Cos’è l’industria 5.0
L’attuale Quarta rivoluzione industriale si fonda sul concetto di digitalizzazione e fa riferimento a termini chiave come automazione, intelligenza artificiale (AI), dispositivi connessi, analisi dei dati, sistemi cyberfisici e trasformazione digitale. Il paradigma Industria 5.0 sposta invece l’attenzione a un concetto più ampio, che va oltre le tecnologie per l’industria e i processi di produzione, per arrivare a un approccio incentrato sull’Uomo con un focus specifico sulla resilienza e sulla sostenibilità. Sono infatti tre le strategie principali alla base di Industria 5.0. Queste strategie corrispondono alle tre priorità definite dalla Commissione Europea già per gli anni 2019-2024. La prima, An Economy that works for People, suggerisce un approccio incentrato sulle persone e sulle tecnologie digitali, per riqualificare i lavoratori europei, in particolare in tema di competenze digitali. La seconda, A Europe fit for Digital Age, mette in evidenza un’industria competitiva a livello globale, accelerando gli investimenti in ricerca e innovazione. La terza, The European Green Deal, si riferisce a un’industria efficiente sotto il profilo delle risorse e in transizione verso un’economia circolare. Riassumiamo, quindi, le tre strategie in ottica Industria 5.0.
- Metrica umano-centrica. Le aziende, oltre a creare vantaggio e valore competitivo per i clienti, si impegnano anche per generare valore aggiunto per i lavoratori.
- Resilienza. Oltre a concentrarsi su crescita ed efficienza, le organizzazioni resilienti cercano di anticipare le crisi e reagire ad esse in modo virtuoso, trasformando processi e strategie.
- Sostenibilità. Industria 5.0 sposta gli interventi in tema di sostenibilità dalla riduzione, o mitigazione degli impatti, agli sforzi concreti per creare un cambiamento positivo.
SPOTLIGHT 5.0
La fabbrica del futuro, tra umanocentrismo e rivoluzione robotica
L’umanocentrismo, ovvero l’approccio che mette le persone al centro del processo di produzione, è uno dei pilastri di Industria 5.0. Ecco come Bosch Rexroth interpreta questo approccio, con un nuovo AMR.
Sistemi di azionamento e criopompe per le stazioni di rifornimento di idrogeno
Industria 5.0: le soluzioni Bosch Rexroth per l’evoluzione delle macchine utensili
Bosch Rexroth supporta l’evoluzione delle macchine utensili con robot, soluzioni meccatroniche e sistemi di misura integrati, per una produzione industriale a prova di Industria 5.0.
Industria 5.0: cosa cambia rispetto a Industria 4.0
Il paradigma Industria 4.0 si focalizza sulla connettività e sull’uso efficiente dei dati per ottimizzare i processi, con l’obiettivo di aumentare la produttività. Industria 5.0 sta cambiando questo paradigma, affiancando all’enfasi sulla tecnologia l’idea di una nuova, più spinta collaborazione tra esseri umani e macchine. Nello schema a lato e nella tabella sottostante, emergono le principali differenze fra i due paradigmi.
