Il termine indica uno dei passaggi chiave della trasformazione industriale incentrata sull’emergere di tecnologie digitali che a partire dai primi anni del 2000 hanno modificato radicalmente la fase di produzione e commercializzazione di beni e servizi.
Il concetto di Industria 4.0 è fortemente associato alla quarta rivoluzione industriale che è il risultato di una digitalizzazione avanzata combinata a smart technologies in grado di attivare processi di produzione flessibili e sempre più connessi tra esseri umani, macchine e prodotti (Lasi H. – Fettke P. – Kemper HG. et al., 2014).
I processi fondamentali alla base dell’Industria 4.0 sono:
- la connettività tra oggetti fisici e sistemi informativi digitali attraverso la tecnologia dell’Internet of Things (IoT);
- la raccolta, l’analisi e l’interpretazione di grandi quantità di dati in tempo reale (Big data);
- la diffusione di sistemi di Intelligenza Artificiale nella collaborazione uomo-macchina per migliorare l’efficienza, la qualità e la produttività dei processi industriali;
- la digitalizzazione di attività manuali e analogiche attraverso la robotica avanzata;
- l’integrazione di tecnologie modulari all’interno di piattaforme flessibili (es. l’uso di stampanti 3D);
- l’uso di infrastrutture cloud e edge computing per l’archiviazione, l’elaborazione e la distribuzione dei dati e delle loro applicazioni industriali.
All’interno di questo cambio di paradigma le discipline ingegneristiche e informatiche hanno fatto da volano a processi di innovazione delle industrie tradizionali attraverso: l’integrazione della produzione fisica con i sistemi informativi; una maggiore efficienza e competitività grazie alla connettività digitale; l’ottimizzazione dei modelli economici all’interno delle dinamiche del mercato.
Il paradigma dell’Industria 4.0, così come attualmente concepito, è considerato insufficiente in un contesto di crisi climatica e di emergenze planetarie essendo allineato con modelli di business e del pensiero economico che sono divenuti concause alle minacce che il pianeta sta affrontando.
Tra queste sfide vale la pena sottolineare: gli elevati investimenti in tecnologie e infrastrutture; la necessità di sviluppare competenze specialistiche; l’alto impatto sui lavoratori e la potenziale perdita di posti di lavoro; le preoccupazioni per la sicurezza dei dati e il tema della privacy.
Per rispondere a una tale complessità, a livello europeo, è stato proposto un ripensamento del paradigma dell’Industria 4.0 che tiene insieme la dimensione della trasformazione industriale con la dimensione sociale e ambientale (European Commission, 2020).
All’interno della filiera di creazione di valore industriale la dimensione sociale richiede di prestare attenzione al benessere dei lavoratori, alla necessità di inclusione sociale e all’adozione di tecnologie che non sostituiscano, ma piuttosto integrino le capacità umane.
La dimensione ambientale riguarda invece la promozione di trasformazioni produttive che eliminino l’uso di combustibili fossili, promuovano l’efficienza energetica, attingano a soluzioni basate sulla natura, ripristinino la biodiversità e creino nuovi percorsi di sviluppo in una rispettosa interdipendenza con i sistemi naturali (Renda A. – Schwaag Serger S. – Tataj D. et al., 2021).
Questa nuova visione dell’Industria 4.0 si focalizza su una concezione trasformativa della crescita economica e della produzione industriale incentrate sul benessere umano e del pianeta raggiungibile attraverso la riduzione e lo spostamento dei consumi verso nuove forme di creazione di valore economico che sia sostenibile, circolare e rigenerativo.
La trasformazione tecnologica viene quindi collegata all’esigenza di rispondere alle crisi di sistema all’interno di quella che a livello europeo viene definita “twin transition” (la correlazione tra transizione digitale e quella ambientale).
L’orizzonte verso cui tende è la progettazione un sistema industriale che sia intrinsecamente resiliente agli shock e agli stress futuri e che integri al suo interno i principi sociali e ambientali del Green Deal europeo (European Commission, 2020).
Questa nuova visione di “Industria 5.0” supera la tradizionale concezione di crescita economica sottolineando un approccio incentrato sull’uomo, sulla sostenibilità ambientale e sulla collaborazione di tutti gli attori interessati come aziende, lavoratori, governi e cittadini.
L’Unione Europea sta sostenendo la ricerca e l’innovazione nell’“Industria 5.0” attraverso diversi programmi di ricerca e di sviluppo che puntano a:
- garantire un quadro economico che integri competitività e sostenibilità, permettendo all’industria di realizzare il suo potenziale come uno dei pilastri della transizione digitale;
- responsabilizzare i lavoratori attraverso l’uso di dispositivi digitali, sostenendo un approccio alla tecnologia incentrato sull’uomo;
- costruire percorsi di transizione verso usi della tecnologia sostenibili dal punto di vista ambientale e sociale;
- espandere la responsabilità delle imprese all’intera catena della produzione economica;
- progettare un ecosistema industriale resiliente e sostenibile (European Commission, 2022).
Considerando la velocità con cui le tecnologie e i nuovi modelli di business trasformano interi settori economici diventa necessaria l’instaurazione di una governance a tutti i livelli (aziendale, settoriale, regionale, nazionale e sovranazionale) per sostenere la rigenerazione dei territori, delle zone industriali, delle città e delle comunità colpite da tali trasformazioni.
Inoltre, le innovazioni basate sull’industria 4.0 hanno messo sempre più in evidenza la carenza di conoscenze e abilità dei lavoratori e la necessità di riqualificare e aumentare le competenze digitali avanzate in tutti i settori, in particolare in quello manifatturiero (Di Battista – Grayling – Hasselaar – Leopold – Li – Rayner – Zahidi, 2023).
Le competenze digitali avanzate vanno oltre il semplice uso tecnico e comprendono un’ampia gamma di abilità focalizzate all’occupabilità e alla partecipazione attiva dei cittadini come la ricerca e la valutazione di informazioni, la risoluzione di problemi, lo scambio e lo sviluppo di idee in un contesto post digitale.
Nel quadro dell’industria 4.0 si enfatizza quindi l’importanza di promuovere la collaborazione tra l’ambito formativo e il settore industriale per affrontare le esigenze di riqualificazione immediata e a lungo termine degli stakeholders coinvolti.