Trasformazione digitale focalizzata sul cliente

26/04/2022

Yasel Costa, Professore nel Programma Internazionale di Logistica MIT-Saragozza

YASEL COSTA
Professore nel Programma Internazionale di Logistica MIT-Saragozza

Negli ultimi tre secoli, ondate di sviluppo tecnologico e industriale hanno trasformato completamente le società di tutto il mondo. In termini generici, l’alimentazione, la salute, la speranza di vita e l’accesso agli hobby sono migliorati per tutta la popolazione mondiale. È innegabile però che i cambiamenti sono stati introdotti nella società lentamente e ogni trasformazione ha portato molte persone a sentirsi escluse, insicure e senza potere decisionale.

In retrospettiva, ogni ondata ha generato nuove opportunità di lavoro, lavori meno logoranti e meglio retribuiti. Tuttavia, alcuni dei cambiamenti avvenuti in passato hanno portato a un senso generale di scomparsa dei lavori qualificati, di riduzione dei salari e di condizioni di sottoccupazione (con la relativa perdita di dignità). La ragione è che le trasformazioni non sono state incentrate sul cliente e a volte questa situazione ha portato a una reazione violenta da parte della società, come la distruzione dei telai elettrici due secoli fa.

Con la discutibile eccezione del processo di elettrificazione dell'Unione Sovietica nel 1920, le conseguenze sociali del cambiamento tecnologico non sono mai state pianificate in anticipo. Mentre ci muoviamo verso una Quarta Rivoluzione Industriale (anche se, alcuni sostengono che siamo già nella quinta), abbiamo l'opportunità, o piuttosto il dovere, di gestire meglio il cambiamento mettendo il cliente, o le persone, al primo posto.

Nuovo secolo, nuova rivoluzione

La Prima rivoluzione industriale, a partire dalla seconda metà del XVII secolo, consisteva nell'applicazione della forza meccanica (prima l'acqua e poi il vapore) a compiti che prima dipendevano dalla forza umana o animale. Così nacquero le fabbriche nel settore tessile dove il lavoro manuale di filatori e tessitori qualificati fu sostituito da operatori di macchine tessili. Questa rivoluzione si diffuse ad altre industrie e facilitò la creazione di nuovi business come quello dedicato alla costruzione di macchine.

Un secolo dopo arrivò la Seconda rivoluzione industriale grazie all'applicazione dell'elettricità, che permetteva di utilizzare l'energia a una distanza considerevole dal luogo in cui veniva generata. L'elettricità ha inizialmente favorito lo sviluppo della produzione in catene di montaggio e dell'automazione meccanica. In seguito, ha permesso alle fabbriche di essere situate vicino ai clienti piuttosto che nei campi di carbone.

La Terza rivoluzione industriale, iniziata con la Seconda guerra mondiale e che continua ancora oggi, è stata basata sulla piena adozione dell'elettromeccanica (come i giradischi, per esempio) e poi nell'automazione programmabile elettronicamente. L'elettronica si è sviluppata progressivamente, dai primi controllori logici programmabili (più conosciuto come PLC) alle ultime innovazioni informatiche. A differenza delle rivoluzioni precedenti, i cambiamenti hanno avuto un impatto non solo sui processi di produzione, ma anche sui processi aziendali (progettazione, approvvigionamento, finanza e amministrazione, tra gli altri) poiché le tecnologie dell'informazione rendono possibile raccogliere, manipolare e scambiare grandi quantità di dati.

Abbiamo creato un mondo digitale o, per essere più precisi, un mondo virtuale. Finora, però, le macchine facevano esattamente quello che i lavoratori avrebbero potuto fare. Le operazioni manuali sono state semplicemente automatizzate per renderle più veloci, più affidabili, più sicure e spesso più economiche.

In un certo senso, la differenziazione delle tre rivoluzioni industriali è una questione accademica, come la divisione tra Età della pietra, del bronzo e del ferro. Così come la gente non ha smesso di intagliare selci perché era stata inventata una lega di rame-stagno, anche il settore dei telai a mano è sopravvissuto anche nei Paesi industrializzati durante gli anni '60 e '70. Altrimenti, il sistema di schede perforate inventato da Joseph Marie Jacquard per creare il primo telaio automatico non avrebbe ispirato i programmatori di un computer mainframe negli anni 70. Gran parte della nostra attuale tecnologia industriale rimarrà rilevante per i decenni a venire. Tuttavia, le aziende leader e i settori industriali/commerciali sono impegnati in quella che è conosciuta come Industria 4.0, una nuova e differente rivoluzione industriale.