Le cinque rivoluzioni industriali (fonte: Adel, A. Future of Industry 5.0 in society: human-centric solutions, challenges and prospective research areas. J. Cloud. Comp. 11, 40, 2022)
Un confronto fra Industria 4.0 e Industria 5.0
| Industria 4.0 | Industria 5.0 | |
|---|---|---|
| Focus | Automazione e tecnologia per il miglioramento dell’efficienza nella produzione | Creazione di processi produttivi sostenibili e rispettosi dell’ambiente |
| Enfasi | Utilizzo di dati e informazioni per ottimizzare i processi | Importanza dell’interazione e della collaborazione umana |
| Competenze | IoT, AI, ML per l’automazione delle attività e delle decisioni | Combinazione di tecnologie avanzate con capacità umane e creatività |
| Utilizzo | Robot e macchine autonome per compiti ripetitivi, pericolosi o di precisione | Sviluppo di nuove abilità e competenze tra le persone |
| Contesto | Fabbriche intelligenti per l’auto-ottimizzazione dei processi produttivi | Sistemi di produzione integrati e flessibili per adattarsi alle esigenze dei clienti e alle tendenze del mercato |
| Tecnologie | Digital twin e strumenti di simulazione per l’ottimizzazione dei processi produttivi | Tecnologie avanzate, come AI, AI generativa, nanotecnologie e biotecnologie per la creazione di nuovi materiali e prodotti |
| Efficienza | Manutenzione predittiva, monitoraggio remoto e analisi dei dati in tempo reale per il miglioramento dell’efficienza e la riduzione dei costi | Priorità alla sostenibilità e alle pratiche di produzione etiche per ridurre al minimo gli sprechi e ridurre l’impatto ambientale |
Industria 5.0 nel 2024: a che punto siamo e le prospettive 2025
Secondo un’indagine presentata nell’aprile 2024 dall’Osservatorio Internet of Things del Politecnico di Milano e basata su un campione di 221 aziende produttrici di macchinari connessi, la metà delle aziende (51%) ha accesso ai dati raccolti da macchinari/impianti connessi in funzione dai clienti. Alla domanda se i dati raccolti sono utilizzati per sviluppare versioni migliorative del macchinario/impianto, il 32% risponde in modo affermativo, ma senza adozione di Digital Twin. Il 31% invece non lo sta facendo, ma ha in programma l’uso futuro. Un 17% non ha piani di sviluppo in questo senso. Solo un 10% usa già i dati sfruttando anche il Digital Twin. L’utilizzo dei dati non cresce nel tempo: i risultati del 2023 sono in linea con quelli del 2022. Questo è dunque lo stato della transizione verso Industria 4.0, premessa del successivo paradigma evolutivo Industria 5.0.
Per quanto riguarda le prospettive future, Allied Research ha recentemente condotto un sondaggio sul futuro della produzione, indagando quando si prevede una transizione di massa del paradigma Industria 5.0. Su un campione di 280 rispondenti, quasi il 39% ritiene che Industria 5.0 sarà già pienamente operativa entro il 2025, mentre il 43% pensa che servirà più tempo e indica la data del 2030 per un utilizzo diffuso. Circa il 18% degli intervistati assume una posizione ancora più cauta, suggerendo che, a causa di ostacoli tecnici (come il perfezionamento dell’AI o un’integrazione più fluida dei dispositivi IoT) e normativi, l’obiettivo vada spostato oltre il 2030.
I pilastri di Industria 5.0: automazione avanzata e digitalizzazione, collaborazione uomo-macchina, sostenibilità
L’automazione, tema fondante di Industria 4.0, svolgerà un ruolo centrale anche nel futuro di Industria 5.0. In particolare, l’importanza dell’intelligenza artificiale (AI) continuerà ad aumentare. E non solo per integrare il lavoro umano, ma anche per migliorare i processi decisionali nelle aziende, ottimizzare i processi produttivi o abilitare strategie di manutenzione predittiva.
Le persone non saranno sostituite dalle macchine. Queste ultime diventano sempre più dei partner attivi nella produzione. Lo faranno fornendo supporto e assistenza agli operatori umani, automatizzando compiti ripetitivi o pericolosi, liberando da attività monotone e consentendo di concentrarsi su compiti ad alto valore aggiunto.
Infine, Industria 5.0 pone una forte enfasi sulla sostenibilità. Ciò implica l’adozione di tecnologie e processi produttivi che minimizzino l’impatto ambientale e promuovano la riduzione degli sprechi.
Le principali tecnologie abilitanti Industria 5.0
Intelligenza artificiale e Machine learning
Con il termine intelligenza artificiale si fa riferimento a una serie di modelli, algoritmi e tecnologie che permettono di riprodurre l’interazione, il ragionamento e l’apprendimento umani. Attraverso l’elaborazione di grandi quantità di dati questi modelli derivano le proprie capacità di comprensione e ragionamento. Il Machine Learning (ML) è un sottoinsieme dell’intelligenza artificiale (AI) che si occupa di creare sistemi che apprendono o migliorano le prestazioni in base ai dati che utilizzano.
