ü Il grafene è 200 volte più forte dell acciaio, è un conduttore di elettricità più efficiente del rame ed un eccezionale conduttore di calore; ü Viene definito la plastica del futuro perché rappresenta uno dei materiali più promettenti per la produzione di nuove tecnologie in grado di rivoluzionare molti settori industriali come l elettronica, il fotovoltaico, la sensoristica, la chimica e la meccanica; ü La combinazione delle sue proprietà meccaniche con quelle elettriche ne consente l impiego nell elettronica flessibile e pieghevole A. Geim K. Novoselov Nobel Prize in Physics 2010

18 Grafene Roadmap

19 Conclusioni ü I mercati emergenti dispongono di manodopera con minore know-how e, rispetto ai mercati sviluppati, hanno una flessibilità minore per aumentarla e la quarta rivoluzione industriale sposterà sempre più l accento dalla quantità alla qualità demografica; ü Nuovi materiali, nuovi processi produttivi, nuova logistica, nuovi modi di produrre, stoccare e utilizzare l energia, nuovi modi di lavorare e interagire e quindi nuovi standard e regole, stanno rivoluzionando il modo di fare impresa e disegnare le policy; ü per vincere questa grande sfida che i sistemi industriali si trovano ad affrontare, grande importanza avrà la disponibilità di incentivi e risorse finanziarie pubbliche per le imprese che devono investire, assieme ad una stretta collaborazione tra imprese ed enti di ricerca per perseguire quelle innovazioni industriali indispensabili per ricavare benefici di competitività più profondi, radicali e di lungo termine.

20 GRAZIE per l attenzione marco.casagni@enea.it 20