Connettività dei siti mission-critical, ottimizzazione dei processi, controllo avanzato e gestione da remoto. Le caratteristiche del 5G possono essere sfruttate dall’industria manifatturiera per introdurre nuovi casi d’uso, migliorare la produttività e trasformare radicalmente i modelli di business

Il 5G è oramai una realtà che entrerà sempre di più nel nostro quotidiano. GSMA, l’associazione internazionale che rappresenta gli interessi degli operatori di rete mobile, stima che le reti 5G potranno portare un contributo all’economia mondiale di circa 2,2 trilioni di dollari tra il 2024 e il 2034, un terzo di questi a vantaggio di utility e manufacturing. Un potenziale grande stimolo all’economia, con ricadute positive anche sul sistema industriale italiano, che vede al centro il settore manifatturiero che, nonostante tutto, continua a mantenere un posto di primo piano a livello europeo.

Secondo Eurostat, il settore manifatturiero dell’Ue comprende 2,1 milioni di imprese, che danno lavoro a 30,4 milioni di persone in tutto il ventaglio produttivo: dalle piccole imprese specializzate fino a quelle molto grandi che costituiscono il fulcro di sistemi di fornitura e produzione di componenti complessi. Il binomio 5G e Industria potrebbe allora essere vincente? Quali sono le opportunità da cogliere e quali invece le sfide da affrontare? I principali gruppi di applicazioni 5G identificabili per il settore manifatturiero sono cinque – come ci spiega Daniela Rao, senior Research and Consulting director di IDC Italia, facendo riferimento allo studio “Global Vision, Standardisation & Stakeholder Engagement in 5G”. Cominciamo dalla connettività dei siti mission-critical, dove è necessaria una latenza estremamente bassa e spesso anche un’elevata densità di connessione. Poi ci sono la tracciabilità e il monitoraggio. «Con i sistemi IoT che utilizzano dispositivi endpoint sempre più economici – spiega Daniela Rao – si possono tracciare i prodotti in tutte le varie fasi del processo e grazie al 5G il monitoraggio del prodotto si potrà raggiungere su una scala più ampia grazie al maggior numero di endpoint connessi rispetto al Wi-Fi».

Per quanto riguarda l’ottimizzazione dei processi – «il 5G può supportare tutte le informazioni inerenti all’intera fabbrica, non solo sulla produttività dei suoi lavoratori, ma anche sui suoi impianti, sull’inventario e sui prodotti». Infine, ci sono le applicazioni per il controllo e la gestione da remoto e quelle per il miglioramento della produttività. «Grazie alla bassissima latenza, il 5G è adatto per trasportare segnali per il comando e il controllo remoto delle apparecchiature di produzione. E l’utilizzo delle tecnologie digitali aiuterà i lavoratori a diventare più produttivi ed efficaci».

Daniela Rao ci indica però anche uno specifico aspetto da tenere presente, ovvero il tema dello spettro delle frequenze. Ricordando che le reti cellulari pubbliche sono distribuite nello spettro di frequenze radio con specifica licenza – «una rete aziendale che utilizza la tecnologia cellulare può utilizzare lo spettro che è stato concesso in licenza a un operatore di telefonia mobile, ma l’operatore di telefonia mobile deve essere necessariamente coinvolto in una certa misura nella configurazione e nella gestione della rete aziendale» – spiega Daniela Rao. «Un’azienda potrebbe implementare la sua rete in uno spettro senza licenza nello stesso modo in cui viene distribuito il Wi-Fi, ma uno svantaggio di questa opzione è che le reti distribuite in uno spettro senza licenza sono sempre soggette a possibili contese di capacità e interferenze da altri utenti dello stesso spettro nella stessa area, oltre allo svantaggio dovuto alla disponibilità limitata di dispositivi cellulari compatibili con le frequenze radio al di fuori delle bande dello spettro autorizzate».

Un altro modo per evitare questi inconvenienti potrebbe essere quello che l’impresa possa ottenere una propria licenza per lo spettro radio. «Fino a poco tempo fa, questa opzione non era praticabile perché le autorità di regolamentazione delle telecomunicazioni hanno finora concesso in licenza lo spettro esclusivamente agli operatori di rete pubblica a costi anche rilevanti».

