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
The Digital Manufacturing Revolution (©) - Laboratorio di ricerca SCSM - Università di Brescia
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
The Digital Manufacturing Revolution (©) - Laboratorio di ricerca SCSM - Università di Brescia
STANNO MATURANDO VARIE TECNOLOGIE…
Realtà aumentata
Stampa 3D Mobility &
Cloud
Internet delle cose
Big data
Social Manufacturing
Realtà Virtuale
Sistemi esperti e Robotica
Nanotecnologie
…
The Digital Manufacturing Revolution (©) - Laboratorio di ricerca SCSM - Università di Brescia
…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
The Digital Manufacturing Revolution (©) - Laboratorio di ricerca SCSM - Università di Brescia
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
The Digital Manufacturing Revolution (©) - Laboratorio di ricerca SCSM - Università di Brescia
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
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?
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AGENDA
Lo scenario EVIDENZE
EMPIRICHE
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TARGET
Al 15.10.14
47 AZIENDE (+ 12 in corso)
…che non siano solo filiali commerciali
…che producano (anche) in Italia…
AZIENDE MANIFATTURIERE…
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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%
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LIVELLO DI CONOSCENZA 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Stampa 3D
Internet delle cose
Realtà Aumentata
Social Manufacturing
Sistemi esperti e Robotica
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
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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
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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
Social Manufacturing
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
Social Manufacturing
Sistemi esperti e Robotica
Realtà Virtuale
Nanotecnologie
Uti
lizzo
Rilevanza
Bassa Media Alta
Basso
Medio
Alto
Stampa 3D
Internet delle cose Realtà
Aumentata
Social Manufacturing
Sistemi esperti e Robotica
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
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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
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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
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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
Sono state considerate tutte le aziende del campione che hanno manifestato una conoscenza diversa da zero sulla tecnologia
The Digital Manufacturing Revolution (©) - Laboratorio di ricerca SCSM - Università di Brescia
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
SOCIAL MANUFACTURING
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
Sono state considerate tutte le aziende del campione che hanno manifestato una conoscenza diversa da zero sulla tecnologia
The Digital Manufacturing Revolution (©) - Laboratorio di ricerca SCSM - Università di Brescia
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
SOCIAL MANUFACTURING
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
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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
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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
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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
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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%
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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%
The Digital Manufacturing Revolution (©) - Laboratorio di ricerca SCSM - Università di Brescia
IN SINTESI
• Esclusa la Stampa 3D, le tecnologie sono ancora mediamente poco note
• Quando note, il livello di conoscenza è perlopiù superficiale
1. Quali conoscenze hanno le aziende di queste tecnologie?
• 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
2. Quante e quali aziende si stanno muovendo, e come?
• 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
3. Che benefici stanno ottenendo (rispetto alle attese)?
• 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
4. Quali ostacoli stanno incontrando?
• 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?
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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
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
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