Digital Twin
Si tratta di modelli digitali di un macchinario o di un intero impianto grazie ai quali è possibile testare e ottimizzare i processi prima della loro realizzazione fisica, implementare correzioni senza affrontare gli ingenti costi derivanti dal learning-by-doing, ridurre il tempo di setup della macchine e incrementare la qualità complessiva della produzione.
Robotica collaborativa
La robotica collaborativa (cobot) introduce la condivisione di uno spazio di lavoro tra essere umano e robot in modo efficiente e sicuro. Questo è favorito dall’adozione di algoritmi di intelligenza artificiale sui sistemi robotici, che sono in grado di percepire lo spazio circostante. I cobot hanno un elevato grado di autonomia, sono interattivi e operano come unità di lavoro integrata che permette di operare al fianco della forza lavoro umana per svolgere compiti gravosi o pericolosi.
Internet of Things (IoT)
Il concetto di Internet of Things (IoT) fa riferimento all’inserimento di componenti e dispositivi digitali all’interno di oggetti fisici (ad esempio, i macchinari) rendendoli “intelligenti” e in grado di comunicare e interagire tra loro e con il mondo circostante. Di fatto si tratta di soluzioni tecnologiche che possono collegare a Internet qualsiasi tipo di dispositivo.
Software di monitoraggio avanzato
Una delle maggiori problematiche che oggi sorgono all’interno delle fabbriche è quella di avere sotto controllo i svariati aspetti della produzione in tempo reale. Il MES (Manufacturing Execution System) è un sistema di gestione, schedulazione e controllo della produzione che favorisce la connessione di dati di pianificazione (organizzati tipicamente in un sistema ERP) con i dati di fabbrica. Nel contesto attuale, caratterizzato da lead time ridotti e da un’alta domanda di prodotti personalizzati, introdurre il MES permette di ottimizzare i processi e digitalizzare la produzione ottenendo un maggiore controllo su tutte le risorse.
Cybersecurity
In un mondo produttivo totalmente connesso come quello prospettato dal paradigma Industria 5.0, cresce l’importanza della tecnologie che fanno capo alla cybersecurity per garantire all’azienda la sicurezza delle informazioni rilevanti per il business. In generale, il termine cybersecurity indica l’insieme delle tecnologie (processi, prodotti e standard) indirizzate alla protezione dei sistemi informatici da attacchi che possono portare alla perdita o alla compromissione di dati e informazioni. Di fatto, oggi, qualsiasi dispositivo connesso a Internet è in linea di principio violabile. Da qui la necessità di proteggere i sistemi industriali dalle minacce informatiche, di comunicazioni sicure e affidabili, di una gestione sicura dell’identità e degli accessi di macchine e utenti.
Idrogeno ed elettrificazione
La “decarbonizzazione” dell’economia rappresenta oggi uno degli obiettivi principali che guidano la transizione energetica a livello globale. In questo scenario, l’Europa si colloca in una posizione di “avanguardia”. Ha infatti introdotto, attraverso il “Green New Deal”, l’obiettivo di azzerare completamente le emissioni nette di Green House Gas (GHG) al 2050, con una milestone intermedia al 2030 che prevede una riduzione delle emissioni pari al 55% rispetto ai valori del 1990 (Fit for 55). La visione complessiva è quella di un mondo in cui il fabbisogno energetico venga ridotto grazie a misure di efficienza e in cui l’energia proveniente da risorse rinnovabili sia disponibile in quantità sufficienti e a prezzi accessibili.
Le soluzioni e le tecnologie per l’elettrificazione, il collegamento in rete e l’automazione sono la chiave. Numerosi sono gli investimenti già avviati per l’impiego sostenibile dell’idrogeno: serviranno a produrlo con fonti rinnovabili abbassandone i costi e migliorando la sicurezza, in modo da renderlo un vettore sicuro di energia pulita.
La persona al centro: verso nuovi scenari di collaborazione uomo-macchina
Il paradigma Industria 5.0 si focalizzerà sulla collaborazione tra esseri umani e macchine per consentire alle persone di sfruttare appieno le proprie competenze e rendere il lavoro più sicuro, più efficiente e più significativo. Tutto ciò promuovendo il fatto che l’operatore umano si distingue dalla macchina per diverse abilità uniche e non riproducibili, come le sue capacità di risoluzione dei problemi, creatività, intuito e adattabilità, che attribuiscono all’essere umano un ruolo centrale nella produzione.