La nuova industria integra tecnologie avanzate come l'IoT

Sistemi cyber-fisici

Oltre l'industria-4-0, il nuovo paradigma ha un altro nome: mentre alcuni parlano di sistemi cyber-fisici, gli analisti di Gartner lo identificano come iper-automazione. Indipendentemente dal termine, la differenza è che non abbiamo più a che fare con processi che vengono monitorati, controllati e guidati da una potenza di calcolo che, per quanto avanzata, è stata progettata per imitare le capacità umane. Gli elementi digitali e fisici formano quindi un unico insieme. Le aziende non si chiedono più: "In che modo una macchina può eseguire al meglio un compito manuale", ma "Come potrebbe una macchina ottimizzare questa attività?" Questo può comportare nuovi modi di lavorare che la gente non può neanche immaginare.

La nuova industria integra tecnologie avanzate che sono state studiate negli ultimi anni. Il più noto è l'Internet of Things (IoT) che, nella sua forma più semplice, implica che si possa interagire con ogni oggetto che compone un sistema, macchina, sensore, strumento, componente o anche persona. Sono in aumento anche i Big Data, ovvero la capacità di gestire enormi volumi di dati, così come la capacità analitica di trovare e valutare modelli e significati profondi anche quando si lavora con informazioni incomplete o dubbie. D'altra parte, il cloud computing rende possibile combinare, lavorare e condividere dati da qualsiasi fonte. Tutto questo può avvenire in tempo reale, in un microsecondo o poco più.

La crescita delle scienze emergenti intorno all'intelligenza artificiale e al machine learning ha permesso ai sistemi cyberfisici arrivare all'obiettivo desiderato e non essere limitati a un approccio "umano".

L'intelligenza sarà inevitabilmente incorporata in misura maggiore o minore in ogni fase. In questo modo, si svilupperà nella produzione di beni una Smart Supply Chain che prevederà e si adatterà costantemente alle mutevoli circostanze del mercato. Tale intelligenza svilupperà anche nuovi processi di produzione con pratiche di auto-monitoraggio, auto-correzione e auto-organizzazione, così come sistemi di distribuzione predittivi e proattivi. Di conseguenza, i prodotti fabbricati saranno anche "intelligenti" e, in alcuni casi, saranno in grado di regolare la supply chain e la produzione.

Non ci saranno più le famose isole di automazione, tipiche delle operazioni industriali di oggi, che interagiscono mas non sono integrate tra loro. Al contrario, un alto grado di autonomia verrà sviluppato durante tutto il processo di fabbricazione e anche nel ciclo di vita dei prodotti. Un apparecchio, per esempio, potrebbe decidere da solo che è necessaria la manutenzione o che la sua vita utile è scaduta e ordinare la propria sostituzione, tenendo conto dei costi attuali e organizzando lo smaltimento in modo ottimizzato ed economico, minimizzando l'impatto ambientale.

Il nocciolo del problema

Sebbene il nuovo paradigma tecnologico suoni molto dirompente e costoso, anche se probabilmente non così tanto come si potrebbe pensare, è inevitabile chiedersi: il mondo ha bisogno di Industria 4.0?

Indubbiamente sì. In tempi recenti è stato dimostrato che il mondo è un luogo sempre più incerto e gli esseri umani non sono molto bravi a prendere decisioni in ambienti incerti e probabilistici. In passato, i computer erano peggiori nel prendere decisioni perché potevano fare solo ciò per cui erano programmati usando dati specifici. Ma non è questo il caso. I computer possono rilevare tendenze nascoste, valutare le probabilità da una prospettiva imparziale e trovare soluzioni ottimali per i processi logistici e di produzione, anche senza avere un quadro generale dell'insieme. I computer non sono condizionati dal pensiero sequenziale o da qualsiasi diagramma ad albero per aiutarvi a prendere decisioni per risolvere qualsiasi problema. In questo modo, possono conciliare obiettivi contrastanti in un modo più efficiente che sarebbe difficile, se non impossibile, per gli individui. Un esempio è rappresentato dalla pianificazione del trasporto. Un computer può conciliare costo, tempo e impatto ambientale.