Non dimentichiamoci, per esempio, che il risultato economico finale dell’asta per l’assegnazione delle frequenze 5G in Italia a ottobre 2018 è stato di 6,5 miliardi di euro, ben oltre i 4 miliardi che la Legge di Bilancio aveva fissato allora come limite minimo. «Qualcosa però comincia a cambiare in Europa – afferma Daniela Rao – visto che il regolatore tedesco BNetzA ha riservato 100 MHz di spettro sulla banda 3.4GHz–3.8GHz per licenziatari privati ​​che si occupano di applicazioni dell’Industria 4.0, nonostante la comprensibile e considerevole opposizione degli operatori mobili».

SINERGIE E INDUSTRIA 4.0

Le caratteristiche uniche del 5G possono essere sfruttate dall’industria manifatturiera per introdurre nuovi casi d’uso e migliorare la produttività e l’efficienza. «La manutenzione predittiva avanzata, il monitoraggio e controllo di precisione, che ridurranno del 50% i costi e i tempi di riparazione, i robot di produzione, l’uso dell’AR per interventi da remoto e la VR nella sanità, sono solo alcuni esempi» – mette in evidenza Luigi De Vecchis, presidente di Huawei Italia. «A livello globale, l’impatto del 5G sul PIL del settore manifatturiero è stimato intorno ai 739 miliardi di dollari entro il 2030. Tuttavia, per trarne vantaggio, l’industria dovrà assicurare una rapida evoluzione del 5G supportando lo sviluppo di standard e la collaborazione tra tutti gli attori coinvolti». L’industria 4.0 può ricavare molti benefici dal 5G anche per Mario Manfredoni, country manager di Juniper Networks Italia. Maggiore capacità: trasmettere più dati è importante per la supervisione da remoto di sistemi avanzati. Minore latenza: per controllare con precisione un sistema da remoto. Slicing della rete: gli operatori 5G possono creare diverse reti all’interno di una stessa rete, dedicate virtualmente alle imprese per gestire esigenze e livelli di servizio diversi. Reti 5G private: gli operatori possono affittare spettro alle aziende per costruire una propria rete 5G. Edge cloud: per portare i processi di elaborazione più vicini ai dispositivi, ai fini di una maggiore riservatezza dei dati e della compliance sulla sovranità digitale. «Tutto questo, però, dipende dalle strategie di implementazione della rete adottate dall’operatore mobile» – spiega Manfredoni. «In assenza di appropriate decisioni in fase di definizione dell’architettura, le reti chiuse non saranno niente più di una rete 4G++, con limitati servizi innovativi. L’industria 4.0 potrà invece beneficiare delle reti 5G se queste saranno costruite con un’architettura agile capace di consentire la rapida introduzione di nuovi servizi e la collaborazione con i provider cloud».

Secondo Andrea Carcano, fondatore di Nozomi Networks è importante tenere presente che siamo solo nelle prime fasi del lancio del 5G e ci vorrà del tempo prima che la tecnologia raggiunga il suo pieno potenziale. «Tuttavia, non c’è dubbio che il 5G accelererà la trasformazione digitale dell’Industria 4.0 e consentirà di offrire servizi più personalizzati per i processi industriali, creando nuovi casi d’uso in ogni settore». Con il 5G, la produzione manifatturiera sarà molto più scalabile e adattabile, consentendo programmi di produzione molto più dinamici – continua Carcano. «Ciò significa che i produttori potranno gestire un portafoglio più ampio e riconfigurare le linee di produzione più rapidamente per introdurre nuovi prodotti. Questa “produzione adattativa” potrebbe anche portare a una crescita dell’outsourcing, consentendo alle organizzazioni di ridimensionare e ridurre la produzione in base alle richieste del mercato».