Dalla relazione macchina-macchina a quella uomo-macchina
Se Industria 4.0 ha posto la sua enfasi sull’interconnessione fra le macchine e sulla creazione di un flusso continuo di dati attraverso l’intera azienda, Industria 5.0 intende invece promuovere la relazione uomo-macchina in modo nuovo. Questa relazione ora si definisce attraverso il riconoscimento delle competenze uniche di entrambe le parti per sfruttare e valorizzare i loro punti di forza combinati e raggiungere nuovi livelli di produttività, flessibilità e innovazione.
Formazione continua e sviluppo competenze
Per realizzare il processo di trasformazione digitale in ottica Industria 4.0 o Industria 5.0, dovrebbe essere prestata la dovuta attenzione a diversi ambiti chiave della formazione, intesa sia come sviluppo di competenze che come formazione continua e aggiornamento. Ambiti di interesse sono ad esempio l’ICT (programmazione e sviluppo software, gestione dei dati e sicurezza informatica), quello dell’intelligenza artificiale, della cybersecurity, cruciale per proteggere infrastrutture digitali e dati sensibili, IoT, analisi di dati e business intelligence, essenziali per prendere decisioni informate e guidare l’innovazione.
gli incentivi del Piano di Transizione 5.0
La ricerca e l’innovazione rappresentano il motore per la transizione, come confermato anche dal Paper della Commissione europea, di gennaio 2021: “Industry 5.0: verso una industria europea sostenibile, human centric e resiliente”. Nell’ambito della sostenibilità, l’attenzione si focalizza su economia circolare ed efficienza energetica. È proprio partendo da questo obiettivo che nasce il Piano Transizione 5.0, con il passaggio dei processi produttivi verso un modello energetico efficiente, sostenibile e basato su energie rinnovabili, per un risparmio a tutela dell’ambiente. Nel dettaglio, il Piano Transizione 5.0 prende forma nel mese di novembre 2023, quando la Commissione europea approva la modifica strutturale e sostanziale del PNRR italiano, con l’introduzione della Missione numero 7, RePowerEU. La nuova Missione prevede l’Investimento 15 (M7, I15), ovvero Transizione 5.0, al quale sono destinati 6,3 miliardi di euro da utilizzare in crediti d’imposta.
Pillole di Transizione 5.0
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Transizione 5.0: a che punto siamo con il Decreto Attuativo e il fotovoltaico
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L’articolo 38 del Decreto PNRR quater e il Decreto attuativo del MIMIT
Con il Decreto-Legge 2 marzo 2024, n. 19, anche noto come DL PNRR quater – convertito poi in Legge il 29 aprile 2024 – si dà il via all’iter previsto nel Piano Transizione 5.0. In particolare, è l’articolo 38 a disciplinare la materia. Questo recita infatti che, per sostenere il processo di transizione digitale ed energetica delle imprese in linea con l’Investimento 15 “Transizione 5.0”, della Missione 7 – REPowerEU, è istituito il Piano Transizione 5.0. Ma è il Decreto attuativo del MIMIT a rendere operative le agevolazioni. Ai beneficiari verrà quindi riconosciuto un credito di imposta proporzionale alla spesa sostenuta per gli investimenti effettuati a condizioni stabilite, in progetti di innovazione di tre tipi (investimenti in beni digitali, beni necessari per l’autoproduzione e l’autoconsumo da fonti rinnovabili, ad esclusione delle biomasse, formazione).
