Industria 4.0: cos’è, le Caratteristiche e le Tecnologie Utilizzate

Industria 4.0 è una delle parole chiave che definisce la trasformazione in atto nel settore industriale e manufatturiero. Attraverso l’innovazione e l’uso di nuove tecnologie, l’industria italiana sta infatti cambiando aspetto mettendo al centro esigenze di ottimizzazione dei processi, riduzione dei costi, controllo di sistemi e linee produttive e analisi attraverso i dati.

Stando alla definizione degli Osservatori del Politecnico di Milano, il termine Industry 4.0 si riferisce al raggiungimento di una maggiore competitività ed efficienza delle imprese del comparto industriale e manifatturiero grazie all’introduzione delle moderne tecnologie digitali.

Il suffisso 4.0 indica la quarta rivoluzione industriale e tecnologica.
Riprendendo quanto viene raccontato in modo molto sintetico dal MISE (Ministero per lo Sviluppo Economico), le 4 rivoluzioni industriali possono essere identificate nei punti seguenti.

1° Rivoluzione Industriale

Si avvia con l’utilizzo di macchine azionate da energia meccanica e all’introduzione Introduzione di potenza vapore per il funzionamento degli stabilimenti produttivi.
Quando: fine del XVIII secolo.

2° Rivoluzione Industriale

Ha inizio la produzione di massa e la catena di montaggio. Questo corrisponde all’introduzione dell’elettricità, dei prodotti chimici e del petrolio nell’industria.
Quando: inizio del XX secolo.

3° Rivoluzione Industriale

Si introducono l’uso di robot industriali e computer. Di conseguenza, avviene l’utilizzo dell’elettronica e dell’IT per automatizzare ulteriormente la produzione.
Quando: anni 70.

4° Rivoluzione Industriale

Con la quarta rivoluzione industriale comincia la connessione tra sistemi fisici e digitali, le analisi complesse attraverso Big Data e adattamenti real-time, che porta con sé l’uso di macchine intelligenti, interconnesse e collegate a internet e l’adozione di tecnologie IoT (Internet of Things) e AI (intelligenza artificiale).
Quando: oggi.

L’Industry 4.0 è direttamente collegata all’adozione di tecnologie digitali innovative, diverse da quelle tradizionalmente usate per l’automazione industriale. Si va dall’Internet of Things all’Intelligenza artificiale, da sistemi di cloud computing all’additive manufacturing fino a dispositivi per la realtà aumentata.
Vediamo in sintesi quali sono le principali tecnologie abilitanti dell’Industria smart.

Il cloud computing è un fattore fondamentale della Industry 4.0 e della trasformazione digitale. La tecnologia cloud permette di elaborare, memorizzare e analizzare grandi quantità di dati in modo efficiente, veloce e scalabile.
Il cloud computing getta le basi per le tecnologie più avanzate – come intelligenza artificiale e IoT – e facilita lo scambio e lo storage di dati, oltre che la comunicazione.

Il cloud manufacturing è l’utilizzo del cloud computing nel settore manifatturiero.
La “produzione in cloud”, anche definita come “Manufacturing as a Service” o “produzione come servizio” parte dal concetto di servitizzazione. Ovvero dal trasferimento delle risorse informatiche aziendali usate in produzione dai sistemi fisici alla “nuvola”

L’AI, l’intelligenza artificiale, e il machine learning sono tecnologie molto importanti in ambito industriale in quando possono fornire visibilità, previsioni e automazione dei processi produttivi e individuare, anche in modo predittivo, eventuali anomalie e malfunzionamenti. La Nell’Industria 4.o, l’utilizzo di algoritmi di questo tipo e la raccolta/analisi dati consente alle aziende di effettuare la manutenzione predittiva andando a prevedere possibili guasti di apparecchiature o macchinari, raccogliendo i dati di funzionamento delle stesse e analizzandoli con appositi software di AI e data analytics. Questo permette di evitare i fermi macchina e di garantire la business continuity con maggiore efficacia e ottimizzazione di costi e tempi.

L’Internet of Things o Internet delle Cose è quella tecnologia, ormai utilizzata in molteplici ambiti, che prevede la connessione di impianti, macchinari e sistemi alla rete Internet. Si parla di oggetti connessi in grado di scambiare dati e informazioni permettendone una migliore gestione e controllo. Una delle maggiori applicazioni dell’Internet of Things riguarda il settore industriale, tanto che si parla di Industrial Internet of Things, universalmente noto con l’acronimo di IIoT.
Cosa avviene in sintesi: i macchinari e i sistemi usati per la produzione diventano smart e connessi in rete – tramite l’uso di sensori e specifici protocolli di comunicazione – permettendo di raccogliere ed elaborare dati ed effettuare precise diagnosi di stato in tempo reale.
L’IoT o IIoT è una delle tecnologie più importanti per l’abilitazione dell’Industria 4.0.