La digitalizzazione ha il potenziale per migliorare la gestione delle risorse

Le aziende di produzione e distribuzione devono diventare sempre più agili, anche se le loro risorse sono limitate. Sebbene le richieste dei consumatori cambiano rapidamente e imprevedibilmente, abbiamo scoperto che lo stesso vale per i mercati di fornitura e per le risorse interne come la manodopera. Situazioni come la protezione dell'ambiente o i cambiamenti sociali devono essere interiorizzati, per legge o su richiesta dei clienti stessi. L’analisi del mondo imprenditoriale per mano dell’uomo risulta sempre più molto complicato. Per continuare a fornire servizi di qualità alle persone, le imprese dovranno trovare modi efficaci di lavorare in un ambiente difficile.

La tabella di marcia della tecnologia

L'avvento dell'Industria 4.0 richiede progressi significativi su diversi fronti. Molti di questi sono già in atto, ma sono interdipendenti e ciò che serve è che il progresso in un'area di lavoro favorisca lo sviluppo in altre aree.

  • Digitalizzazione. La conversione o la rappresentazione di oggetti e azioni materiali in un formato digitale, capace di essere elaborato da sistemi informatici.
  • Automazione. Consegnare ai team l'intelligenza e gli attributi di apprendimento di cui hanno bisogno per essere in grado di agire e prendere decisioni con il minimo intervento umano.
  • Trasparenza. Tutti gli elementi della supply-chain, dall'umano al cyber, hanno piena visibilità della stessa "versione della verità", quindi sanno cosa stanno facendo o quali miglioramenti stanno proponendo gli altri elementi. Il paradigma è la tecnologia blockchain.
  • Mobilità. La mobilità, sia nei dispositivi informatici e di comunicazione che nelle operazioni fisiche, permette nuove forme di produzione. La produzione additiva come, ad esempio, la stampa 3D potrebbe portare la produzione più vicina al punto vendita, riducendo gli investimenti su larga scala in immobilizzazioni.
  • Modularizzazione. Consiste nell'uso di componenti e sottosistemi standardizzati in combinazioni diverse (e riconfigurabili) per raggiungere diversi obiettivi.

Altre due aree di sviluppo sono sia sociali che tecnologiche: le reti collaborative e la socializzazione. Si tratta di esseri umani e macchine che collaborano agli stessi compiti in modo "socializzato", cioè attraverso una conversazione bidirezionale. L'uomo non si limita a programmare la macchina o a seguire semplicemente le istruzioni del computer, ma avviene una vera interazione.

La collaborazione significherebbe che in un magazzino, per esempio, i camion, le attrezzature di movimentazione, i prodotti, i sistemi di stoccaggio e la manodopera avrebbero i propri gradi di autonomia, ma agirebbero in modo collaborativo all'interno di una rete comune. Grazie a questa collaborazione, l'azienda ha potuto ottenere una visibilità globale dei processi in corso, rappresentati in formato digitale come digital twin in cloud.

Questo approccio è applicato in egual misura nelle operazioni fisiche e nei processi aziendali attraverso, per esempio, i robot collaborativi (noti anche come cobot). Si tratta di una forza lavoro autonoma, intuitiva e informata sulle intenzioni e i desideri umani. Non solo può rispondere alle esigenze attuali, ma anche prevedere e anticipare il cambiamento. I cobot avranno un "tocco umano", sia letteralmente, grazie ai progressi nei sistemi di visione e tatto (tecnologie che permettono ai robot di "toccare" e "sentire"), sia metaforicamente, nel modo in cui interagiscono con i loro collaboratori umani.

Alcune delle nuove tecnologie sono un po' spaventose e potrebbero generare reticenza: per esempio, la spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (NIR) permetterebbe al robot di rilevare l'attività cerebrale del suo collega umano e agire di conseguenza.

La digitalizzazione della logistica permetterà sia ai cobot che ai lavoratori umani di essere completamente formati nelle proprie attività e interazioni, senza alcun rischio per la salute o per il processo di produzione. I progressi nelle tecnologie aptiche, l'intelligenza artificiale e il deep learning permetteranno ai cobot di imparare attraverso l'osservazione e la pratica. Allo stesso modo, poiché è digitale, l'apprendimento può essere trasferito. Mentre gli umani hanno un limite oltre il quale l'esperienza aggiuntiva non migliora significativamente le loro prestazioni, i cobot possono continuare a migliorare senza saturarsi di dati sulle prestazioni.