I destinatari del Piano Transizione 5.0
L’incentivo è destinato a tutte le imprese residenti nel territorio italiano e alle stabili organizzazioni anche di soggetti non residenti, indipendentemente dalla forma giuridica, dal settore economico di appartenenza, dalla dimensione e dal regime fiscale. Per poter usufruire del credito di imposta, i destinatari dovranno effettuare nuovi investimenti in strutture situate in Italia. Dal piano agevolativo sono escluse le imprese in liquidazione volontaria o coatta amministrativa, in fallimento e concordato preventivo (senza continuità aziendale), o sottoposte ad altra procedura concorsuale. Allo stesso modo sono escluse le compagini colpite da sanzioni interdittive (ex D. Lgs 231/2001). Le imprese destinatarie dovranno assicurare il rispetto delle normative sulla sicurezza nei luoghi di lavoro e l’adempimento degli obblighi di versamento dei contributi previdenziali e assistenziali, a favore dei lavoratori.
Lo schema degli incentivi e il credito di imposta
Dei totali 11,8 miliardi della Missione 7 – RePowerEU, all’Investimento 15 sono destinati 6,3 miliardi di euro, suddivisi in base a tre differenti tipologie di investimenti.
Gli investimenti agevolabili e le limitazioni
La prima riguarda i beni digitali, ovvero i beni strumentali materiali 4.0 e i beni strumentali immateriali 4.0, riportati negli Allegati A e B della Legge 232/2016. Questi dovranno risultare interconnessi al sistema aziendale di gestione della produzione o alla rete di fornitura. Le imprese che operano in tal senso riceveranno, cumulativamente, crediti d’imposta per 3,78 miliardi. Agli investimenti in beni necessari per l’autoproduzione e l’autoconsumo da fonti rinnovabili, ad esclusione delle biomasse, sono destinati 1,89 miliardi. Per la formazione del personale, nell’ambito di competenze per la transizione digitale ed energetica dei processi produttivi, la destinazione ammonta a 630 milioni, ma la spesa non potrà superare i 300mila euro ed essere superiore al 10% degli investimenti effettuati nei beni digitali.
Le nove aliquote e i tre scaglioni di investimento
L’agevolazione sarà richiedibile solo qualora, con l’investimento, si realizzi un efficientamento energetico con una riduzione pari ad almeno il 3% dei consumi energetici della struttura produttiva o almeno al 5% sul processo interessato dall’investimento. Come stabilito dal combinato disposto del comma 7 e comma 8 dell’articolo 38 , e come confermato dall’articolo 10 del Decreto attuativo, sono nove le diverse percentuali agevolative. Esse variano a seconda della riduzione energetica e funzionalmente all’intensità dell’investimento (quota). Quest’ultimo fa riferimento a tre scaglioni: fino a 2,5 milioni, da 2,5 milioni fino a 10 milioni, e oltre. Il credito di imposta viene quindi riconosciuto sul 35% della spesa per la quota di investimenti fino a 2,5 milioni di euro, sul 15% per la quota di investimenti oltre i 2,5 milioni e fino a 10 milioni, e sul 5% della spesa per la quota di investimenti oltre i 10 milioni di euro, fino al limite massimo di costi ammissibili pari a 50 milioni di euro, per ciascun beneficiario. Il valore della percentuale sale al 40, al 20 e al 10% qualora la riduzione dei consumi energetici della struttura produttiva sia superiore al 6% o superiore al 10% nei consumi energetici dei processi interessati dall’investimento. Le percentuali crescono ulteriormente (al 45%, al 25 e 15) nel caso in cui la riduzione sia, alternativamente, superiore al 10% per i consumi energetici della struttura, e al 15% nei consumi energetici dei processi.
La cumulabilità con le altre agevolazioni
A condizione che la somma degli incentivi non superi il totale degli investimenti effettuati, l’articolo 11 del Decreto attuativo stabilisce la cumulabilità del credito di imposta con altre agevolazioni finanziate con risorse nazionali, che abbiano ad oggetto i medesimi costi. Non è quindi ammesso il cumulo con le altre misure finanziate dall’UE. Non c’è cumulo, poi, con le agevolazioni per gli investimenti in beni nuovi strumentali previsti della Legge 30 dicembre 2020, n. 178, in riferimento quindi al Piano Transizione 4.0. Ugualmente, non è ammessa la cumulabilità con il credito di imposta per gli investimenti nella Zona Economica Speciale Unica del Mezzogiorno.
