Digital Manufacturing: i numeri presentati a SMAU 2014

DIGITAL MANUFACTURING I numeri del cambiamento tra

opportunità a minacce

Massimo Zanardini

Laboratorio sul Supply Chain & Service Management

Università degli Studi di Brescia

Main sponsor

Col patrocinio di

AGENDA

LO SCENARIO

Evidenze empiriche

The Digital Manufacturing Revolution (©) - Laboratorio di ricerca SCSM - Università di Brescia

LO SCENARIO STA CAMBIANDO…

VOLUMI

Tendenzialmente in calo e frammentati su di una gamma sempre più ampia

FRAMMENTAZIONE

UNICITÀ

I clienti non vogliono più un prodotto standard, bensì un prodotto personalizzato

CUSTOMIZATION

SERVIZI

I clienti non vogliono più solo acquistare un prodotto fisico, bensì una soluzione

SERVITIZATION


Mass Production

• Prodotto fisico

• Saturazione

• Produzione di grande serie

• Prodotti standard

Mass Customization

• Soluzione

• Flessibilità

• Produzione di piccola serie

• Prodotti personalizzati

… ANCHE I PARADIGMI PRODUTTIVI

Fonte: Chris Anderson, “The Long Tail: Why the Future of Business is Selling Less of More”, 2006

The factory of the past was based on cranking out zillions of identical products. The factory of the future will focus on mass customization.

The Economist, 2012


STANNO MATURANDO VARIE TECNOLOGIE…

Realtà aumentata

Stampa 3D Mobility &

Cloud

Internet delle cose

Big data

Social Manufacturing

Realtà Virtuale

Sistemi esperti e Robotica

Nanotecnologie

…


…RAPIDAMENTE ED A LIVELLO GLOBALE…

Hype Cycle for emerging

technologies • Stampa 3D • Internet delle Cose • Realtà Aumentata/Virtuale • Sistemi esperti & Robotica • Big Data

Gartner 2014

• Stampa 3D • Nanotecnologie • Social Manufacturing

The Economist 2012

• Stampa 3D • Nanotecnologie • Sistemi esperti & Robotica

Scientific American 2013

• Stampa 3D • Nanotecnologie • Sistemi esperti & Robotica • Internet delle Cose • Mobility&Cloud

McKinsey Institute 2013

4 1

2

3


La prima avvenne con la

sostituzione della fatica dell’uomo attraverso l’uso di macchine (UK, fine XVIII secolo)

La seconda si realizzò con l’avvento della produzione di massa (USA, inizio XX secolo)

La terza è in corso e riguarda la MANIFATTURA DIGITALE!

…PER UNA NUOVA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE

Fonte: Angus Maddison, “Statistics on world population”, 2008

Third Industrial Revolution now

Rapidità Trasversalità Democraticità Flessibilità Sostenibilità


STAMPA 3D

Processo di realizzazione di oggetti per addizione di materiale

INTERNET DELLE COSE

Possibilità di connettere qualsiasi oggetto con qualsivoglia altro oggetto, incluso l’ambiente

REALTÀ AUMENTATA

Aggiunta e sovrapposizione di informazioni sulla realtà circostante

REALTÀ VIRTUALE

Creazione di una realtà virtuale nella quale l’utente si trova immerso, distaccato dalla realtà

SISTEMI ESPERTI E ROBOTICA

Realizzazione di macchine evolute in grado di comunicare e di apprendere

NANOTECNOLOGIE

Manipolazione dei materiali a livello atomico per migliorarne le proprietà fisco/chimiche

SOCIAL MANUFACTURING

Utilizzo di piattaforme evolute e integrate a supporto della collaborazione e dell’information sharing di filiera

COME SI STA ATTREZZANDO L’INDUSTRIA ITALIANA?

1. Quali conoscenze hanno le aziende di queste tecnologie?

2. Quante e quali aziende si stanno muovendo, e come?

3. Che benefici stanno ottenendo (rispetto alle attese)?

4. Quali ostacoli stanno incontrando?

5. È davvero una rivoluzione democratica e trasversale ai settori industriali?

LE TECNOLOGIE SELEZIONATE





5. È davvero una rivoluzione democratica e trasversale?


AGENDA

Lo scenario EVIDENZE

EMPIRICHE


TARGET

Al 15.10.14

47 AZIENDE (+ 12 in corso)

…che non siano solo filiali commerciali

…che producano (anche) in Italia…

AZIENDE MANIFATTURIERE…


DIMENSIONI & SETTORI

DIMENSIONI 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35%

Macchinari

Metallurgia

Prod. in metallo

Computer&app. elettriche

Gomme e materie plastiche

Automotive

Altre industrie manifatt.

