Impresa 4.0

Piano nazionale Impresa 4.0

Il Piano nazionale Impresa 4.0 è una misura di politica industriale attivata dal Governo del nostro paese con l’obiettivo di incentivare tutte le aziende a cogliere le opportunità legate alla quarta rivoluzione industriale.
Il Piano prevede misure concrete in base a tre principali linee guida:

  • operare in una logica di neutralità tecnologica
  • intervenire con azioni orizzontali e non verticali o settoriali
  • agire su fattori abilitanti

Le principali azioni del Piano


  • Iper e Super Ammortamento: Investire per crescere
  • Nuova Sabatini: Credito all'innovazione
  • Fondo di Garanzia: Ampliare le possibilità di credito
  • Credito d'imposta R&S: Premiare chi investe nel futuro
  • Startup e PMI innovative: Accelerare l'innovazione
  • Patent box: Dare valore ai beni immateriali

Gli Ambiti Tecnologici principali del Piano

Cinque ambiti tecnologici risultano di particolare importanza per l’implementazione di Impresa 4.0:

  • Robotica collaborativa

    La concezione di sistemi ibridi robot-operatori dovrà nei prossimi anni estendersi oltre ai concetti di safety. Aspetti di ergonomia, produttività, adattabilità, accettabilità e simbiosi con l’utente dovranno essere considerati come un tutto nella concezione di nuove soluzioni per la collaborazione uomo-robot. Il focus deve pertanto essere esteso dal singolo utilizzatore e dalla collaborazione con il singolo robot alla pianificazione ed implementazione di ambienti robotizzati dove i robot e gli operatori lavorino effettivamente come componenti di uno stesso team all’interno di tutta la fabbrica. I robot devono accrescere in modo continuo le proprie capacità cognitive e quindi evolvere per dimostrare livelli crescenti di percezione, ragionamento e adattabilità. Solo in questo modo i robot potranno lavorare all’interno delle fabbriche in totale simbiosi con gli operatori, garantendo flussi di conoscenza bidirezionali e soprattutto operando come organismi completamente armonizzati con una base cognitiva olistica e condivisa.

  • "Fabbrica Digitale"

    Il concetto di Fabbrica Digitale (o Fabbrica Virtuale o Manifattura Digitale) consiste nella mappatura dei processi tecnici e di business nel mondo digitale per fornire un supporto avanzato alle decisioni relative alla progettazione di prodotto, processo e sistema, programmazione e controllo della produzione nel mondo reale, sfruttando tecnologie ICT quali ad esempio la realtà virtuale o aumentata, la simulazione, l’ottimizzazione, ecc.

  • Controllo e supervisione avanzati del processo produttivo

    La visione di lungo termine promossa da Impresa 4.0 prevede sistemi di automazione “auto-organizzati”, composti da prodotti e risorse produttive intelligenti ed autonomi che interagiscono all’interno di architetture decentralizzate. Lo scenario odierno di automazione, basato tradizionalmente su logiche di controllo precostituite implementate dal programmatore all’interno delle singole unità di esecuzione (e.g.: PLC- controllori a logica programmabile), lascerà quindi il passo a quello in cui sistemi autonomi sono in grado di identificare dinamicamente la strategia ottimale di controllo del sistema produttivo, massimizzandone le performance in ciascuna condizione operativa.

  • Internet of Things e Big Data

    IoT e BigData sono considerate, spesso in modo accoppiato, due delle tecnologie abilitanti per Impresa 4.0, ed in particolare per il suo elemento fondamentale, cioè la “Cyber- Physical Convergence”. Seguendo un approccio logico “bottom-up”, è possibile illustrare gli elementi essenziali di queste tecnologie come segue.
    Partendo dall’Internet of Things, si evidenziano i seguenti elementi:

    • la miniaturizzazione delle tecnologie di sensing e di comunicazione wireless consente di includere ormai in quasi ogni oggetto fisico dispositivi (sistemi embedded) per la raccolta di informazioni sull’ambiente fisico e la loro comunicazione in rete. Per oggetti che nascono privi di tali dispositivi è ormai possibile aggiungerli in un secondo tempo; pertanto, praticamente ogni oggetto fisico ha (o può avere) la capacità di generare dati sul suo stato e lo stato dell’ambiente fisico che lo circonda.
    • la disponibilità di reti wireless pervasive ad alta capacità (es., lte, wifi, zigbee, bluetooth) permette di raccogliere questi dati e di connettere praticamente qualunque oggetto fisico in internet. Questo permette, da un lato, la raccolta e condivisione dei dati generati dai dispositivi embedded negli oggetti fisici, e dall’altro di configurarli, e quindi agire anche da remoto sugli oggetti fisici ed il loro ambiente circostante.
    • i dispositivi personali degli utenti (smartphones, tablets, oggetti wearable come gli smart watches) possono anch’essi generare dati, comunicarli su internet e ricevere comandi da remoto, esattamente secondo lo stesso paradigma.
    • l’insieme di questi tre elementi (pervasività di sistemi embedded, pervasività delle reti, pervasività di dispositivi personali collegati alla rete) costituisce la base tecnologica dell’internet of things.

    Da un punto di vista tecnologico, l’Internet of Things è quindi l’estensione dell’Internet tradizionale - pensato per far comunicare oggetti specifici, i computer, senza un particolare legame con il mondo fisico circostante - ad una rete che permette agli oggetti fisici di comunicare direttamente tra loro e alle persone di interagire con gli oggetti fisici sia vicini che remoti.
    Con la grande diffusione dei dispositivi IoT si assiste di pari passo al cosiddetto “data deluge”, cioè la disponibilità di una quantità enorme di dati “grezzi” generati dai dispositivi nell’ambiente fisico. Stime di istituti di ricerca ed aziende IT internazionali prevedono che nei prossimi anni si arriverà ad un numero di dispositivi IoT connessi di centinaia di miliardi (IDC e CISCO) fino a trilioni (McKinsey), equivalenti cioè a centinaia (se non migliaia) di dispositivi IoT connessi per persona. Se da un lato la presenza di una tale mole di dati fornisce opportunità eccezionali, dall’altro diventa più che mai necessario accoppiare a tecnologie IoT tecnologie specifiche per la gestione, integrazione dei dati, ed estrazione di conoscenza dai dati grezzi generati dai dispositivi IoT, chiamate comunemente BigData Analytics (che, a loro volta, tipicamente richiedono infrastrutture di calcolo ad alta capacità per poter immagazzinare ed analizzare tali quantità di dati, attualmente fornite tramite piattaforme di cloud storage and computing).

  • Cyber Security

    Recentemente il mercato globale del cyber crime è stato valutato in circa 1 trilione di Dollari. Senza una adeguata protezione alle infrastrutture informatiche che sono alla base della Impresa 4.0, vi saranno inevitabilmente una serie di criticità che rallenteranno l’avvento del nuovo paradigma. La protezione dei sistemi informatici, e quindi la cyber security sono elementi necessari nello sviluppo della tecnologia.
    Il cyber crime è diventato esso stesso un mercato in cui le metodologie e gli strumenti di attacco possono essere acquisiti ed acquistati come servizio nel dark web e pagati con moneta elettronica (bitcoins), ovvero cyber crime as a service. La tecnologie per la cyber security permettono di proteggere i sistemi informatici e quindi di evitare o limitare i danni a tali sistemi e più in generale ai sistemi che dipendono da questi (come i sistemi di controllo industriale (ICS)). Nel momento in cui c’è una evidente convergenza di sistemi cyber e quelli fisici (cyber physical convergence) tali attacchi esulano dal puro danno al sistema informatico e possono espandersi verso attacchi che riguardano la sicurezza stessa delle persone fisiche e delle strutture ed infrastrutture industriali

I vantaggi industriali derivanti dall’implementazione in azienda delle tecnologie agevolate previste dal Piano

La digitalizzazione è un fenomeno che imprime una spinta ulteriore ai processi di trasformazione, non necessariamente in modo disruptive, ma certamente accelerandone i mutamenti evolutivi lungo alcune direttrici distintive:

