1. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
Massimo Zanardini
LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA
MANIFATTURA: NUOVE
TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI
DI FARE IMPRESA
UNIVERSITÀ DI BRESCIA
LABORATORIO SCSM
Supply Chain & Service Management

2. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
DISCLAIMER
Il documento è stato steso da Andrea Bacchetti e Massimo Zanardini del gruppo
di ricerca SCSM (Supply Chain & Service Management) dell’Università di Brescia.
Le informazioni in esso contenute hanno valore solo con il commento orale
dell’autore. La proprietà intellettuale del documento appartiene al gruppo di
ricerca.
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3. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
 La prima avvenne con la
sostituzione della fatica
dell’uomo attraverso l’uso di
macchine (Inghilterra, fine XVIII
secolo)
 La seconda con l’avvento della
produzione di massa (USA, inizio
XX secolo)
 Che la terza sia in corso e sia
quella della MANIFATTURA
DIGITALE?
LA TERZA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE
Fonte: Angus Maddison, “Statistics on world population”, 2008
Third
Industrial
Revolution
now

4. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
DOVE È GIÀ AVVENUTA…
La rivoluzione digitale ha già radicalmente trasformato interi settori di
business:
È IN CORSO ANCHE LA RIVOLUZIONE DEL
MANIFATTURIERO
E FORSE NON CE NE STIAMO ACCORGENDO?
FINANZA MEDIA IMAGING
E DOVE (FORSE) È IN CORSO!

5. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
ALLE RADICI DELLA RIVOLUZIONE
SERVIZI
I clienti non vogliono solo acquistare un
prodotto, ma vogliono essere seguiti
dal produttore durante la vita utile
dello stesso  definizione di servizi atti
a supportare il cliente nell’interazione
col prodotto
SOLUZIONE =
PRODOTTO+SERVIZIO
VOLUMI
Il mercato domestico post-crisi sarà
caratterizzato da una domanda
stagnante.
Per sopravvivere le aziende dovranno
intraprendere percorsi di
internazionalizzazione.
VOLUMI RIDOTTI
PERSONALIZZAZIONE
La domanda tenderà ad essere sempre
più personalizzata, e quindi
frammentata, in cui la gamma
prodotto sarà sempre più elevata. Le
aziende dovranno muoversi da
produzioni di massa, verso produzioni
customizzate.
MASS CUSTOMIZATION
TRASVERSALITÀ & RAPIDITÀ & FLESSIBILITÀ

6. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
IL RUOLO DELLE TECNOLOGIE DIGITALI
Connettività h24
Intelligenza
diffusa
Socializzazione Flessibilità
Sostenibilità
FATTORE ABILITANTE ALLA CAPACITÀ DI INNOVARE DELLE IMPRESE

7. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
LE TECNOLOGIE DISRUPTIVE
Additive
manufacturing
Augmented
Reality
Artificial
intelligence &
Robotics
Nanotechnologies
& Advanced
Materials
Internet of things
Social
Manufacturing
Virtual Reality

8. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
LA STAMPA 3D: DI COSA STIAMO PARLANDO
3D PRINTING
ADDITIVE
MANUFACTURING
ADDITIVE
FABRICATION
Definizione
Tecnologia brevettata nel 1980 da Chuck Hull, presidente di 3D
Systems, maggiore produttore di questi dispositivi.
Processo di unione di materiale per realizzare oggetti partendo da
modelli virtuali 3D, solitamente depositando strati di materiale
l’uno sull’altro.
Processo opposto ai metodi di produzione sottrattivi.
Wohlers Associates
FREEFORM
FABRICATION
“Making things with a 3D printer changes the rules of
Manufacturing’’
The Economist
PROTOTIPAZIONE
RAPIDA
Applicazioni
PARTI DI RICAMBIO
COMPONENTI FINITI
Additive
manufact
uring
Augment
ed Reality
Artificial
intelligen
ce &
Robotics
Nanotech
nologies
&
Advanced
Materials
Internet
of things
Social
Manufact
uring
Virtual
Reality

9. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
PROTOTIPAZIONE RAPIDA
• Case history: FORD
Opportunità
• Realizzare prodotti unici allo stesso
costo di prodotti standard (in serie)
• Realizzare forme e geometrie non
possibili con tecnologie tradizionali
Risultati operativi
• Riduzione dei tempi di progettazione
• Riduzione dei tempi di prototipazione e
prima serie
• Riduzione del costo di progettazione &
prototipazione
The main benefit of implementing these new technologies
lies in the ease of passing from design to production,
avoiding intermediate steps such as tool creation […]
enabling the manufacture of low-volume products and
increased design flexibility.
Hague et al. 2003
Additive
manufact
uring
Augment
ed Reality
Artificial
intelligen
ce &
Robotics
Nanotech
nologies
&
Advanced
Materials
Internet
of things
Social
Manufact
uring
Virtual
Reality

10. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
COMPONENTI FINITI
• Case history: GE AVIATION
Opportunità
• Realizzare forme e geometrie non possibili
con tecnologie tradizionali
• Realizzare prodotti finiti senza giunture e
saldature (direttamente l’assieme in un
unico step)
• Realizzare prodotti finiti impiegabili in
esercizio
Risultati operativi
• Riduzione del lead time di produzione
• Riduzione del time to market
• Riduzione del costo diretto dei materiali
• Aumento delle prestazioni di durevolezza
e conformità
In effect, AM technologies could change the paradigm for
manufacturing, moving away from mass production in
factories and high costs, to mass customization and
distributed manufacture
White and Lynskey 2012
Additive
manufact
uring
Augment
ed Reality
Artificial
intelligen
ce &
Robotics
Nanotech
nologies
&
Advanced
Materials
Internet
of things
Social
Manufact
uring
Virtual
Reality

11. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
PARTI DI RICAMBIO
Opportunità
• Acquisizione del modello 3D
dell’oggetto
• Vendita del modello 3D invece del
prodotto fisico
• Possibilità di produrre in loco i pezzi di
ricambio
Risultati operativi
• Riduzione o annullamento delle scorte
lungo la filiera
• Modifica della configurazione della
supply chain
• LT = LTPROD + LT TRASP
• Case history: NASA
The potential supply chain benefits in terms of
simultaneously improved service and reduced inventory
makes the distributed deployment of AM very interesting
for spare parts supply.
Holmström et al. 2010
Additive
manufact
uring
Augment
ed Reality
Artificial
intelligen
ce &
Robotics
Nanotech
nologies
&
Advanced
Materials
Internet
of things
Social
Manufact
uring
Virtual
Reality

12. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
STATO DELL’ARTE DEL MERCATO
Numero di dispositivi professionali* venduti
*attrezzature con prezzo di vendita
superiore a 5.000 $.
Trend positivo (quasi esponenziale), ma
su numeri (ad oggi) ancora limitati
Installazioni nel mondo
- 38% delle installazioni totali è negli
USA
- In Europa si trova il 25% delle
applicazioni industriali
- L’Italia è tra i paesi europei più
attivi
Fonte: Wohlers Report 2012 & 2013
Altri
12%
USA
38%
TURCHIA
1%
CANADA
2%
GERMANIA
10%
FRANCIA
3%
SVEZIA
1%
UK
4%
ITALY
4%
SPAGNA
1%
GIAPPONE
10%
KOREA
2%
CINA
9%
TAIWAN
2%
RUSSIA
1%
Additive
manufact
uring
Augment
ed Reality
Artificial
intelligen
ce &
Robotics
Nanotech
nologies
&
Advanced
Materials
Internet
of things
Social
Manufact
uring
Virtual
Reality

13. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
IMPATTO (POTENZIALE) SULLA MANIFATTURA
% di componenti di prodotto finito realizzabili con la
tecnologia dell’additive manufacturing
OGGI
La quota parte di prodotto
finito realizzabile tramite
Additive Manufacturing è del
28% del totale
2016
La quota parte di componenti
realizzabili con stampanti 3D
sarà superiore al 40%
Fonte: Wohlers Report 2013
“3D printing could become an increasingly
common approach for highly complex, low-
volume, highly customizable parts. We estimate
that 3D printing could generate $100 to $200
billion in economic impact per year by 2025”
McKinsey, 2013
Additive
manufact
uring
Augment
ed Reality
Artificial
intelligen
ce &
Robotics
Nanotech
nologies
&
Advanced
Materials
Internet
of things
Social
Manufact
uring
Virtual
Reality

14. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
CICLO DI VITA DELLE TECNOLOGIE EMERGENTI
Posizionamento dell’additive manufacturing nel 2012
• L’Additive
Manufacturing si
trovava sul picco
del ciclo di
evoluzione delle
tecnologie
emergenti
• Argomento “di
moda”, con ampi
spazi sui media
• Periodo di
maturazione della
tecnologia: 5-10
anni
Fonte: Gartner Inc.'s
2013-2014 Hype Cycle
for Emerging
Technologies

15. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
CICLO DI VITA DELLE TECNOLOGIE EMERGENTI
Posizionamento dell’additive manufacturing nel 2013
• Le soluzioni
tecnologiche
professionali hanno
subito una
significativa
accelerazione del
processo di
maturazione
• Si prevede una
piena maturazione
nei prossimi 2-5
anni
Fonte: Gartner Inc.'s
2013-2014 Hype Cycle
for Emerging
Technologies

16. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
BENEFICI & LIMITI (ATTUALI)
DIMENSIONE & VELOCITÀ DI STAMPA
Limite dimensionale dei pezzi da realizzare in
funzione della dimensione della stampante (e
della velocità di stampa)
COSTO
Elevato costo dei materiali e delle
stampanti
MIX DI MATERIALI
Limitate possibilità di utilizzare differenti
materiali nello stesso processo di
stampaggio
STABILITÀ & FINITURA
Mancata adesione del materiale negli strati
inferiori (instabilità) e ridotta finitura superficiale
“People often overestimate what will happen in the next two
years and underestimate what will happen in ten”
Bill Gates
Realizzare forme e geometrie non possibili con
tecnologie tradizionali
Realizzare prodotti unici allo stesso costo di
prodotti standard in serie
Realizzare direttamente prodotti finiti senza
operazioni di finitura
Vendita del modello 3D invece del prodotto
fisico
Riduzione del materiale di scarto / materia prima
in input
Riduzione dei consumi: processo additivo meno
energivoro rispetto alle tecniche tradizionali
VS
Additive
manufact
uring
Augment
ed Reality
Artificial
intelligen
ce &
Robotics
Nanotech
nologies
&
Advanced
Materials
Internet
of things
Social
Manufact
uring
Virtual
Reality

17. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
INTERNET OF THINGS: IL CASO ROLLS-ROYCE
I dati sul funzionamento (prestazioni e condizioni) dei motori
sono rilevati da sensori e inviati in tempo reale via satellite al
centro operativo R-R in cui vengono elaborati con algoritmi
avanzati che producono report contenenti segnalazioni poi
interpretate dagli ingegneri R-R
Livello operativo
Livello strategico
• Introduzione di un business model innovativo:
dalla vendita del motore alla vendita delle
ore di utilizzo
• Shift dei rischi operativi verso il produttore (a
beneficio di chi utilizza)
• Ottimizzazione scheduling intervento
• Riduzione del MTTR / MTBF
• Efficacia/efficienza diagnosi
• Strategia: aumentare il valore al cliente attraverso servizi innovativi abilitati
dalla tecnologia (Total care)
• Abilitatori: capacità auto-diagnosi e interconnessione del prodotto
• Risultati: stabilizzazione del cash-flow, crescita dei profitti
Portafoglio Fatturato Utile lordo
Additive
manufact
uring
Augment
ed Reality
Artificial
intelligenc
e &
Robotics
Nanotech
nologies
&
Advanced
Materials
Internet
of things
Social
Manufact
uring
Virtual
Reality

18. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
DALLE ALTRE TECNOLOGIE…
RealtàAumentata
•Utilizzo di device
indossabili per la
sovrapposizione di
immagini elaborate
al computer alla
visione reale
•Logistica –
Manutenzione
•BMW - AUDI -
MITSUBISHI
IntelligenzaArtificiale
•Realizzazione di
robot e macchine
più sofisticate e
avanzate in grado di
comunicare con
l’uomo in modo
diretto e naturale,
con tempi di
programmazione
ridotti e di
apprendere dal
mondo circostante
•GOOGLE CAR
SocialManufacturing
•Possibilità di
estendere la
capacità di
progettazione /
realizzazione del
prodotto fisico
verso la rete, in
modo da essere più
rapidi ed efficienti
per la piccola
produzione
•STARBUCKS
Additive
manufact
uring
Augment
ed Reality
Artificial
intelligenc
e &
Robotics
Nanotech
nologies
&
Advanced
Materials
Internet
of things
Social
Manufact
uring
Virtual
Reality

19. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
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

20. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
ED IN TERMINI DI OCCUPAZIONE?
• La manifattura sta perdendo
occupati a favore dell’emergente
settore dei servizi (servitizzazione)
• Tale trend non potrà che intensificarsi
alla luce della digitalizzazione in
essere
• Parte della forza lavoro persa dal
settore manifatturiero a causa della
(sempre) maggiore automazione dei
processi, potrà essere
ragionevolmente assorbita dal mondo
dei servizi, che però richiede
competenze diverse,
tendenzialmente da costruire

21. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
PRODUTTIVITÀ vs OCCUPAZIONE
• Il sempre maggiore ricorso
all’automazione industriale
ha di fatto ha scavato un
solco tra produttività e
livello di occupazione
• Nel medio lungo periodo è
però lecito aspettarsi una
riconfigurazione
dell’occupazione, con nuovi
posti di lavoro (di più alto
livello), anche alla luce della
spirale positiva
sperabilmente generata

22. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
una ricerca di
CENTRO DI RICERCA SCSM
c/o UNIVERSITÀ DI BRESCIA
THE DIGITAL
MANUFACTURING
REVOLUTION
Con il patrocinio di
Main sponsor

23. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
QUESTIONARIO ON LINE
Informazioni
anagrafiche
•Informazioni sull’azienda
•Informazioni sul referente aziendale della ricerca
Interesse verso
tecnologia
•Informazioni sul rispondente della singola sezione tecnologica
•Interesse dell’azienda verso la tecnologia in esame
•Aspettative verso la tecnologia e fattori inibenti
Progetti in
corso / svolti
•Descrizione progetti pianificati/in corso/svolti
•Aree impattate e coinvolte
•Principali risultati ottenuti rispetto alle aspettative
•Investimento sostenuto
x ogni tecnologia
Maggiori informazioni:
http://eepurl.com/QAm-H

24. LA RIVOLUZIONE DIGITALE DELLA MANIFATTURA: NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVI SISTEMI DI FARE IMPRESA
GRAZIE PER L’ATTENZIONE!
Ing. Massimo Zanardini
Università di Brescia
(030) 6595.217
Massimo.zanardini@unibs.it