Nella Industria 4.0, i Big Data sono raccolti da fonti diverse, come dispositivi IoT (Internet of Things), sistemi ERP e sistemi intelligenti. Attraverso la raccolta, l’analisi e l’elaborazione dei dati – anche attraverso algoritmi di machine learning e intelligenza artificiale – le informazioni ottenute possono essere usate per migliorare i processi e l’automazione in ogni area della smart factory.

La produzione additiva, meglio nota come stampa 3D, è un’altra tecnologia chiave dell’Industria 4.0. Inizialmente, questa tecnologia è stata utilizzata quasi esclusivamente per la prototipazione rapida, mentre oggi la stampa 3D viene adottata in un gran numero di applicazioni.

In Italia, il Piano Industria 4.0 fu presentato per la prima volta nel settembre 2016 dall’allora Ministro dello Sviluppo Economico Carlo Calenda, che proponeva degli incentivi dedicati a favore delle imprese manifatturiere italiane.
Negli anni, il Piano Industria 4.0 è stato modificato e aggiornato portando all’erogazione di importanti supporti agli investimenti per l’industria smart (come agevolazioni per l’acquisto di beni strumentali della Nuova Sabatini).
Con la Legge di Bilancio 2020 (L. 160 del 27/12/2019), il programma governativo è stato infine rinominato Transizione 4.0.

Il Piano Transizione 4.0

Il principale cambiamento introdotto nel 2020 ha riguardato la sostituzione dell’iperammortamento e del superammortamento riconosciuti per i beni strumentali con un credito di imposta. Inoltre, è stato aumentato il credito di imposta R&S a nuove categorie di progetti (innovazione tecnologica e design), mentre l’accesso al credito di imposta per gli interventi rientranti nella “Formazione 4.0” è stato semplificato.

Altre novità sono arrivate con la Legge di Bilancio per il 2021, che ha confermato e rafforzato il Piano Transizione 4.0 ponendosi due obiettivi principali: stimolare gli investimenti privati e dare stabilità alle imprese con misure certe fino a giugno 2023.

Con la Legge di Bilancio 2021, il Piano Transizione 4.0 è diventato infine un pilastro del PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza) grazie allo stanziamento di fondi per 24 miliardi di euro. Uno strumento decisivo per contribuire al rilancio degli investimenti, alla ripresa dell’economia italiana e alla digitalizzazione del sistema produttivo del Paese.

Gli incentivi per l’Industria 4.0

Entrando nel dettaglio, come citato sul sito del MISE, il Piano Transizione 4.0 prevede:

1. Credito d’imposta per investimenti in beni strumentali
Volto a “supportare le imprese che investono in beni strumentali nuovi, materiali e immateriali, funzionali alla trasformazione tecnologica e digitale dei processi produttivi”, questo incentivo riguarda, nel caso di beni strumentali materiali tecnologicamente avanzati, per il 2022:

• il 40% del costo per la quota di investimenti fino a 2,5 milioni di euro.
• Il 20% del costo per la quota di investimenti oltre i 2,5 milioni di euro e fino al massimo di 10 milioni di euro.
• Il 10% del costo per la quota di investimenti oltre i 10 milioni di euro fino al limite di 20 milioni di euro.

Dal 2023 al 2025 sono previste agevolazioni pari a:

• il 20% del costo per la quota di investimenti fino a 2,5 milioni di euro.
• Il 10% del costo per la quota di investimenti da 2,5 milioni di euro fino a 10 milioni di euro.
• Il 5% del costo per la quota di investimenti tra i 10 milioni di euro e fino al limite di 20 milioni di euro.

Mentre per i beni strumentali immateriali tecnologicamente avanzati funzionali ai processi di industry 4.0, incluse “le spese per servizi sostenute mediante soluzioni di cloud computing”, dal 2021 al 2023 sono previsti contributi per un 20% del costo nel limite massimo dei costi pari a 1 milione di euro. Dal 2024, un 10% e dal 2025 un 5%.

2. Credito d’imposta ricerca e sviluppo, innovazione tecnologica, design e ideazione estetica
Pensato per “stimolare gli investimenti in Ricerca e Sviluppo, Innovazione tecnologica, anche nell’ambito dell’economia circolare e del design”.

3. Credito d’imposta formazione 4.0
Creato per “sostenere le imprese nel processo di trasformazione tecnologica e digitale creando o consolidando le competenze nelle tecnologie abilitanti necessarie a realizzare il paradigma 4.0” è riconosciuto in misura del:

• 50% delle spese ammissibili e nel limite massimo annuale di € 300.000 per le micro e piccole imprese.
• 40% delle spese ammissibili nel limite massimo annuale di € 250.000 per le medie imprese.
• 30% delle spese ammissibili nel limite massimo annuale di € 250.000 le grandi imprese.