  1. 1)interconnessione: ossia la capacità del bene di scambiare informazioni con sistemi interni (ad es.: sistema gestionale, sistemi di pianificazione, sistemi di progettazione e sviluppo del prodotto) e/o esterni (es.: clienti, fornitori, partner nella progettazione e sviluppo collaborativo, altri siti di produzione, supply chain, ecc.) per mezzo di un collegamento basato su specifiche documentate, disponibili pubblicamente e internazionalmente riconosciute;
  2. 2)virtualizzazione: una “copia virtuale” (digital twin) del sistema reale e/o dei suoi componenti è creata e aggiornata mediante i dati provenienti da opportuni sensori e per cui è possibile prevedere l’evoluzione del comportamento mediante simulazioni. La combinazione tra componenti fisici (impianti, macchine, ecc.) e digital twin dà origine al cosiddetto modello cyber-fisico che abilità modelli produttivi in cui si riducono i tempi e i costi del passaggio dalla fase di prototipazione a quella di produzione e dove il processo produttivo è in grado di essere simulato in ogni funzione e momento;
  3. 3)decentralizzazione: i vari componenti cyber-fisici che compongono l’impianto produttivo dispongono di opportune strategie (per esempio per correggere derive di processo) in maniera autonoma e rivedere il proprio comportamento in presenza di anomalie;
  4. 4)interazione da remoto: i dispositivi sono accessibili da remoto in modo da poter rilevare dati sul funzionamento o introdurre correttivi. Esempi tipici di funzioni abilitate sono quelle del monitoraggio e della manutenzione a distanza;
  5. 5) elaborazioni e reazioni real time: ossia la presenza di funzioni che permettano di raccogliere in tempo reale (cioè con campionature sufficientemente rapide da seguire le dinamiche caratteristiche dei relativi processi) i dati di processo e di intraprendere le relative azioni/elaborazioni.

L’adozione delle tecnologie digitali tipiche della quarta rivoluzione industriale consente alle catene del valore di cogliere una serie di vantaggi che garantiscono un aumento di produttività e competitività delle imprese.
Alcuni dei vantaggi più evidenti della quarta rivoluzione industriale possono sintetizzarsi in una maggiore:
Flessibilità attraverso la produzione di piccoli lotti ai costi della grande scala con importanti ricadute in termini di customizzazione;
Velocità dalla fase di prototipazione alla produzione in serie attraverso tecnologie innovative che riducono i tempi di set up e accelerano i tempi di go- to-market;
Produttività attraverso l’aumento della dinamica dei processi e una maggiore flessibilità operativa e di riconfigurazione dei sistemi, con conseguente riduzione di costi e sprechi, aumento della affidabilità dei sistemi produttivi e della qualità resa (riduzione di errori, difetti e fermi macchina);
Integrazione delle filiere e catene di fornitura e subfornitura attraverso miglioramenti nei sistemi di approvvigionamento e nella logistica, più efficiente gestione del magazzino e degli ordini, ottimizzazione dei rapporti con i fornitori, anche in una chiave di minore conflittualità in ecosistemi aperti e collaborativi;
Sicurezza attraverso una migliore interazione e agilità di interfaccia uomo- macchina che rende possibile una significativa riduzione di errori e infortuni, un miglioramento della sicurezza e dell’ergonomia del luogo di lavoro. Sistemi di produzione che supportano e assistono gli operatori nello svolgimento delle loro mansioni portano a una riduzione dello stress lavoro-correlato e al superamento di alcuni limiti in termini di disponibilità di personale già adeguatamente formato, di invecchiamento della forza lavoro, di integrazione di lavoratori con disabilità, ecc.;
Sostenibilità attraverso una riduzione dei consumi energetici e dell’uso di materie prime, delle emissioni, con conseguente riduzione dell’impatto ambientale sull’intero ciclo di vita del prodotto;
Innovazione di prodotto grazie alle nuove tecnologie digitali che rendono possibile rivisitare in chiave smart molti prodotti e rivedere i modelli di servizio e di approccio al mercato.

Presentazione dell'impresa

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