Dopo la smart city e la smart grid, arriva anche la smart factory, la fabbrica intelligente, che porterà il settore manifatturiero fuori dalle secche della crisi. Le fabbriche del futuro sforneranno prodotti senza scarti e senza sprechi di energia. Riusciranno a trasformarsi, a comunicare le anomalie e a imparare dai propri errori. Gestiranno materiali nuovi e complessi senza sovraccosti. Sposeranno i grandi numeri con la massima accuratezza, senza intervento umano, diventando sempre più autonome e adattabili per ottimizzare la produzione. Non sono utopie, ma un percorso obbligato per competere con i prezzi stracciati dei prodotti asiatici.
Il manifatturiero è ancora la forza propulsiva dell’economia europea, con 6.500 miliardi di euro di fatturato e 30 milioni di posti di lavoro in 25 settori diversi. Ma in questi anni di crisi i livelli produttivi sono calati del 10% e sono andati persi tre milioni di posti di lavoro. Per ripartire, bisogna ridurre drasticamente i costi. Si tratta di far fronte alla pressione competitiva dei Paesi emergenti, dove la manodopera è una risorsa illimitata e la bolletta energetica un dato irrilevante. Qui entra in campo l’efficienza dei processi produttivi. Per aiutare le piccole e medie imprese a migliorare le basi tecnologiche degli impianti, la Commissione Europea ha lanciato Factories of the Future, una partnership pubblico-privata all’interno del settimo programma quadro, con 150 progetti avanzati di automazione, e l’ha rinnovata nell’ambito di Horizon 2020, la nuova piattaforma per la ricerca e l’innovazione, che ci accompagnerà sulla strada dell’Industria 4.0.
Grazie a questi progetti, stanno cominciando a entrare in maniera pervasiva nei processi produttivi le fabbriche virtuali, il cloud computing, la stampa in 3D, le macchine che comunicano e interagiscono fra di loro. L’avvento dell’elettronica sta trasformando integralmente il corpo della fabbrica: è la quarta rivoluzione industriale, dopo quelle storiche della macchina a vapore, del motore elettrico e del nastro trasportatore. L’obiettivo per il 2020 è arrivare a generare il 20% del Pil europeo dal settore manifatturiero, dal 16% attuale. Per l’Italia, secondo Paese manifatturiero del continente, è una grande opportunità.
Ma l’automazione robotizzata deve andare di pari passo con l’ottimizzazione delle prestazioni energetiche degli impianti. Proprio l’industria, che consuma il 42% di tutta l’elettricità generata, è la nota dolente nella corsa europea verso l’efficienza energetica, che punta a un taglio del 20% dei consumi al 2020, rispetto ai livelli del 1990. Con la nascita della smart factory, anche su questo fronte si possono ottenere risparmi macroscopici. Prendiamo l’esempio dei motori elettrici, un pilastro fondamentale della produzione. Centinaia di milioni di motori azionano macchine utensili, compressori, ventole, pompe, trasportatori e consumano il 67% di tutta l’energia elettrica utilizzata nell’industria. Il problema, spiega uno studio di Abb, è che il 90% di questi motori è sovradimensionato rispetto al necessario ed è costantemente in funzione alla massima velocità, anche quando non serve. Per ridurne la velocità, la potenza viene “strozzata” con altri mezzi: un po’ come se, per controllare la velocità di un’auto, si premesse il pedale del freno con un piede senza smettere di accelerare con l’altro.
Ma c’è un’alternativa: la velocità di un motore può essere controllata regolando la potenza che lo alimenta, grazie a un convertitore di frequenza a velocità variabile. Le applicazioni comuni sono in grado di risparmiare il 30% dell’energia necessaria per far girare un motore. Se questa tecnologia venisse applicata a tappeto, l’industria riuscirebbe a tagliare oltre il 20% dei suoi consumi. In un anno, i convertitori di frequenza venduti da Abb, uno dei vari dispositivi offerti sul mercato, hanno permesso di risparmiare più di 220 milioni di megawattora di energia elettrica, equivalenti al consumo annuo di 54 milioni di abitazioni nei 27 Paesi dell’Ue. In termini di CO2, il taglio è stato di 180 milioni di tonnellate, equivalenti alle emissioni annue di 45 milioni di auto. Queste tecnologie sono già alla portata di tutti, basta utilizzarle.
