La sostenibilità oggi attraversa tutti gli ambiti della vita civile ed economica. In ambito produttivo, ci sono dei settori come quello manifatturiero che, più di altri, sono interessati dalla trasformazione dei processi in ottica sempre più green e sostenibile. E poiché si tratta in genere di realtà energivore e con un impatto ambientale rilevante, la loro metamorfosi assume valore paradigmatico per il cambiamento di tutti i comparti industriali. Da qui una domanda che non ha nulla di retorico: manifatturiero e sostenibilità sono due concetti che possono stare insieme? Giuseppe Biffi, Head of Digital Enterprise for Discrete Industries di Siemens in Italia, è convinto che non solo possano, ma debbano stare insieme, così come digitale e sostenibile devono stare necessariamente nella stessa frase: “In Siemens definiamo questo binomio la transizione gemella, perché non si può parlare della trasformazione digitale di un’impresa manifatturiera senza tenere in considerazione il fatto che il cosiddetto ‘carbon footprint’ debba essere gestito, ridotto, ottimizzato. Per contro, un’impresa che voglia essere sostenibile deve anche essere digitale, perché il digitale è lo strumento principale preposto al cambiamento sostenibile dell’azienda”.
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Siemens Xcelerator per l’impresa digitale e sostenibile
Per la multinazionale tedesca, la sintesi di tutto questo come insieme di soluzioni proposte al mercato si chiama Siemens Xcelerator, un portfolio completo di tecnologie software e hardware in cui IoT, digital twin e intelligenza artificiale sono messe a disposizione di un ampio ecosistema di partner. “Siemens ha nel suo mandato il compito di supportare le aziende manifatturiere, e non solo, in tutte le loro attività, affinché producano in modo più efficiente e sostenibile” dice ancora Biffi, illustrando quali sono le strade per ottenere questo obiettivo. “Questo è possibile in due momenti del ciclo di vita di un’azienda manifatturiera, di una fabbrica o anche soltanto di una linea di produzione: nella fase di progettazione o in quella della messa in esercizio. Nella prima, bisogna tenere conto ad esempio dei consumi energetici mediante strumenti come il gemello digitale che consente di valutare diverse soluzioni costruttive per una macchina o per un impianto”. In sostanza, progettare una soluzione in modalità virtuale, o sfruttando il metaverso, permette di definire ogni dettaglio senza dover costruire effettivamente l’oggetto nel mondo fisico. Con risparmio di costi e di tempo da un lato e con un’impostazione di sustainability by design dall’altro che non scontano il rischio di una verifica deficitaria a posteriori. Ciò non toglie che anche successivamente sia possibile portare efficienza e sostenibilità su strutture già esistenti che possono diventare più smart. Ad esempio, tramite l’utilizzo dei dati si possono riorganizzare i flussi produttivi per minimizzare l’utilizzo di acqua, energia e materie prime. O, ancora, si possono prevedere interventi più radicali, dall’introduzione di motori ad alta efficienza alle attività di revamping grazie al ricorso a tecnologie più performanti.
Quanto incidono le tecnologie sulla transizione green?
“Un primo tentativo di quantificare l’impatto delle tecnologie digitali sulla transizione energetica e quindi sulla sostenibilità risale al 2007” spiega Maurizio Rovaglio, Head of Digital Enterprise for Process Industries di Siemens in Italia. Il riferimento è a uno studio di McKinsey (qui un elenco di alcune delle ricerche condotte dalla società statunitense su questo tema) che allora pubblicò un lavoro che definiva la cosiddetta Marginal Abatement Cost Curve (MACC) o curva del costo marginale di abbattimento, una curva che illustra sia il costo marginale di abbattimento di CO2 sia il potenziale di abbattimento in vari settori. Una delle evidenze dello studio è che le soluzioni digitali o CPS (Cyber Physical Systems) “consentono di migliorare l’efficienza, riducono i rischi e ottimizzano i processi complessivi. Con un conseguente aumento del 20% del potenziale di abbattimento che, in una versione CPS potenziata dall’intelligenza artificiale, arriva ad aumentare questo potenziale di un ulteriore 30% su valori medi che si riferiscono a un periodo evolutivo di circa 10 anni, cioè fino al 2030” sottolinea Rovaglio. Ai fini di un corretto computo che scaturisce dal legame tra tecnologia e sostenibilità, bisogna però discostarsi dell’idea consueta che si ha della seconda e che chiama in causa i parametri ESG (Environment, Social, Governance). Sostenibilità è sicuramente tutto ciò che riguarda energia, ambiente e green, “ma è anche rimanere sul mercato in un modo economicamente sostenibile – rimarca il manager – per favorire il passaggio dalla fabbrica automatizzata alla fabbrica adattiva”. Un esempio di fabbrica adattiva può essere quello di una raffineria, all’apparenza una categoria di industria lontana dalla sostenibilità intesa come dimensione piena di neutralità carbonica. Eppure “ci sono strumenti che permettono di fare un tuning energetico rispetto al funzionamento operativo di questa tipologia di fabbrica con cui associare il livello di consumo energetico, di CO2 e di gas serra alla sostenibilità economica” esemplifica Rovaglio.
Come aumentare la sostenibilità sociale dei lavoratori
Per completare il quadro sulla sostenibilità, non si può dimenticare la sua accezione dal punto di vista sociale, come richiamato esplicitamente dalla “S” di ESG. In altri termini, la sostenibilità come indice della qualità del lavoro delle persone. “Tecnologie come il gemello digitale – chiarisce Giuseppe Biffi – aiutano a progettare un design e un’ergonomia del luogo di lavoro in modo ottimizzato, prima ancora di costruire la fabbrica digitale. Svolgere attività di collaudo virtuale o Virtual Commissioning riduce i rischi di malfunzionamento che potrebbero avere un impatto sulle persone”. Un’altra tecnologia che va in questa direzione è l’intelligenza artificiale che “sottrae le persone da task ripetitivi e a basso valore aggiunto per farle dedicare a compiti più creativi e di gestione delle eccezioni”. Il pensiero va all’operaio interpretato da Charlie Chaplin in Tempi moderni, costretto ad avvitare bulloni a ritmi forsennati. Attualizzata, quella scena oggi potrebbe essere paragonata alla interpretazione dei dati di un corposo documento in Excel che, invece, può essere svolta da un algoritmo o da un sistema di intelligenza artificiale.
I tre elementi chiave alla base della fabbrica adattiva
“Siemens Xcelerator – dice in conclusione Maurizio Rovaglio – è la piattaforma con cui noi rispondiamo a questo cambio di paradigma del mercato con un portfolio di soluzioni flessibili e aperte, nonché con un marketplace dove gli utenti possano avere un migliore accesso a tecnologie, risorse e casi d’uso”. La strada verso la fabbrica autonoma del futuro passa dalla fabbrica adattiva dove la collaborazione uomo-macchina si avvale soprattutto di tre elementi: tecnologie di cambiamento come il metaverso, intelligenza artificiale e quella che viene chiamata Software Defined Automation. Quest’ultima identifica lo spostamento da un’automazione e una digitalizzazione ancora legate a un hardware proprietario (PLC e DCS) a un’automazione basata su un qualunque tipo di hardware, che in quanto tale si candida a diventare una commodity a fronte di software di cui si usufruirà sempre di più in modalità as-a-service.
