Industria 4.0 in Italia: il mercato accelera e si diffondono le applicazioni

La pandemia non ha arrestato la crescita dell'Industria 4.0, semmai confermando il ruolo strategico che ha assunto nella trasformazione della manifattura italiana, con il 75% delle imprese che ha all’attivo almeno un progetto basato su tecnologie e soluzioni digitali. Nel 2020 il mercato - secondo l’Osservatorio Transizione Industria 4.0 del Politecnico di Milano - ha raggiunto nel nostro Paese un valore di 4,1 miliardi di euro, con un incremento dell'8% sull’anno precedente. E nel 2021 la spesa accelererà ulteriormente ad un tasso compreso tra +12% e +15%, superando i 4,5 miliardi di euro. 

"Il 2020 ha spinto le aziende a ripensare il modo in cui vengono gestite le operations”, commenta Giovanni Miragliotta, Direttore dell'Osservatorio. “La trasformazione dei modelli di business verso la digitalizzazione ha cambiato l'approccio con cui il valore viene trasmesso al cliente: remotizzazione, flessibilità e servitizzazione diventano gli elementi chiave nella gestione dell'impresa digitale. Il tema di resilienza e sostenibilità della supply chain è ormai strategico per poter mantenere e possibilmente aumentare la produttività delle aziende e la capacità di adattare la loro offerta alle sfide e alle richieste del mercato post-pandemia”.

Il mercato italiano nel 2020 e 2021

A trainare il mercato italiano dell'Industria 4.0 nel 2020, stando ai risultati della ricerca condotta dall’Osservatorio, sono stati soprattutto gli investimenti in progetti di connettività e acquisizione di dati (Industrial Internet of Things), che valgono 2,4 miliardi di euro e il 60% del mercato, e negli Industrial Analytics, con 685 milioni e il 17% del mercato.

Una netta accelerazione della spesa è prevista per quest’anno, spinta in particolare da Cloud Manufacturing (+25-30%) e Advanced Automation (+15-20%). Sono attesi incrementi meno sostenuti, ma comunque rilevanti, per Industrial IoT (+9-14%), Advanced Analytics (+12-16%), Advanced HMI (+12-18%) e Additive Manufacturing (+6-12%). Continua l’espansione dei Servizi 4.0, con un aumento previsto del 10-15%.

Le applicazioni più diffuse

Nel 2020 sono state circa 1.400 le applicazioni di Industria 4.0 utilizzate dalle imprese manifatturiere, il 28% in più rispetto al 2019. Le più diffuse sono: 

• le soluzioni di Industrial IoT, pari ad un quarto del totale (380, +31%), spesso combinate con algoritmi di Analytics e di Intelligenza Artificiale; 
• le tecnologie Advanced HMI, come i wearable e le interfacce uomo-macchina per acquisire e veicolare dati in formato visuale, vocale e tattile (286, +15%); 
• Advanced Automation (241, +5%), cioè i sistemi di produzione automatizzati come i robot collaborativi; 
• Industrial Analytics, le applicazioni più in crescita (200, +39%), focalizzate sulla previsione delle prestazioni degli assetti industriali e dei processi produttivi; 
• Cloud Manufacturing (140, +33%), utilizzate soprattutto per il monitoraggio e la diagnostica degli impianti industriali da remoto; 
• Additive Manufacturing (125, +30%), nota anche come Stampa 3D, diffusa principalmente nei settori automotive e aerospaziale.

Il Piano Nazionale Transizione 4.0

Le opportunità offerte dal Piano Nazionale Transizione 4.0 sono ben conosciute dalle aziende manifatturiere: l'83% delle 175 grandi imprese e PMI intervistate dall'Osservatorio conosce il credito d'imposta per gli investimenti in beni strumentali, il 55% quello per la ricerca, sviluppo e innovazione, e il 52% quello per la formazione. 

Nei prossimi sei mesi le esigenze più sentite sono sgravi fiscali sugli operatori di fabbrica per abbassare il costo del lavoro (55%) e incentivi per l'assunzione di personale (41%), mentre nei prossimi due anni le aziende vorrebbero soprattutto il rilancio di forme di iper e super ammortamento su beni strumentali (acquisto, revamping e accessori), indicato dal 48% del campione, e nuovi incentivi, diversi da quelli attualmente in vigore, per investimenti in beni immateriali (software e piattaforme per la system integration), importanti per il 39% delle imprese.