Altro

SETTORI

5 settori con all’interno 1 sola azienda

• Prevalenza di SME del settore machinery

• Significativa eterogeneità

SME < 50 mio€

56%

VERY LARGE > 300 mio€ 28%

LARGE tra 50 e

300 mio€ 16%

<10 mio € 50%

tra 10 e 30 mio € 14%

tra 30 e 50 mio € 36%


LIVELLO DI CONOSCENZA 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Stampa 3D

Internet delle cose

Realtà Aumentata



Realtà Virtuale

Nanotecnologie

Conoscenza superficiale Conoscenza media Conoscenza approfondita

• Aldilà della Stampa 3D, le altre tecnologie sono note a meno della metà del campione

• La conoscenza è mediamente superficiale


CONOSCENZA VS. RILEVANZA

Stampa 3D Internet delle coseRealtà Aumentata Social ManufacturingSistemi esperti e Robotica Realtà VirtualeNanotecnologie

• La Stampa 3D è l’unica tecnologia riconosciuta come veramente rilevante

• Le altre tecnologie (a meno, in parte, dell’Internet delle cose) sono oggi considerate poco rilevanti, da cui ne deriva una conoscenza solo superficiale

Superficiale

Bassa

Alta

Media Approfondita

Media

Conoscenza

Ril

evan

za


LIVELLO DI UTILIZZO

Solo il 35% del campione sta

impiegando (almeno) una di

queste tecnologie

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Realtà Virtuale

Nanotecnologie

Realtà Aumentata


Internet delle cose

Robotica

Stampa 3D

Anche le tecnologie considerate (più) rilevanti, sono comunque oggi poco impiegate nel concreto

Stampa 3D

Internet delle cose Realtà

Aumentata



Realtà Virtuale

Nanotecnologie

Uti

lizzo

Rilevanza

Bassa Media Alta

Basso

Medio

Alto

Stampa 3D

Internet delle cose Realtà

Aumentata



Realtà Virtuale

Nanotecnologie

Uti

lizzo

Conoscenza

Superficiale Media Approfondita

Basso

Medio

Alto

Alcune tecnologie (es. robotica, social

manufacturing) manifestano un livello

di utilizzo superiore al livello di

conoscenza


AREE AZIENDALI COINVOLTE

• R&S e Produzione appaiono come le due aree maggiormente coinvolte dall’applicazione delle tecnologie

• Le funzioni di supporto sono (naturalmente) meno coinvolte

• I sistemi informativi sono tendenzialmente un’area abilitante

• Logistica & Service sono meno coinvolte di quanto ci si potrebbe aspettare

Ricerca eSviluppo

Marketing

Sistemiinformativi

Amministrazione

Risorseumane

Acquisti

Produzione

Logistica

Vendite

Service

Stampa 3D Internet delle cose Social Manufacturing

Realtà Aumentata Realtà Virtuale Sistemi esperti e Robotica

Nanotecnologie

Sono state considerate tutte le aziende del campione che hanno manifestato una conoscenza diversa da zero sulla tecnologia


APPLICAZIONI

STAMPA 3D • sviluppo nuovo prodotto (prototipazione) • miglioramento prodotti esistenti (forme e

geometrie più complesse, materiali evoluti)

MIGLIORAMENTO / SVILUPPO

PRODOTTI

NANOTECNOLOGIE • impiego di materiali evoluti

ROBOTICA • automazione processo produttivo (assemblaggio &

trasformazione)

REALTÀ AUMENTATA • strumenti a supporto di processi di business

(logistica, produzione, service, etc.)

INTERNET DELLE COSE • macchine di produzione connesse in rete e tra di

loro per raccolta dati in real time & supporto alla tracciabilità dei prodotti fuori dall’azienda

SOCIAL MANUFACTURING • Piattaforme per la condivisione di informazioni con

clienti/fornitori su processi di progettazione, pianificazione produzione & scorte, vendite

INTEGRAZIONE DI FILIERA CONTROLLO

MIGLIORAMENTO / SVILUPPO

PROCESSI


BENEFICI ATTESI[1 di 2]

