Così l'Internet of Things cambia la fabbrica

Così l’Internet of Things cambia la fabbrica

L‘Internet of Things trasformerà il manufacturing. Alberto Sangiovanni-Vincentelli è professore al dipartimento di Ingegneria Elettrica e Scienza dei Calcolatori della University of California a Berkeley, è co-fondatore di Cadence e Synopsys, le due imprese leader a livello mondiale nel settore della Electronic Design Automation, ed è stato consulente per moltissimi grandi marchi. Lo abbiamo incontrato ai NIDays 2016, un convegno organizzato dall’azienda statunitense National Instruments, dove tecnici, ingegneri e ricercatori presentano i loro progetti innovativi. Abbiamo parlato di Industria 4.0, dell’evoluzione del manufacturing e di come l’Internet of Things stravolgerà la nostra vita di tutti i giorni.

Quale rivoluzione è in corso nel mondo del manufacturing?

Più che una rivoluzione, c’è una continua evoluzione. Dall’introduzione di nuovi concetti al loro utilizzo passano anni di aggiustamenti e miglioramenti. Ci sono due concetti di grande interesse che sono stati introdotti di recente: additive manufacturing (stampa a 3D) e digitalizzazione dei processi. La stampa 3D consente di produrre oggetti con qualità superiore e con caratteristiche che non sarebbe possibile ottenere con le macchine che si usano nelle fabbriche tradizionali. Peraltro non si può pensare che l’additive manufacturing sostituirà le macchine tradizionali completamente. Ci sono considerazioni economiche e di efficienza che devono essere tenute presenti quando si decide quale tipo di produzione usare. L’additive manufacturing è necessariamente più lento delle macchine di tipo tradizionale almeno in un gran numero di casi, ma consente di realizzare forme molto complesse con grande accuratezza. Le industrie si dovranno dotare di strumenti di valutazione e ottimizzazione che consentano di scegliere bene e anche di utilizzare contemporaneamente i metodi di produzione disponibili. La digitalizzazione dei processi (l’iniziativa Industrie 4.0 della Germania si colloca in questo ambito) fa leva sulla possibilità di inserire sensori sofisticati per controllare macchine di produzione e di collezionare dati essenziali per l’ottimizzazione del processo produttivo. Inoltre la presenza di dispositivi elettronici in grado di comunicare anche senza fili tra loro consente di armonizzare il funzionamento della fabbrica senza coinvolgere delle persone.

E la comunicazione machine-to-machine?

Questo aspetto è essenziale nella visione Industrie 4.0. La comunicazione tra macchina e macchina è consentita dallo sviluppo dell’Internet of Things, un insieme di architetture, modelli, software e dispositivi, che consente di collegare oggetti con Internet utilizzando opportuni protocolli di comunicazione. L’utilizzo delle comunicazioni wireless è fondamentale per consentire una flessibilità e una pervasività che con collegamenti via cavo non si potrebbe raggiungere. Per altro, la comunicazione wireless ha problemi per quel che riguarda l’affidabilità: a volte la comunicazione si interrompe o perde di qualità con il conseguente deterioramento anche se temporaneo del funzionamento della fabbrica. In particolare, alcuni segnali vengono utilizzati come interruttori di emergenza e per questi segnali la trasmissione accurata deve essere assolutamente garantita per gestire la sicurezza in fabbrica.

Può spiegarci meglio in che senso va studiato il problema della sicurezza?

Il problema della sicurezza in una fabbrica è importantissimo. Posso citare un caso di qualche anno fa quando insieme a due studenti di dottorato di Berkeley abbiamo sviluppato con Comau (una delle aziende del gruppo Fiat-Chrysler specializzata nella progettazione e nell’implementazione di fabbriche chiavi in mano o di sottosistemi di fabbriche per il settore automobilistico) un dispositivo di controllo wireless per robot industriali. Il dispositivo è andato in produzione quando siamo riusciti a garantire che il segnale di interruzione delle operazioni dei robot venisse recapitato con altissima probabilità, addirittura maggiore di quella offerta dai dispositivi tradizionali che utilizzavano una connessione cablata tra il controllore e il robot. La chiave per garantire che questo segnale wireless riuscisse ad arrivare comunque al robot anche in presenza di perturbazioni del campo elettromagnetico, comuni in una fabbrica dove ci sono alte correnti e masse metalliche in movimento, è stato lo sfruttamento dei cammini multipli del segnale dal punto di trasmissione a quello di ricezione (quei segnali che di solito, nelle comunicazioni cellulari per esempio, si buttano via perché creano echi e distorsioni nella voce). In questo caso invece li abbiamo sfruttati, per avere più sicurezza che il segnale arrivasse. Così abbiamo creato il primo dispositivo wireless certificato. Quindi, è vero che ci stiamo muovendo verso questo mondo super sensorizzato e super automatizzato delle fabbriche del domani, ma non bisogna fare l’errore di farlo in modo cieco, senza prevedere le possibili situazioni di pericolo e senza considerare i fattori economici in modo accurato.

Si parla molto delle conseguenze della quarta rivoluzione industriale sul mondo del lavoro. Lei quali cambiamenti prevede?