Un'analogia di come un cobot lavorerebbe con un umano potrebbe essere un'infermiera di sala operatoria e un chirurgo. L'infermiera di sala operatoria conosce non solo i protocolli per eseguire un'operazione, ma anche le preferenze operative del chirurgo e come risponderà agli imprevisti. In questo modo, si possono avere sempre gli strumenti giusti a portata di mano. D'altra parte, l'infermiera della sala operatoria svolge anche molti altri compiti, tra cui il monitoraggio e la creazione di allarmi (compiti che potrebbero essere eseguiti da un cobot che assiste un chirurgo umano). Non è una coincidenza, quindi, che la chirurgia sia letteralmente all'avanguardia della robotica e della tecnologia.

Rifiuto della macchina

Tecnologicamente, tutto è possibile. Un'altra questione è se le nuove tecnologie possono essere implementate in modo socialmente o ambientalmente sostenibile o se siamo condannati a ripetere gli stessi errori delle precedenti rivoluzioni industriali.

È comprensibile che molte persone siano preoccupate per le implicazioni sociali dell'Industria 4.0 nel caso in cui non vengano imposte restrizioni. Idealmente, vorremmo pianificare, per la prima volta, come l'ultima rivoluzione industriale possa beneficiare, o almeno non danneggiare, la maggioranza delle persone in una generazione. Infatti, alcuni autori, tra cui Saeid Nahavandi della Deakin University, Australia, sostengono un'Industria 5.0 "centrata sull'uomo". La sua idea è che i robot: “Siano interconnessi con il cervello umano e lavorino come collaboratori piuttosto che concorrenti". In altre parole, l'obiettivo è garantire che la collaborazione e la socializzazione tra robot e umani avvenga in modo soddisfacente.

La trasformazione digitale dovrebbe essere focalizzata sull'essere umano


Da un punto di vista ambientale, la nuova rivoluzione industriale ha il potenziale per migliorare notevolmente la gestione delle risorse e per eliminare i rifiuti, dalle materie prime al trasporto. Tuttavia, l'uso della tecnologia dell'informazione presenta anche un inconveniente: è un grande consumatore di energia e di acqua.

Da un punto di vista ambientale, la nuova rivoluzione industriale ha il potenziale per migliorare notevolmente la gestione delle risorse e per eliminare i rifiuti

L'Irlanda ospita più di 70 grandi centri dati, ognuno dei quali utilizza 500.000 litri d'acqua al giorno (con conseguente carenza d'acqua in estate). Il Patto Verde della Commissione Europea richiede che i data center siano neutrali al carbonio entro il 2030; un obiettivo troppo ottimistico. Nel Regno Unito, che non è più nell'UE, i server consumano più del 12% dell'elettricità generata. D'altra parte, la capacità idroelettrica e geotermica dell'Islanda è spinta al limite a causa dello sfruttamento dei bitcoin (questo è un caso estremo ma, come regola generale, i blockchain non sono generalmente efficienti dal punto di vista energetico).

Il cervello umano più intelligente, capace di eseguire compiti più complessi delle attuali capacità di calcolo, ha una potenza di circa 20 W (in termini di illuminazione, potremmo dire che gli umani sono piuttosto fiochi). Di conseguenza, sulla base del consumo di energia e di acqua necessari per analizzare i dati, dobbiamo chiederci se tutti i problemi che possono essere risolti da un computer devono essere risolti in questo modo. I progettisti di sistemi dovrebbero favorire l'edge computing, un tipo di calcolo che sfrutta la flessibilità del cloud per gestire i dati ed eseguire il trasferimento massivo delle informazioni da e verso server e data center remoti. Così, mentre i singoli dispositivi autonomi hanno bisogno di vedere quali decisioni vengono prese da altri elementi del sistema, non hanno bisogno di vedere i dati grezzi dietro quelle decisioni e dovrebbero generalmente prendere le loro decisioni localmente.

Le implicazioni sociali Industria 4.0 e 5.0 sono più difficili da enumerare, perché alcune tecnologie sono psicologicamente difficili da accettare: a molti lavoratori (anche se certamente non a tutti) non piace l'idea di essere comandati da una macchina. Quindi, l'uso della tecnologia NIR sarebbe accettabile in un mondo in cui alcune persone credono che i vaccini COVID-19 contengano un microchip? D'altra parte, resta da vedere quanto sarebbero accettati i veicoli a guida automatica sulle strade pubbliche, anche se dovessero dimostrarsi sistemi di trasporto oggettivamente sicuri. Inoltre, se richiederanno non un "autista" ma un "assistente", qual è il problema economico o occupazionale da risolvere?