3,30

3,10

3,00

3,00

2,80

Aumento della flessibilità degliimpianti

Aumento della capacità produttiva

Maggiore automazione del processoproduttivo

Supervisione e controllo di processo

Aumento della conformità e stabilitàdi processo

ROBOTICA E SISTEMI ESPERTI

2,75

2,60

2,55

2,40

2,30

Raccolta automatica dati diproduzione

Tracciabilità dei prodotti

Condivisione automatica delleinformazioni tra clienti/fornitori

Monitoraggio/Riduzione deiconsumi energetici

Automazione del processoproduttivo

INTERNET DELLE COSE

3,43

2,93

2,54

2,48

2,36

Riduzione dei tempi diprototipazione

Riduzione dei tempi di progettazione

Prodotti con geometrie e formeprima non possibili

Realizzazione di prodotti concaratteristiche migliori

Realizzazione di modelli 3D specificiper cliente

STAMPA 3D Qualità & Servizio

Reattività

Efficienza (costi / produttività)

Controllo & Affidabilità

Flessibilità



BENEFICI ATTESI [2 di 2]

2,27

2,27

2,20

2,20

2,10

Interazione diretta ed immediata con iclienti

Maggiore reperibilità delleinformazioni aziendali

Riduzione dei tempi di gestione dellesegnalazioni di non conformità

Maggiore diffusione e circolazionedelle informazioni in azienda

Maggiore personalizzazione diprodotti/servizi su richiesta cliente


2,38

2,27

1,75

1,62

1,50

Aumento della Customer experience

Formazione interattiva eaddestramento personale

Supporto alle operazioni diinstallazione/messa in servizio

Supporto alle operazioni dimanutenzione

Supporto alle operazioni di picking

REALTÀ AUMENTATA

3,25

3,14

2,71

2,71

2,29

Miglioramento delle proprietàmeccaniche/chimico/fisiche dei…

Incremento della conformità edurevolezza del prodotto

Efficientamento delle attivitàproduttive

Riduzione dei costi di acquisto deimateriali

Riduzione dei tempi di realizzazionedei prodotti

NANOTECNOLOGIE

Qualità & Servizio

Reattività

Efficienza (costi / produttività)

Controllo & Affidabilità

• Tramite le tecnologie digitali, le aziende puntano (prevalentemente) a migliorare la qualità dei propri prodotti / processi / servizi, aumentando la rapidità di reazione nei confronti del mercato

• Minore enfasi sui costi e sulla produttività



BENEFICI RAGGIUNTI (VS. ATTESI)

Tendenzialmente, i benefici effettivamente raggiunti a seguito di una (o più) applicazione, superano le attese

-1 -0,5 0 0,5 1

Raccolta automatica dati di produzione

Tracciabilità dei prodotti

Condivisione automatica delle informazionitra clienti/fornitori

Monitoraggio/Riduzione dei consumienergetici

Automazione del processo produttivo

INTERNET DELLE COSE

-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0

Interazione diretta ed immediata con iclienti

Maggiore reperibilità delle informazioniaziendali

Riduzione dei tempi di gestione dellesegnalazioni di non conformità

Maggiore diffusione e circolazione delleinformazioni in azienda

Maggiore personalizzazione diprodotti/servizi su richiesta cliente


Sono state considerate tutte le aziende del campione che hanno implementato almeno una tecnologia

-1 -0,5 0 0,5 1

Riduzione dei tempi di prototipazione

Riduzione dei tempi di progettazione

Realizzazione di prodotti con caratteristichemigliori

Prodotti con geometrie e forme prima nonpossibili

Realizzazione di modelli 3D specifici percliente

STAMPA 3D Inferiore

alle attese

Superiore

alle attese

Inferiore

alle attese

Superiore

alle attese

Inferiore

alle attese

Superiore

alle attese


OSTACOLI ATTESI & INCONTRATI

Tutte le aziende del campione che hanno manifestato una conoscenza diversa da zero sulle tecnologie

Le sole aziende che hanno implementato almeno una tecnologia

2,37 2,31

2,06

1,84

2,69

2,19

1,94 2,03

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

Acquisizione/formazione dicompetenze interne

Investimento in attrezzaturee strumenti

Limitato sviluppo/maturitàdella tecnologia

Assenza di providertecnologici specializzati

• Le competenze sembrano essere il problema principale • La necessità di realizzare investimenti sembra essere un ostacolo meno

rilevante • Sembra esserci anche un problema di offerta di soluzioni tecnologiche

Livello MAX = 4


DIGITAL INNOVATION INDEX

DIGITAL INNOVATION INDEX (DII)

Implementazione:

stadio di utilizzo raggiunto

Conoscenza mirata:

Incrocio tra conoscenza e rilevanza della

tecnologia

Indicatore sintetico in grado di esprimere la propensione innovativa delle aziende, che considera le seguenti variabili:

