Digital Manufacturing: i numeri presentati a SMAU 2014

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

… ANCHE I PARADIGMI PRODUTTIVI
Mass Production
• Prodotto fisico
• Saturazione
• Produzione di grande
serie
• Prodotti standard
Mass
Customization
• Soluzione
• Flessibilità
• Produzione di piccola
serie
• Prodotti
personalizzati
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

STANNO MATURANDO VARIE TECNOLOGIE…
Realtà
aumentata
Stampa 3D
Mobility &
Cloud
Internet delle
cose
Big data
Social
Manufacturing
Realtà Virtuale
Nanotecnologie
Sistemi esperti
e Robotica
…

…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
Scientific American 2013
• Stampa 3D
• Nanotecnologie
• Internet delle Cose
• Mobility&Cloud
McKinsey Institute 2013
4
1
2
3

…PER UNA NUOVA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE
 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!
Fonte: Angus Maddison, “Statistics on world population”, 2008
Third
Industrial
Revolution
now
Rapidità Trasversalità Democraticità Flessibilità Sostenibilità

LE TECNOLOGIE SELEZIONATE
COME SI STA ATTREZZANDO L’INDUSTRIA ITALIANA?
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
NANOTECNOLOGIE
Manipolazione dei materiali a
livello atomico per migliorarne
le proprietà fisco/chimiche
SISTEMI ESPERTI E
ROBOTICA
Realizzazione di macchine
evolute in grado di comunicare
e di apprendere
REALTÀ VIRTUALE
Creazione di una realtà virtuale
nella quale l’utente si trova
immerso, distaccato dalla realtà
SOCIAL MANUFACTURING
Utilizzo di piattaforme evolute e
integrate a supporto della
collaborazione e
dell’information sharing di
filiera
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?
5. È davvero una rivoluzione democratica e trasversale?

AGENDA
Lo scenario
EVIDENZE
EMPIRICHE

TARGET
…che producano (anche)
…che non siano solo filiali
commerciali
Al 15.10.14
47 AZIENDE
(+ 12 in corso)
in Italia…
AZIENDE
MANIFATTURIERE…

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
SME
< 50 mio€
56%
LARGE
tra 50 e
300 mio€
16%
VERY
LARGE
> 300
mio€
28%
tra 30 e 50
mio €
36%
• Prevalenza di SME del settore
machinery
• Significativa eterogeneità
<10 mio €
50%
tra 10 e 30
mio €
14%

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

CONOSCENZA VS. RILEVANZA
Stampa 3D Internet delle cose
Realtà Aumentata Social Manufacturing
Sistemi esperti e Robotica Realtà Virtuale
Nanotecnologie
• 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
Alta
Bassa
Media Approfondita
Media
Conoscenza
Rilevanza

LIVELLO DI UTILIZZO
Solo il 35% del campione sta
impiegando (almeno) una di
queste tecnologie
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Stampa 3D
Robotica
Internet delle cose
Social Manufacturing
Realtà Aumentata
Nanotecnologie
Realtà Virtuale
Anche le tecnologie considerate (più)
rilevanti, sono comunque oggi poco
impiegate nel concreto
Stampa 3D
Social
Manufacturing
Internet delle
Nanotecnologie
Realtà cose
Aumentata
Social
Manufacturing
Sistemi esperti e
Robotica
Utilizzo
Nanotecnologie
Realtà Virtuale
Rilevanza
Bassa Media Alta
Alto
Medio
Basso
Stampa 3D
Internet delle
Realtà cose
Aumentata
Sistemi esperti e
Robotica
Realtà Virtuale
Conoscenza
Superficiale Media Approfondita
Alcune tecnologie (es. robotica, social
manufacturing) manifestano un livello
di utilizzo superiore al livello di
conoscenza

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 e
Sviluppo
Marketing
Sistemi
informativi
Amministrazi
one
Risorse
umane
Acquisti
Produzione
Vendite
Logistica
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

APPLICAZIONI
MIGLIORAMENTO / SVILUPPO
PRODOTTI
STAMPA 3D
• sviluppo nuovo prodotto (prototipazione)
• miglioramento prodotti esistenti (forme e
geometrie più complesse, materiali evoluti)
NANOTECNOLOGIE
• impiego di materiali evoluti
MIGLIORAMENTO / SVILUPPO
PROCESSI
ROBOTICA
• automazione processo produttivo (assemblaggio &
trasformazione)
REALTÀ AUMENTATA
• strumenti a supporto di processi di business
(logistica, produzione, service, etc.)
CONTROLLO INTEGRAZIONE DI FILIERA
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
• Piattaforme per la condivisione di informazioni con
clienti/fornitori su processi di progettazione,
pianificazione produzione & scorte, vendite

BENEFICI ATTESI[1 di 2]
2,48
2,54
3,00
3,00
3,10
3,30
2,80
Qualità & Servizio STAMPA 3D
Realizzazione di modelli 3D specifici
per cliente
Realizzazione di prodotti con
caratteristiche migliori
Prodotti con geometrie e forme
prima non possibili
Riduzione dei tempi di progettazione
ROBOTICA E SISTEMI ESPERTI
Aumento della conformità e stabilità
di processo
Supervisione e controllo di processo
Maggiore automazione del processo
produttivo
Aumento della capacità produttiva
Aumento della flessibilità degli
impianti
2,40
2,55
2,60
2,75
2,30
INTERNET DELLE COSE
Automazione del processo
produttivo
Monitoraggio/Riduzione dei
consumi energetici
Condivisione automatica delle
informazioni tra clienti/fornitori
Tracciabilità dei prodotti
Raccolta automatica dati di
produzione
3,43
2,93
2,36
Riduzione dei tempi di
prototipazione
Reattività
Efficienza (costi / produttività)
Controllo & Affidabilità
Flessibilità
tecnologia