Inevitabilmente, gli effetti della tecnologia sui posti di lavoro sono una preoccupazione per molte persone. Come direbbe un agente di borsa, non possiamo basarci sul passato per prevedere il futuro. Tuttavia, se c'è una cosa che ogni rivoluzione industriale ha dimostrato, è che ha aumentato notevolmente la domanda di lavoratori e, in generale, di lavoratori sempre più qualificati e meglio pagati. Anche le terribili condizioni delle fabbriche del XIX secolo erano considerate migliori dell'alternativa agricola.

Sia nel mondo sviluppato che in altri Paesi, la carenza di manodopera è una realtà. Il tasso di natalità è notevolmente al di sotto del tasso di sostituzione naturale. Inoltre, le generazioni più anziane stanno vivendo molto più a lungo dopo il pensionamento e i giovani stanno posticipando il loro ingresso nel mercato del lavoro mentre cercano ulteriori opportunità di istruzione. In un'economia globale che non si è ancora ripresa del tutto dagli effetti della COVID-19, la carenza di manodopera ha avuto un impatto su ogni processo della catena di approvvigionamento, dai magazzinieri ai camionisti, agli ingegneri e ai tecnici. Pertanto, qualsiasi progresso tecnologico che possa rendere più produttivo e gratificante l'uso di una forza lavoro limitata è il benvenuto.

Ci saranno molti nuovi lavori, ma ovviamente non saranno esattamente come quelli vecchi. Sarà necessario un grande impegno nella formazione e nella riqualificazione da parte del governo e dell'industria.

La localizzazione è un altro fattore chiave nella trasformazione dell'industria. Nelle precedenti rivoluzioni industriali, i vecchi centri di attività e i loro dipendenti sono stati spesso abbandonati con la delocalizzazione dell'industria. Questa volta non è necessario che sia così: le tecnologie mobili, la stampa 3D e altri progressi dovrebbero liberare le aziende dall'impegno di infrastrutture fisse come edifici, linee di produzione, materiali e fonti di energia. Dovrebbe essere possibile aumentare i centri produttivi e i posti di lavoro, piuttosto che costringere la gente a spostarsi. Un tale cambiamento potrebbe anche ridurre l'eccessiva dipendenza economica da pochi grandi agglomerati, distribuendo la prosperità in modo più uniforme e alleviando alcuni dei problemi logistici e ambientali delle grandi città.

Alcuni lavori non dovrebbero nemmeno essere automatizzati solo perché possono esserlo. Prendiamo ad esempio un negozio di alimentari online: potrebbe costruire ed equipaggiare un robot con sistemi aptici e visione artificiale per raccogliere e maneggiare manghi maturi. Il robot potrebbe poi essere programmato per fare lo stesso con la guava. Vale la pena fare un grande investimento quando si tratta di un compito che un adolescente potrebbe imparare in meno di un minuto?

Un'altra complicazione sono le sostituzioni. Continuando con l'esempio di un negozio di alimentari online, se l'azienda non ha il cibo che il cliente ha richiesto, offrirà una soluzione alternativa. In teoria, l'azienda potrebbe usare l'apprendimento automatico per prendere la decisione migliore. Tuttavia, a volte non c'è una logica di fondo nella scelta fatta dal cliente (il cibo scelto non fa parte di una lista di ingredienti per preparare un piatto particolare). Inoltre, il cliente raramente dà un feedback sul cibo che ha ricevuto in sostituzione di quello che aveva originariamente richiesto. Di conseguenza, l'azienda non ha dati sufficienti da cui imparare. L'intuizione dell'operatore è probabilmente migliore di molti algoritmi.

Una trasformazione imminente

La trasformazione risultante Industria 4.0 arriverà prima di quanto ci aspettiamo e più velocemente delle precedenti rivoluzioni industriali. Se la società, i governi, le industrie e gli specialisti della tecnologia decidono di fare di questa la prima rivoluzione industriale centrata sull'uomo, avremo una grande opportunità di miglioramento per tutto il mondo. Al contrario, se non dirigiamo la tecnologia nella giusta direzione, rischiamo di causare danni irreparabili alla società e al nostro pianeta.

 


 

Dr. Yasel Costa è professore di Supply Chain Management al MIT-Zaragoza International Logistics Programme, Direttore del programma di dottorato in Logistica e Supply Chain Management e Direttore dell'Accademia estiva per studenti di dottorato al MIT-Zaragoza International Logistics.