0

9

Conoscenza Rilevanza


DIGITAL INNOVATION INDEX - Per tecnologia

• La propensione all’innovazione (media) è significativamente diversa al variare della tecnologia

• La variabilità rispetto alla media è molto significativa per ogni tecnologia

• Non sembra emergere una relazione diretta tra propensione innovativa e dimensioni aziendali

29% 8% 10% 12% 8% 19% 14%

Stampa 3DSistemi

esperti eRobotica

SocialManufacturi

ng

Nanotecnologie

Internet dellecose

RealtàAumentata

RealtàVirtuale

Massimo 9,00 9,00 7,50 9,00 6,00 9,00 4,00

Minimo 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

Media 4,56 4,55 4,00 3,50 3,00 2,77 1,63

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

50% SME

80% Large

40% SME

50% Very large

45% SME

45% Very Large

50% Very Large


DIGITAL INNOVATION INDEX - Globale

DII per tecnologia

DII globale DII globale corretto

DII globale

x

coeff. correttivo

(# tecnologie Implementate)

• La stragrande maggioranza del campione (≈85%) ha un DII globale <2, il che significa focalizzazione su una o poche tecnologie

• Poche (grandi) aziende, che operano su più industry, stanno implementando più tecnologie

Minore di 1 61%

Tra 1 e 2 23%

Tra 2 e 3 10%

Tra 3 e 4 4%

Maggiore di 8 2%


DEMOCRAZIA & TRASVERSALITÀ

L’indice cresce all’aumentare delle

dimensioni aziendali, ma non in modo

clamoroso

ANCHE LE PMI POSSONO PARTECIPARE ALLA RIVOLUZIONE

Salvo rare eccezioni, non si evidenziano

settori particolarmente più innovativi di altri

LA RIVOLUZIONE SEMBRA ESSERE TRASVERSALE

SME Large Very large

Massimo 4,11 3,86 8,84

Minimo 0,29 0,21 0,43

Media 1,39 1,74 2,25

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Altreindustriemanifatt.

Prod. inmetalli

Computer&app.

elettricheMacchinari

Mezzi ditrasporto

Metallurgia

Massimo 8,84 3,34 2,67 2,83 1,35 0,90

Minimo 3,86 0,71 0,43 0,21 0,43 0,43

Media 6,35 2,03 1,65 1,30 0,83 0,66

0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

28% 16% 56%

33% 17% 7% 10% 10% 5%


IN SINTESI

• Esclusa la Stampa 3D, le tecnologie sono ancora mediamente poco note

• Quando note, il livello di conoscenza è perlopiù superficiale


• Il 35% delle aziende ha svolto / sta svolgendo dei progetti miglioramento

• Il 30% ha quantomeno avviato una fase di studio (analisi di fattibilità)

• Non c’è una relazione diretta tra livello di conoscenza / rilevanza e livello di utilizzo


• Aumento della qualità dei prodotti/processi e dei servizi offerti

• Maggiore reattività alle richieste del mercato

• Quasi sempre i benefici raggiunti sono superiori a quelli attesi


• Assenza di competenze specifiche interne / difficoltà a reperirle all’esterno

• (con minore enfasi) Difficoltà nel realizzare gli investimenti richiesti & difficoltà nel trovare partner tecnologici adeguati


• La propensione innovativa cresce poco all’aumentare delle dimensioni aziendali

• Non si evidenziano significative differenze tra i vari settori industriali

5. È davvero una rivoluzione democratica e trasversale?


UN CAMBIO DI PARADIGMA? “Una qualsiasi PMI può in teoria produrre (stampare) componenti di prodotti complessi e assemblarli, azzerando (o quasi) gli investimenti in macchinari… di fatto godendo delle stesse possibilità di una grande impresa”

J. Rifkin, 2013

“As mass production has migrated to developing countries, European and US companies are forced to rapidly switch towards low volume production of more innovative, customised and sustainable products with high added value”

Mellor et al, IJPE, 2013

una ricerca di

LABORATORIO DI RICERCA SCSM

c/o UNIVERSITÀ DI BRESCIA

THE DIGITAL

MANUFACTURING

REVOLUTION

Per partecipare: http://eepurl.com/U3YmL

http://eepurl.com/QAm-H

http://eepurl.com/U3YmL

GRAZIE PER L’ATTENZIONE!

Massimo Zanardini Andrea Bacchetti

Università di Brescia Laboratorio SCSM

[email protected] [email protected]

Gruppo: The Digital Manufacturing Revolution

@Inf-os_cpg www.inf-os.it


mailto:[email protected]



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