Questo è un tema centrale. Il problema, che non è tecnologico, è sociale ed economico. Con l’introduzione della fabbrica digitale, i posti di lavoro in fabbrica diminuiranno in modo consistente. Ci sono previsioni che danno un calo di posti di lavoro cospicuo in una fascia di reddito intermedio. Non si vede ad oggi come rimpiazzare questo tipo di lavoro. Già si vede una tendenza alla divaricazione dei salari sempre più accentuata tra lavori altamente specializzati che vengono remunerati molto bene e i lavori nel settore dei servizi a basso contenuto intellettuale con salari vicini al minimo contrattuale. Ed è inquietante vedere che la maggior parte delle persone che vengono sostituite nelle fabbriche tendono ad essere reimpiegate ad un livello salariale a volte assai inferiore. Questo è un problema economico e sociale molto importante, perché si leva potere di acquisto a un gran numero di persone e si creano condizioni di instabilità sociale. Di conseguenza, la crescita verrà ridotta e l’economia ne soffrirà.

E chi ha la responsabilità di affrontare questo problema?

Alcuni considerano di rallentare il progresso tecnologico. Beh, a mio parere la tecnologia va avanti per i fatti suoi: è inutile che si tenti di fermarla, la storia ci ha insegnato che non si può proprio fare.

Certo.

Il problema è cosa fare per mitigare le conseguenze negative della tecnologia. Se ne parlava, per esempio, con alcuni amici economisti negli Stati Uniti, in particolare Laura D’Andrea Tyson, che è stata presidente del Council of Economic Advisers del presidente degli Stati Uniti durante la presidenza Clinton. Laura diceva che un modo per risolvere il problema potrebbe essere quello di assegnare la proprietà dei robot alle persone. In un certo senso, i robot agirebbero come “agenti” di proprietà delle persone, consentendo di aumentare l’efficienza delle fabbriche senza impoverire i lavoratori che, anzi, in questo modo potrebbero evitare malattie professionali e rischi. Questo è il migliore degli scenari, perché elimina i pericoli dalla fabbrica e nello stesso tempo garantisce un flusso di guadagni che non è necessariamente quello dei lavori a basso contenuto di valore. Quindi comprare un robot sarà un investimento.

Secondo lei esistono delle prospettive per chi vuole lanciare startup basate su questo tipo di cambiamenti?

Ma certo, le startup sono sempre possibili nei settori che si stanno evolvendo. Pensate all’ondata di Internet con imprese quali Yahoo e Google, seguita dai social network, con Facebook, Twitter e LinkedIn, ed ora con le imprese di intermediazione quali Uber and AirBnB. Non è ancora chiaro che tipo di startup avranno successo nel mondo della impresa digitale e dell’Internet of Things dove agiscono giganti quali General Electric, Siemens e IBM.

Invece nella vita di tutti giorni questi cambiamenti potrebbero avere un impatto?

Oh certo. Assolutamente, totalmente e completamente sì. Tra le ricadute dell’Internet of Things, ci sarà un modo completamente diverso di pensare alle automobili. Nel futuro un’automobile non verrà più vissuta come un oggetto di possesso, ma diventerà un servizio, un servizio di mobilità. Quel servizio che ora è svolto dalla nostra vettura guidata da noi o da un taxi o da un guidatore mandato da Uber, sarà svolto da vetture che si guidano da sole. In futuro chiamerò una macchina che verrà da sola a prendermi e mi porterà dove avrò bisogno di andare. Si tratta veramente di una rivoluzione anche nel concetto di utilizzo di una risorsa come l’automobile, che diventerà un oggetto da affittare e non da possedere. Quando avrò bisogno di andare da qualche parte, magari chiamerò lo stesso Uber, perché probabilmente quella sarà ancora la piattaforma che collega le persone alle vetture, ma mi arriverà una vettura a guida autonoma fornita da imprese che gestiranno la flotta, oppure dai costruttori stessi. Sarà quindi possibile decidere di volta in volta quale tipo di vettura di quale marca mi fornirà il servizio di mobilità.

Senza il tassista.

Senza il tassista, ma è lo stesso concetto, sarà una macchina robot!

E l’Italia, che è un paese di piccole-medie imprese, potrà permettersi questo tipo di macchinari? Come questo cambiamento influenzerà l’Italia?

Se parliamo di fabbriche, le nuove macchine non sono molto più costose di quelle di prima. Non è una questione di costo, è questione di organizzare la fabbrica in modo tale da organizzare queste macchine al meglio, per non spendere inutilmente e per selezionare la tipologia giusta a seconda del tipo di produzione.

E quindi l’Italia come verrà influenzata?

Non credo che verrà influenzata né nel bene né nel male. Questa è una tecnologia che sarà disponibile, il punto è utilizzarla al meglio. “A priori” non c’è nessun problema: il problema nasce dal fatto che le piccole-medie imprese italiane non sono abbastanza innovative, e quindi prima di introdurre nuovi dispositivi e processi ci mettono troppo tempo. Oppure li utilizzano male, e allora si tagliano fuori dal mercato. Il problema, quindi, non è di potersi permettere queste macchine, ma di riuscire a capire come utilizzarle. L’innovazione (e questo vale per tutto il mondo, non solo per l’Italia) consiste nell’utilizzare al meglio quello che la tecnologia ci offre. La presenza sempre maggiore di robot in fabbrica, la digitalizzazione e la facilità nello scambio di informazioni, la minore necessità di lavoro umano, con le conseguenze sociali e infrastrutturali sul mercato del lavoro e sul potere d’acquisto, rappresentano un grande problema, non solo per l’Italia. È un problema che la tecnologia crea e al quale bisogna che la società trovi una risposta. Non sarà facile.

Giovanna Girardi

Giovanna Girardi si è laureata in Filosofia all'Università degli Studi di Milano e ha conseguito un master in International Journalism presso la City University London. Tiene un blog di cinema e ha collaborato con diverse redazioni con taglio internazionale, come TPI e Cafébabel.

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