La sostenibilità tecnologica è un concetto cruciale per le imprese manifatturiere. L'Industria 5.0 integra la sostenibilità come principio cardine, includendo non solo la dimensione ambientale, ma anche quella sociale ed economica.
Costruendo sui principi di Industria 4.0 - come la convergenza tra IT e OT, la raccolta, l’analisi e l’uso dei dati, l’automazione avanzata dei processi - nell’Industria 5.0 le imprese sono chiamate a reindirizzare l’approccio alla tecnologia in chiave sostenibile.
Se l'obiettivo precedente era l'efficienza dei processi e l'automazione, ora il focus si sposta sulla sostenibilità. Questo non significa solo usare la tecnologia per essere più sostenibili, ma anche garantire la sostenibilità delle tecnologie stesse, valutandone l'impatto ambientale, sociale ed etico lungo tutto il loro ciclo di vita.
Affrontare queste sfide è cruciale per le aziende, non solo per non vedere vanificati gli investimenti in chiave di sostenibilità, ma anche per una crescita duratura e responsabile del business.
L'industria 5.0 si fonda su un set di tecnologie abilitanti che non solo ottimizzano la produzione, ma sono cruciali per perseguire gli obiettivi di sostenibilità:
Interazione uomo-macchina personalizzata e cobot. Permette di migliorare il benessere dei lavoratori e ridurre il rischio di infortuni.
Gemelli digitali e simulazione, che permettono di testare e ottimizzare processi e tecnologie in un ambiente virtuale, riducendo rischi e risorse prima dell'implementazione fisica.
Tecnologie per l’efficienza energetica e lo stoccaggio, come sistemi di monitoraggio e batterie più performanti. Sono fondamentali per rendere le attività industriali meno dipendenti da fonti non rinnovabili.
Intelligenza artificiale e machine learning per ottimizzare i processi per ridurre gli sprechi energetici e di materiali.
L’utilizzo di queste tecnologie contribuisce in modo significativo a un’operatività più efficiente e sostenibile.
Non bisogna tuttavia dimenticare che anche queste tecnologie hanno loro stesse un impatto sulle tre dimensioni della sostenibilità.
Si consideri, ad esempio, l'impatto ambientale del settore digitale. Il consumo energetico dell'intelligenza artificiale (AI) e dei data center è in rapida crescita e si traduce in un maggiore prelievo di energia dalla rete elettrica e, di conseguenza, in un aumento delle emissioni di carbonio se l'energia non proviene da fonti rinnovabili.
Sul piano sociale ed etico, l'automazione avanzata e i robot collaborativi, pur migliorando la sicurezza, possono sollevare preoccupazioni sulla perdita di posti di lavoro o sulla necessità di riqualificare la forza lavoro.
A livello economico, investire in nuove tecnologie comporta rischi significativi per le imprese, come costi elevati, complessità di integrazione e rischi legati alla cybersecurity.
Vediamo quindi alcune strategie che possono aiutare le imprese a raggiungere la sostenibilità tecnologica e adottare i paradigmi di Industria 5.0.
In primo luogo, è fondamentale adottare una visione strategica agli investimenti, valutando in modo proattivo il contributo di una tecnologia al raggiungimento degli obiettivi aziendali e considerando i suoi impatti sull'intero ciclo di vita.
La consapevolezza che questi investimenti devono procedere secondo un approccio integrato manca ancora a molte aziende. A sottolinearlo è la ricerca dell'Osservatorio Digital & Sustainable del Politecnico di Milano, che evidenzia come le sinergie tra i due ambiti sono ancora deboli.
Tra le grandi aziende, infatti, solo una su tre utilizza il digitale per perseguire obiettivi sostenibili e appena una su quattro si lascia guidare dai principi di sviluppo sostenibile per orientare le proprie scelte digitali. La situazione è ancora più critica per le PMI.
Un passo fondamentale per la sostenibilità tecnologica nella manifattura è l'ottimizzazione dell'efficienza energetica dei dispositivi stessi.