BENEFICI ATTESI [2 di 2]
2,27
REALTÀ AUMENTATA
1,50
1,62
Supporto alle operazioni di picking
Supporto alle operazioni di
manutenzione
Supporto alle operazioni di
installazione/messa in servizio
Formazione interattiva e
addestramento personale
2,10
2,20
2,20
2,27
2,27
Maggiore personalizzazione di
prodotti/servizi su richiesta cliente
Maggiore diffusione e circolazione
delle informazioni in azienda
Riduzione dei tempi di gestione delle
segnalazioni di non conformità
Maggiore reperibilità delle
informazioni aziendali
Interazione diretta ed immediata con i
clienti
2,38
1,75
Aumento della Customer experience
• Tramite le tecnologie digitali, le
aziende puntano (prevalentemente) a
migliorare la qualità dei propri
prodotti / processi / servizi,
aumentando la rapidità di reazione
Efficienza (costi / produttività)
nei confronti del mercato
2,29
2,71
3,14
3,25
2,71
Qualità & Servizio
Reattività
• Minore enfasi sui costi e sulla
Controllo & Affidabilità
produttività
NANOTECNOLOGIE
Riduzione dei tempi di realizzazione
dei prodotti
Riduzione dei costi di acquisto dei
materiali
Efficientamento delle attività
produttive
Incremento della conformità e
durevolezza del prodotto
Miglioramento delle proprietà
meccaniche/chimico/fisiche dei…
tecnologia

BENEFICI RAGGIUNTI (VS. ATTESI)
Maggiore personalizzazione di
prodotti/servizi su richiesta cliente
Maggiore diffusione e circolazione delle
informazioni in azienda
Riduzione dei tempi di gestione delle
segnalazioni di non conformità
Maggiore reperibilità delle informazioni
aziendali
Tendenzialmente, i benefici
effettivamente raggiunti a seguito di una
(o più) applicazione, superano le attese
STAMPA 3D
Realizzazione di modelli 3D specifici per
cliente
Prodotti con geometrie e forme prima non
possibili
Realizzazione di prodotti con caratteristiche
migliori
Riduzione dei tempi di progettazione
INTERNET DELLE COSE
-1 -0,5 0 0,5 1
Automazione del processo produttivo
Monitoraggio/Riduzione dei consumi
energetici
Condivisione automatica delle informazioni
tra clienti/fornitori
Tracciabilità dei prodotti
Raccolta automatica dati di produzione
-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0
Interazione diretta ed immediata con i
clienti
del campione che hanno implementato
almeno una tecnologia
-1 -0,5 0 0,5 1
Riduzione dei tempi di prototipazione
Inferiore
alle attese
Superiore
alle attese
Inferiore
alle attese
Superiore
alle attese
Inferiore
alle attese
Superiore
alle attese

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
2,80
2,60
2,40
2,20
2,00
1,80
1,60
1,40
1,20
1,00
Acquisizione/formazione di
competenze interne
Investimento in attrezzature
e strumenti
Limitato sviluppo/maturità
della tecnologia
Assenza di provider
tecnologici 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

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:
9
0
Conoscenza Rilevanza

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%
50%
SME
Stampa 3D
80%
Large
Sistemi
esperti e
Robotica
40%
SME
Social
Manufacturi
ng
50%
Very
large
Nanotecnolo
gie
45%
SME
Internet delle
cose
45%
Very
Large
Realtà
Aumentata
50%
Very
Large
Realtà
Virtuale
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
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

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 2 e 3
10%
Tra 3 e 4
4%
Tra 1 e 2
23%
Maggiore di 8
2%

DEMOCRAZIA & TRASVERSALITÀ
L’indice cresce all’aumentare delle
dimensioni aziendali, ma non in modo
clamoroso
ANCHE LE PMI POSSONO PARTECIPARE
ALLA RIVOLUZIONE
SME Large Very large
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Massimo 4,11 3,86 8,84
Minimo 0,29 0,21 0,43
Media 1,39 1,74 2,25
Salvo rare eccezioni, non si evidenziano
settori particolarmente più innovativi di altri
LA RIVOLUZIONE SEMBRA ESSERE
TRASVERSALE
0
Altre
industrie
manifatt.
Prod. in
metalli
Computer&
app.
elettriche
Macchinari
Mezzi di
trasporto
Metallurgia
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
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
56% 16% 28%
5% 10% 10% 33% 7% 17%

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?

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
THE DIGITAL
MANUFACTURING
REVOLUTION
LABORATORIO DI RICERCA SCSM
c/o UNIVERSITÀ DI BRESCIA
Per partecipare:
http://eepurl.com/U3YmL

GRAZIE PER L’ATTENZIONE!
Massimo Zanardini
Andrea Bacchetti
Università di Brescia
Laboratorio SCSM
massimo.zanardini@unibs.it
andrea.bacchetti@unibs.it
Gruppo:
The Digital Manufacturing
Revolution
@Inf-os_cpg www.inf-os.it

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