È invece possibile prevedere il cumulo con altre agevolazioni che abbiano a oggetto i medesimi costi, ma la somma degli incentivi non potrà però superare il totale degli investimenti effettuati. In linea generale, dunque, la cumulabilità è ammessa anche per altri casi non normati dall’articolo 38, in linea però con quanto stabilito dalle Leggi nazionali ed europee.
La questione del risparmio energetico
L’investimento 15 della Missione 7 ha l’obiettivo di sostenere la transizione energetica dei processi produttivi verso un modello di produzione efficiente, sostenibile e basato sulle fonti rinnovabili.
Gli obiettivi di efficientamento energetico
In linea con i target del PNRR, si realizzerà un risparmio energetico nel consumo finale di energia pari a 0,4 Mtep (milioni di tonnellate equivalenti di petrolio) nel periodo 2024-2026. Il credito di imposta, come sopra rappresentato, è infatti legato alla riduzione del consumo di energia finale (almeno del 3%) o al risparmio energetico nei processi (almeno del 5%) grazie agli investimenti. Si tratta di soglie minime. Tuttavia, considerando la premialità delle percentuali – che aumentano in base al miglioramento certificato dell’efficienza energetica – le imprese potrebbero essere spinte a fare sempre più, contribuendo al veloce raggiungimento degli obiettivi climatici. Secondo l’articolo 9 del Decreto attuativo, la comparazione della riduzione (partendo dal 3 e dal 5%) si calcola con riferimento ai medesimi valori registrati nell’esercizio precedente a quello di avvio degli investimenti, tenendo in considerazione anche l’aumento del volume produttivo o eventuali condizioni esterne che influirebbero sui valori.
Ci sono poi le imprese che non dispongono di dati per la misurazione diretta, o quelle costituite da almeno 6 mesi ma non più di 12, non i possesso quindi di valori annuali. Nel primo caso si procederà con una stima dei consumi. Nel secondo, il Decreto stabilisce che andranno verificati i consumi energetici dei mesi “noti”, e proiettati su un arco temporale annuale.
Le condizioni di accesso e il ruolo del GSE (Gestore Servizi Energetici)
L’articolo 38 stabiliva che, per richiedere il credito di imposta, le imprese dovessero presentare, in via telematica, una apposita documentazione al GSE. Con l’articolo 12 del Decreto attuativo viene descritta minuziosamente la procedura di fruizione, partendo dalla trasmissione della comunicazione preventiva del progetto di innovazione. E continuando con la successiva comunicazione, nei successivi 30 giorni, per confermare l’effettuazione degli ordini – accettati dal venditore, con pagamento a titolo di acconto (20%). Ricevuta la richiesta, il GSE trasmette all’impresa la conferma dell’importo prenotato e, al completamento del progetto di innovazione (non oltre il 28 febbraio 2026), l’impresa invierà una comunicazione con ulteriori informazioni per la precisa individuazione del programma (come stabilito dal comma 6 del suddetto articolo 12). Per le comunicazioni le imprese dovranno utilizzare modelli e istruzioni presenti sulla piattaforma informatica “Transizione 5.0” sul portale del GSE, con accesso tramite SPID.
Gli aspetti operativi nel Decreto attuativo
Il Decreto attuativo del MIMIT riporta le modalità attuative delle disposizioni stabilite dall’articolo 38, rendendo operativo il Piano Transizione 5.0, dopo un’attesa durata cinque mesi. L’atto sarebbe infatti dovuto arrivare entro i primi giorni di aprile 2024, ovvero entro 30 giorni dalla data di entrata in vigore del DL 39/2024.
Nel mese di giugno 2024 il Decreto, sotto forma di bozza, è stato sottoposto ai diversi Ministeri interessati (MASE e MEF), per poi passare alla Corte dei Conti. A fine luglio 2024 non era ancora pubblicato in GU, ma l’adozione – datata 24 luglio 2024 – risulta dal portale del Dipartimento per il programma di Governo.
Entro dieci giorni dalla data di pubblicazione del Decreto nel sito del MIMIT sarà emesso un provvedimento per individuare i termini a decorrere dai quali le imprese potranno attivare la procedura, anche funzionalmente al funzionamento della piattaforma informatica “Transizione 5.0”, sul portale del GSE.
sz.09.10.202