L'Industrial Smart Working e la Remotizzazione

Durante la pandemia lo Smart Working si è diffuso anche nelle imprese manifatturiere. Il 37% delle aziende ha introdotto forme di flessibilità nella gestione degli orari di lavoro, un altro 37% delle mansioni e delle postazioni di lavoro, un quinto nella gestione dei turni, il 28% utilizza strumenti per tracciare le competenze, il 19% monitora le condizioni di salute dei lavoratori e il 17% lascia libera scelta fra lavoro in presenza o in remoto. Sono state remotizzate il 40% delle attività di formazione, di controllo e audit della qualità e di monitoraggio degli impianti, e il 25-30% delle attività di manutenzione, gestione delle officine, e collaudo delle macchine. 

Le tecnologie smart hanno avuto un ruolo decisivo nell'abilitare questa trasformazione e accelerare la transizione verso modelli di Industrial Smart Working: per le imprese è fondamentale dotarsi di strumenti di IoT per la “datificazione” dei processi (38%), utilizzare dashboard digitali (34%), piattaforme per la collaborazione a distanza (25%) e tecnologie per la cybersecurity (22%). Dal punto di vista organizzativo, invece, la maggioranza delle imprese avverte l'esigenza di aumentare autonomia (31%) e polivalenza degli operatori (29%) e coinvolgerli di più nella digitalizzazione dei processi produttivi (29%), oltre a svilupparne le competenze tecniche, gestionali e decisionali.

Le tecnologie 4.0 per la sostenibilità

Le imprese manifatturiere sono sempre più consapevoli del vantaggio competitivo che può offrire un forte impegno per la sostenibilità. Il 15% ha già terminato progetti di sostenibilità nell'ambito delle operations, circa un terzo ne ha attivati alcuni e solo il 3% non è interessato. Il 43% lo ha fatto per anticipare le tendenze del mercato e rispondere alle richieste dei clienti, oltre un terzo per costruire l'immagine di un marchio sostenibile. "Diventare sostenibile, ormai, è un'esigenza dettata direttamente dal mercato e le imprese stanno sfruttando le tecnologie digitali per cogliere questo vantaggio competitivo”, afferma Luca Fumagalli, Direttore dell'Osservatorio Transizione Industria 4.0. 

Advanced Automation (30%) e Industrial IoT (28%) sono le tecnologie più determinanti secondo le aziende che hanno concluso o avviato progetti di sostenibilità nelle Operations, seguite da Analytics (16%), Cloud (11%), Additive Manufacturing (11%) e Advanced HMI (5%). Le aree potenzialmente più interessate dall'impiego delle Smart Technologies per la sostenibilità, invece, sono il monitoraggio dei consumi nella gestione delle Operations (56% del campione complessivo) e la gestione della fine vita del prodotto (46%).

Le aziende monitorano soprattutto indicatori relativi agli scarti di processo, come rifiuti ed emissioni inquinanti (51%), consumo di acqua, materiali ed energia lungo le diverse fasi del processo produttivo (48%), ma ben un quarto del campione ancora non misura alcun indicatore di performance relativo alla sostenibilità. Le principali barriere all'impiego del digitale per migliorare la sostenibilità sono la mancanza di cultura aziendale (37%), la mancanza di indicatori che colleghino la performance di sostenibilità al valore di un'azienda (30%) e la difficoltà a comprendere quali siano i benefici attesi (29%). Solo per il 12% il problema è legato alla mancanza di dati e soltanto per il 9% all'assenza di tecnologie adeguate, segno - si legge nella ricerca dell’Osservatorio - di una maturità tecnologica ormai acquisita.

I servizi 4.0 e la Servitization

Nel 2020 i servizi 4.0 in ambito industriale hanno raggiunto un valore di circa 275 milioni di euro, +8% rispetto all'anno precedente, spinti soprattutto dalla consulenza operativa, mentre la consulenza strategica continua a trovare poco spazio. Nonostante le paure iniziali, le aziende sembra siano riuscite a trasferire le loro attività sui canali digitali, riducendo notevolmente i possibili effetti della pandemia e aprendosi ad un modello di business basato sulla fornitura di prodotti e servizi più sostenibili e di valore per il cliente (Servitization 4.0).

Due terzi delle imprese già oggi è abituato ad utilizzare beni strumentali e software a fronte di un canone mensile o annuale, ma le opportunità offerte dalla connessione dei macchinari sono ancora poco sfruttate dalle aziende. Solo un quarto degli intervistati usa servizi informativi associati ad un macchinario, come l'individuazione di guasti o malfunzionamenti, o servizi di manutenzione preventiva basati sulle condizioni della macchina, meno di uno su dieci utilizza servizi per una migliore gestione energetica delle macchine e pochissime sono le aziende che hanno sviluppato soluzioni di manutenzione predittiva (meno del 5%). 

Infine, il Manufacturing-as-a-Service (MaaS) è ancora sconosciuto a due terzi delle imprese italiane, nonostante inizi a diffondersi in tutto il mondo sotto forma di piattaforme digitali che portano una piccola rivoluzione nell'approvvigionamento di parti meccaniche. 

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