L'integrazione di tecnologie come l’Internet of Things (IoT) e l'intelligenza artificiale (AI) permette di affrontare direttamente questo aspetto. I sensori IoT, installati su macchinari e impianti, raccolgono dati in tempo reale sul consumo di energia, offrendo una visione granulare e precisa. L'AI analizza poi questi dati per identificare modelli di consumo anomali e suggerire interventi correttivi, riducendo gli sprechi e l'impatto ambientale delle tecnologie.
L'uso di tecnologie per l'efficienza energetica e lo stoccaggio dell'energia è cruciale per rendere le attività industriali meno dipendenti da fonti non rinnovabili. Un esempio concreto è l'adozione di sistemi che recuperano e riutilizzano l'energia generata in fase di decelerazione dei macchinari, massimizzando l'autonomia e riducendo il prelievo dalla rete. In questo modo si possono ridurre i picchi di potenza, oltre a garantire la continuità operativa anche in caso di interruzione della fornitura principale.
L’economia circolare - basata sui principi di riduzione, riutilizzo e riciclo - deve diventare un imperativo anche per le tecnologie stesse. Per le aziende, ciò significa ripensare l'intero ciclo di vita dei dispositivi digitali, dai server ai sensori IoT.
Per valutare correttamente l'impatto di questi sistemi, un'azienda può servirsi del Life Cycle Assessment (LCA) per misurare gli effetti ambientali di un prodotto o servizio lungo tutto il suo ciclo di vita, identificando i punti critici e di agire di conseguenza.
Tecnologie come la blockchain possono, ad esempio, tracciare la provenienza dei materiali rari utilizzati nei componenti elettronici, garantendo una gestione etica e responsabile dell’intera filiera.
Allo stesso modo, l'uso di gemelli digitali consente di simulare l'usura dei macchinari e delle loro componenti, prevedendo la manutenzione e prolungando la vita utile dei dispositivi. Questo riduce la domanda di nuovi beni e la produzione di rifiuti elettronici (RAEE), trasformando i dispositivi a fine vita in risorse preziose.
Per affrontare l'impatto ambientale alla radice, le aziende manifatturiere devono abbracciare i principi della sostenibilità “by design”. Questo approccio integra le considerazioni ambientali e sociali già nella fase di progettazione di un prodotto, con l'obiettivo di renderlo più duraturo, facilmente riparabile, aggiornabile e smontabile.
In stretta connessione con il design sostenibile, il remanufacturing rappresenta una strategia cruciale per l'economia circolare. A differenza del semplice riciclo, che spesso scompone i prodotti nei loro materiali di base, il remanufacturing ripristina un bene a una condizione "come nuovo", attraverso un processo industriale di smontaggio, pulizia, ispezione e riassemblaggio.
Questo processo non solo estende notevolmente la vita utile dei prodotti, ma riduce anche in modo significativo il consumo energetico e le emissioni di carbonio rispetto alla produzione di un nuovo bene.
L'automazione di compiti ripetitivi e a basso valore aggiunto, resa possibile dalle nuove tecnologie, non deve sostituire il lavoratore, ma liberarlo per attività più complesse e strategiche. Questo richiede una strategia mirata di formazione continua, che permetta ai dipendenti di acquisire nuove competenze, anche di tipo interdisciplinare.
Sviluppare nuove skill digitali, capacità di analisi dei dati e problem-solving, insieme a competenze trasversali come la collaborazione e l’adattabilità, è fondamentale. In questo modo, l’investimento in tecnologia diventa un'opportunità per migliorare il benessere dei lavoratori e anticipare i bisogni di competenze futuri.
Per abbracciare pienamente la sostenibilità tecnologica, le aziende manifatturiere devono superare la visione interna e aprirsi alla collaborazione, all’insegna dell’innovazione aperta (Open Innovation).
Collaborare con startup innovative, università e centri di ricerca permette di accedere a soluzioni d’avanguardia che altrimenti richiederebbero investimenti e tempi di sviluppo proibitivi. Questo approccio favorisce lo sviluppo di tecnologie più efficienti e sostenibili, accelerando l'adozione di buone pratiche.