La linea evolutiva seguita dall’automazione e dalla robotica nei decenni scorsi si inserisce in larga parte nel solco dello sviluppo delle tecnologie elettroniche, automatiche e informatiche (ICT).
Il nesso è evidente nei sistemi di controllo, protezione e supervisione degli impianti di produzione di energia e dei processi industriali, e nei sistemi manifatturieri con i CIM, i CNC e i robot, ad iniziare dai primi Unimation apparsi nel 1961.
In tutti i settori, incluso quello dei trasporti, i sistemi di automazione hanno quindi assorbito le innovazioni tecnologiche, facendo propri via via componenti e sistemi come i pc, i relativi software, le reti ethernet, che per la loro diffusione garantiscono un’affidabilità e un rapporto prestazione/costo superiori a quelli di sistemi dedicati, con benefici evidenti di produttività, flessibilità, qualità e determinismo di produzione.
Negli ultimi anni le tecnologie ICT hanno percorso sviluppi straordinari e imprevedibili, e tutto fa pensare che questo trend continuerà ancora a lungo, rendendo possibili innovazioni tecnologiche e funzionali con impatti sui processi e sugli impianti di produzione forse inimmaginabili anche nel medio termine. D’altronde, nuovi sistemi già in commercio utilizzano pienamente i più recenti “standard di massa” come gli smartphone, i tablet, i grandi schermi, gli indossabili, le comunicazioni wireless, e numerose app.
Vanno considerati, inoltre, alcuni fattori che stanno condizionando le odierne produzioni in modo significativo: la volatilità dei mercati, il breve ciclo di vita dei prodotti, la crescente diversità di varianti e la maggiore pressione sui prezzi.
Rispetto ad essi, l’automazione basata sulle tecnologie ICT 4.0 si pone come risposta possibile. Infatti, essa deve portare a realizzare componenti e strutture che rendano possibile produrre economicamente piccoli lotti e prodotti sempre più personalizzati, rilevare e rispondere rapidamente agli eventi, sia interni sia esterni, coordinandosi con tutti i livelli di controllo e gestione per adattare e ottimizzare il processo e, quindi, utilizzare al meglio gli impianti.
Se ci si sofferma sugli aspetti di natura più tecnico-informatica, si può rilevare una graduale transizione verso il controllo decentralizzato, in cui la capacità di elaborazione è diffusa in tutti i componenti impiantistici: da sistemi meccanici con poca elettronica “embedded” si sta migrando verso sistemi ciber-fisici con grande capacità di elaborazione e comunicazione, accesso ad internet, interfacce funzionali di più alto livello, sensori di ogni tipo, e attuatori di qualità.
In tale contesto, ovviamente, un ruolo di primo piano è svolto dai robot, elementi basilari dei sistemi di produzione flessibile.
L’elemento di maggiore novità è costituito dai robot cosiddetti collaborativi, che possono operare a fianco delle persone, e non più segregati dietro barriere metalliche.
Si tratta di ambiti di applicazione ancora tutti o quasi da scoprire, in cui la cooperazione tra robot e operatore si realizza sulla base della attribuzione funzionale dei compiti, assegnati in virtù delle peculiarità del soggetto-oggetto.
I robot notoriamente prediligono compiti ben strutturati, dove operano su oggetti di forma fissa, nota e ben posizionati, mentre sono poco adatti a maneggiare elementi di forma variabile, come i tessuti o i cavi.
Sono molto precisi e veloci, garantendo così migliore qualità, e sono adatti a compiti ripetitivi (o, piuttosto, noiosi), pesanti, usuranti e rischiosi per le persone. E’ pensabile che un ciber-robot, in grado di eseguire anche operazioni tecnologiche, possa lavorare ogni pezzo in maniera individuale trovando, ad esempio, le informazioni necessarie alla lavorazione in una RFID (Radio-Frequency IDentification) disposta sul pezzo stesso.
Tutto questo legittima l’interrogativo, da più parti sollevato, circa i possibili effetti negativi in termini di occupazione che deriverebbero dalla diffusione di automazione e robotica.
Certo c’è da attendersi un impatto importante sull’organizzazione del lavoro, una crescente richiesta di figure manageriali e professionali in grado di governare il fenomeno e una maggiore articolazione gestionale degli stabilimenti interconnessi, che possono risultare vulnerabili ad attacchi informatici. Serviranno quindi figure relativamente nuove esperte di sicurezza informatica di impianti industriali in ambiente 4.0, server dedicati con firewall di nuova generazione e via dicendo. Di converso, andranno perduti posti di lavoro per attività, per così dire, più tradizionali.
In conclusione automazione e robotica 4.0 rappresentano per le imprese e i manager, in continuità con il passato, un’opportunità per adeguarsi alle esigenze dei mercati odierni, aumentare competitività, mantenere o incrementare le quote di mercato. Un’opportunità che, però, va perseguita con un approccio gestionale corretto, ritagliato sulle proprie esigenze e caratteristiche e valorizzando i propri punti di forza.
Il potenziale innovativo, per dimensione e varietà, è tale da richiedere uno sforzo speciale di aggiornamento e conoscenza al fine di coglierlo pienamente nelle scelte e nell’implementazione. Questo coinvolge i manager in prima persona ma può anche richiedere forze nuove, ovvero l’apporto di giovani professionisti padroni delle stesse tecnologie.
Si capisce quindi il perché numerose aziende si adoperino per far emergere, e quindi a far proprie all’occorrenza, iniziative di nuova imprenditorialità nel proprio ambito d’interesse (Open Innovation). Il Politecnico di Milano, con il proprio incubatore PoliHub gestito dalla Fondazione Politecnico di Milano che attualmente ospita circa 100 startup innovative, supporta le aziende nei processi di innovazione aperti attraverso l’individuazione e la selezione delle migliori startup e lo sviluppo della nuova impresa tecnologica innovativa.
Gianantonio Magnani, Professore di automatica e robotica Politecnico di Milano
e Presidente Fondazione Politecnico di Milano
**L’autore ringrazia per il contributo scientifico Arturo Baroncelli (Comau), Riccardo Borghi (Schunk Italia) e Flavio Marani (Tiesse Robot-Kawasaki).