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Con maggiore efficienza, affidabilità e sicurezza rispetto alle reti mobili tradizionali – spiega Ivana Borrelli, responsabile marketing offerta 5G Verticals di TIM – la tecnologia 5G consente di interconnettere e gestire a distanza gli impianti industriali, migliorando in modo significativo il ciclo produttivo. «Per esempio, con il 5G e l’edge cloud, su cui stiamo puntando a livello di Gruppo con Noovle – il più grande progetto cloud per l’Italia – prevediamo di poter configurare una catena di montaggio industriale nel giro di pochi giorni, rispetto alle tempistiche oggi necessarie, con una forte riduzione dei costi e dei tempi di produzione. In ambito Industria 4.0, quindi, il 5G consente di aumentare la produttività, eliminare i cavi all’interno delle linee di produzione mantenendone l’affidabilità e la rapidità di trasmissione degli input. E inoltre, permette di impiegare la forza lavoro su attività di valore, in quanto più specializzate e mirate».

POTENZIALE ECONOMICO

Anche se il momento della piena implementazione delle reti 5G non è ancora arrivato, le reti 5G abiliteranno nuovi servizi, generando nuovi flussi di ricavi per gli operatori e molti player della catena del valore ICT. Le sperimentazioni in campo ci permettono di anticipare le evoluzioni. Infatti, oltre alle recenti offerte di servizi mobili con maggiore velocità sulla rete mobile, rivolte al mercato di massa, è nel medio termine che la rete 5G sprigionerà il suo potenziale economico – afferma Daniela Rao di IDC Italia. «Entro due o tre anni, la progressiva estensione della rete 5G comincerà a far sentire i suoi effetti sia supportando le connessioni 5G FWA, sia riducendo i limiti che finora hanno frenato le PMI italiane nell’implementazione di progetti di Internet of Things. Nelle PMI, i servizi di connettività di rete fissa e mobile ultraveloce e capillare diventeranno il catalizzatore dei processi di innovazione, determinanti per massimizzare il potenziale economico della rivoluzione digitale in molti ambiti». Già nei prossimi tre anni – continua Daniela Rao – vedremo molte applicazioni basate su tecnologia 5G dedicate al mercato PMI nei settori dove è importante la bassa latenza e l’alta affidabilità, come il controllo remoto di impianti e di infrastrutture produttive distribuite su vaste aree territoriali. «Nel nuovo ciclo economico che le PMI italiane dovranno affrontare, sarà la capacità di scambiare in tempo reale informazioni di diversa natura, elaborarle e utilizzarle che produrrà nuovo valore economico, riducendo anche sprechi, consumi e attività manuali e ripetitive dei lavoratori». Per gli operatori italiani, è evidente che non si tratterà più di offrire pura connettività.  «Per diventare il punto di riferimento delle PMI più innovative – spiega Daniela Rao – sarà necessario diventare un aggregatore delle componenti tecnologiche in grado di “mixare” i servizi ICT al meglio in relazione alle esigenze delle PMI. Guardando alle esigenze delle PMI, gli operatori non potranno dimenticare l’importanza del rapporto qualità/prezzo dei servizi. Sinora gli operatori di telecomunicazioni si sono sfidati sui prezzi, portando agli estremi la battaglia competitiva, ma nei prossimi anni la qualità dei servizi di connettività e di assistenza del cliente saranno il terreno di conquista del mercato. La spesa delle PMI per servizi di rete fissa, mobile, ICT e device offerti dai telco italiani, da molti anni in contrazione, potrebbe tornare a crescere nei prossimi anni proprio grazie alla domanda di servizi di connettività di alta qualità e a un’ampia scelta di applicazioni per la collaborazione e la condivisione delle informazioni».

Luigi De Vecchis di Huawei Italia afferma che il 5G sia una sorta di moltiplicatore di iniziative industriali, di piattaforma di collaborazione e di collante tra tutte le altre tecnologie emergenti, tra cui AI, cloud, AR e VR. «Durante la pandemia – afferma De Vecchis – il 5G ha già dato un grosso contributo accelerando da un lato lo sviluppo della telemedicina e dall’altro quello dell’economia digitale in generale. Basti pensare ai ristoratori e ai commercianti che grazie alle piattaforme digitali hanno potuto continuare a lavorare durante i prolungati periodi di chiusura forzata. Se saranno capaci di ripensare i loro processi e modelli di business, piccole e medie imprese potranno ampiamente beneficiare dell’enorme potenziale di una tecnologia in grado di abilitare una vastissima gamma di nuovi servizi e applicazioni».

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Per Mario Manfredoni di Juniper Networks Italia le grandi aziende avvieranno partnership dirette con gli operatori di rete mobile per costruire reti private, mentre le piccole e medie imprese dovranno affidarsi all’infrastruttura 5G pubblica. «Le PMI italiane potranno prendere parte alla rivoluzione dell’industria 4.0 solo se gli operatori di rete mobile creeranno pacchetti ad hoc, per esempio small-cell, slicing della rete o cloud edge». Il 5G potrà offrire alle aziende un accesso costante a una connettività Internet più veloce e affidabile. «Uno strumento indispensabile – spiega Andrea Carcano di Nozomi Networks – per supportare efficacemente lo smart working, spinto dall’attuale situazione sanitaria ma fenomeno che probabilmente continuerà, a un certo livello, anche dopo il termine della pandemia. La potenza, la larghezza di banda e la velocità del 5G hanno il potenziale per trasformare completamente il modo in cui le aziende lavorano e operano. Le aziende acquisiranno l’agilità operativa e la reattività necessarie per rimanere resilienti e competitive. Soprattutto le piccole imprese che possono sfruttare la tecnologia per compensare personale ridotto e budget inferiori».

Il connubio tra 5G e intelligenza artificiale rappresenta un boost per l’industria manifatturiera – come ci spiega Ivana Borrelli di TIM. L’accordo di collaborazione siglato con Comau ha l’obiettivo di accelerare l’adozione di soluzioni Internet of Things. «Insieme, supporteremo la trasformazione digitale delle imprese del settore sfruttando, nei rispettivi ambiti di eccellenza, le potenzialità offerte dalle tecnologie di connettività 5G, edge cloud, analisi dei dati, robotica e intelligenza artificiale. Grazie a questa intesa, che segue una sperimentazione biennale sul campo, svilupperemo nuovi servizi in ambito Internet of Things e consulenza per supportare la digitalizzazione delle aziende manifatturiere nel mercato italiano e, in futuro, anche a livello internazionale. Questa partnership posiziona il Gruppo TIM, anche grazie al contributo della sua digital farm Olivetti, come punto di riferimento in Italia nell’Industrial IoT».

INVESTIMENTI E SICUREZZA

Pur restando significativa la diversificazione del tessuto economico italiano, da sempre caratterizzato da moltissime piccole imprese e dalle nicchie di eccellenza del Made in Italy – spiega Daniela Rao di IDC Italia – sono molte le imprese che stanno ridisegnando le loro infrastrutture digitali con architetture cloud-connected, in grado di sfruttare il potenziale del 5G e delle altre tecnologie digitali. «Con o senza 5G, sembra destinata a durare la netta separazione tra quelle realtà che sono determinate a perseguire l’obiettivo della trasformazione digitale, sfruttando il potenziale dei nuovi paradigmi tecnologici, e quelle che invece stanno affrontando una serie di sfide (organizzative, economiche, culturali) e che non riescono ancora a trarre il massimo vantaggio dai progetti di trasformazione digitale, tra queste le moltissime micro-imprese». Affermazione del modello as a Service, crescita degli utenti e delle fonti di dati distribuiti, intelligenza artificiale, sicurezza e investimenti rappresentano le principali sfide derivanti dall’implementazione di progetti IoT e reti basati su 5G.

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«L’affermazione del modello as a Service – spiega Daniela Rao – se non gestito adeguatamente, rischia di aumentare la complessità e potrebbe avere impatti negativi sulla sicurezza e i costi, in relazione alla progressiva migrazione di applicazioni e servizi dal data center verso il cloud». Per quanto riguarda la crescita degli utenti e delle fonti di dati distribuiti – «delocalizzare le capacità di elaborazione all’edge diventa necessario, ma ciò implica un percorso di ridisegno dell’architettura IT con investimenti rilevanti e progetti che possono diventare complessi dal punto di vista dell’integrazione con le infrastrutture esistenti».

L’intelligenza artificiale sempre più utilizzata per la collaborazione uomo-macchina e per supportare le attività dei lavoratori sul campo – continua Daniela Rao – «richiede interventi di formazione continua dei lavoratori e nuove strategie di riorganizzazione di lungo termine». Inoltre, la sfida degli investimenti e della sicurezza pervasiva amplifica le preoccupazioni delle aziende sul tema della tutela dell’azienda e delle persone: «Con più device, sensori e persone collegati aumentano le minacce e i fronti da proteggere, mentre l’identità digitale diventa centrale. L’aumento degli investimenti è imperativo per avere più banda disponibile su rete fissa e reti più flessibili e intelligenti, per indirizzare la domanda di banda su rete fissa e mobile».

Di sfide parla anche Luigi De Vecchis di Huawei Italia, puntando l’attenzione su sicurezza e fiducia. «La prima sfida è sicuramente quella della sicurezza di una rete sempre più virtuale e meno fisica, che connette cose oltre che persone e offre applicazioni e servizi, anche critici, basati sull’utilizzo di una crescente quantità di dati che pertanto vanno adeguatamente protetti. La seconda è più relativa agli ostacoli burocratici e amministrativi da un lato e a una certa ingiustificata diffidenza nei confronti del 5G dall’altro che ancora ne rallentano l’implementazione». Lo sviluppo del 5G in Italia procede a due velocità. «Accelera nelle grandi città, ma è ancora relativamente lenta in quelle minori e nelle aree rurali» – mette in evidenza Mario Manfredoni di Juniper Networks. «Il rischio principale per l’industria 4.0 sarà la disponibilità del 5G nelle zone in cui sono dislocati gli impianti produttivi. L’altro grande rischio risiede nelle scelte architetturali fatte dagli operatori di rete mobile. Infatti, per realizzare le promesse del 5G per l’industria 4.0 l’architettura deve includere il cloud edge, lo slicing della rete e il 5G privato, insieme con servizi innovativi orchestrati end-to-end». Il 5G apre le porte a una massiccia interconnettività: milioni di dispositivi, reti e trasferimenti di dati che supportano flussi di processo e transazioni. «Da un lato – spiega Andrea Carcano di Nozomi Networks – assisteremo a una nuova generazione di efficienza aziendale e una migliore esperienza per i consumatori, ma dall’altro aumenteranno anche il rischio informatico e gli attacchi cyber. Le strategie di sicurezza devono evolversi per affrontare queste criticità. Soluzioni efficaci di cybersecurity devono essere in grado di scalare, gestire e monitorare centralmente un numero infinito di dispositivi, da più posizioni in qualsiasi parte del mondo».

L’EVOLUZIONE CONTINUA

Grazie agli autorevoli interventi raccolti c’è ora materiale su cui riflettere. Mentre il 5G comincia a muovere i passi concreti verso un promettente futuro, già appare all’orizzonte la prossima generazione: il 6G. Una nuova rete che potrebbe essere disponibile commercialmente già dagli inizi del prossimo decennio, con la promessa di incredibili velocità (all’incirca dieci volte la velocità teoricamente raggiungibile con la tecnologia 5G) e con latenza prossima allo zero. La sinergia tra nuove tecnologie di rete e intelligenza artificiale potrebbe aprire le porte a scenari completamente nuovi. Oltre a realizzare completamente le promesse del suo predecessore, il 6G potrà essere “un sesto senso per gli umani e per le macchine, grazie al quale la biologia si unirà all’intelligenza artificiale” come ha affermato Marcus Weldon, responsabile della tecnologia di Nokia e presidente dei Nokia Bell Labs. L’Europa stessa vuole essere protagonista di questa nuova sfida, avendo avviato lo scorso gennaio il programma Hexa-X con il finanziamento di dodici milioni di euro e il coinvolgimento di 25 partner tra cui Ericsson, Nokia, Intel, le università di Pisa, Dortmund e Madrid e anche il Politecnico di Torino. “L’amore dell’uomo per l’innovazione non morirà mai” – ci ha lasciato detto con un bell’aforisma Karl Friedrich Benz, ingegnere tedesco, considerato l’inventore dell’autovettura. Anche io sono convinto che sia così. E voi?