Integrazione verticale e orizzontale: la quinta tecnologia abilitante dell’industria 4.0

La quinta tecnologia abilitante dell’industria 4.0

Cosa si intende per integrazione verticale e orizzontale

I termini “integrazione verticale e orizzontale” vengono utilizzati in una varietà di contesti.

Nell’ambito della strategia di crescita aziendale, l’integrazione orizzontale consiste nell’espansione dell’attività di impresa a prodotti, servizi, tecnologie produttive, politiche di mercato, processi, fasi di lavorazione e know-how che sono diversi ma complementari alla filiera tecnologica-produttiva in cui l’impresa opera. In questo modo l’azienda amplia la propria base clienti e riduce la concorrenza. Ne è un esempio l’acquisizione di Instagram da parte di Facebook nel 2012. Oppure l’acquisizione della Pixar da parte della Disney nel 2006.

L’integrazione verticale invece, riguarda l’internalizzazione di tutte le fasi di un processo produttivo necessario per la produzione di un prodotto finito anche attraverso l’acquisizione di aziende che mettono in campo nuove competenze per ridurre i costi di produzione e rispondere più rapidamente alle nuove opportunità di mercato. Ad esempio Apple, applicando una strategia di integrazione verticale, è stata in grado di produrre gran parte dei propri schermi LCD, chip personalizzati per i suoi iPhone e iPod e sensori di impronte digitali ID da utilizzare nei suoi prodotti. 

Da un punto di vista operativo, un’impresa integrata orizzontalmente basa la propria attività attorno alle core-competence di cui dispone e stabilisce partnership con altre aziende per costruire una catena del valore end-to-and. Un’azienda integrata verticalmente mantiene al proprio interno l’intera supply chain, partendo dallo sviluppo e progettazione del prodotto e seguendo con la produzione, marketing, vendita e distribuzione. 

L’industria 4.0 ha ulteriormente ampliato l’importanza dell’integrazione verticale e orizzontale rendendole fondamentali per la costruzione di una smart factory.

L’integrazione verticale e orizzontale nel paradigma industria 4.0

Per soddisfare il paradigma Industry 4.0 è necessario rispondere a requisiti di produzione più complessi e impegnativi. In particolare la produzione deve essere organizzata in modo più veloce e flessibile per raggiungere la personalizzazione di massa (mass customization). Inoltre è necessario operare considerando le risorse che si hanno a disposizione e quelle che possono essere razionalizzate, mentre le informazioni sui prodotti e processi di produzione devono essere disponibili in real time. Infatti, ogni fase della produzione è influenzata dalle informazioni raccolte, elaborate e comunicate. 

Per soddisfare questi requisiti, l’integrazione orizzontale prevede reti connesse di Cyber Physical System che portano elevati livelli di automazione, flessibilità, agilità e capacità lavorativa nei processi di produzione lungo tutta la supply chain.

La digitalizzazione della catena del valore orizzontale comprende tutti i partner esterni della supply chain. 

Per perseguire l’integrazione orizzontale ed implementare gli strumenti propri del paradigma Industry 4.0 è necessario che tutti gli attori della stessa supply chain siano disposti a collaborare. L’obiettivo è quello di implementare un processo di trasformazione digitale che porta i tradizionali sistemi di produzione all’evoluzione in sistemi di produzione cyber-fisici che sfruttano soluzioni intelligenti all’interno della smart factory. 

In genere l’integrazione orizzontale è articolata su più livelli.

• All’interno dello stesso impianto di produzione. Macchine e unità di produzione sono sempre connesse e si trasformano ciascuna in un oggetto con proprietà ben definite all’interno della rete di produzione. Comunicano costantemente il proprio stato di performance e, insieme, rispondono alle esigenze di produzione dinamica. L’obiettivo finale prevede che una linea di produzione interconnessa sia in grado di rispondere dinamicamente allo stato di ogni macchina per aumentare l’efficienza riducendo i tempi di fermo attraverso la manutenzione predittiva.
• Tra più impianti di produzione. Se un’impresa dispone di stabilimenti di produzione distribuiti, l’Industria 4.0 promuove l’integrazione orizzontale tra i sistemi di gestione della produzione (Manufacturing Execution System). In questo scenario, i dati delle strutture di produzione (ad es. ritardi imprevisti) vengono condivisi nell’intera azienda e, ove possibile, le attività produttive vengono spostate automaticamente tra i diversi impianti al fine di rispondere rapidamente ed efficientemente ai cambiamenti di produzione.
• Attraverso l’intera Supply Chain. Industria 4.0 promuove la trasparenza dei dati e alti livelli di collaborazione automatizzata tra la catena di approvvigionamento a monte (che alimenta il processo di produzione) e la catena di logistica a valle (che immette sul mercato i prodotti finiti). I fornitori di materie prime, insieme ai fornitori di servizi, devono essere incorporati in modo sicuro nei sistemi di controllo della produzione e nella logistica dell’impresa.

Ai fini di una corretta integrazione e per una catena di fornitura più efficiente è determinante l’esistenza di standard di comunicazione come SCOR (Supply Chain Operations Reference), OAGIS (Open Applications Group Integration Specification) e B2MML (Business To Manufacturing Markup Language). Quest’ultimo standard facilita l’integrazione di sistemi ERP e sistemi di Supply chain Management con sistemi di controllo e con il sistema di rilevazione dei dati di produzione (Manufacturing Execution System). 

L’integrazione verticale nell’Industria 4.0 consente di collegare tutti i livelli logici all’interno della fabbrica, dalla logistica interna fino ai servizi post-vendita. I dati fluiscono liberamente su e giù per questi livelli in modo che le decisioni strategiche e tattiche possano essere guidate dai dati. Nella pratica, con l’integrazione verticale si intende l’integrazione delle tecnologie che permettono la comunicazione tra macchine e apparecchiature della fabbrica. Ad esempio se le macchine che compongono una linea di produzione fossero completamente integrate, queste sarebbero in grado di adattarsi ai segnali reali comunicati dalle macchine a monte e a valle della linea produttiva di cui fanno parte.

L’impresa Industry 4.0 integrata verticalmente beneficia di un vantaggio competitivo cruciale per i seguenti motivi:

• disponibilità di tutti i dati sulla produzione e sulla catena di fornitura;
• gestione efficace dei dati in tempo reale;
• indirizzi IP individuali per tutti i componenti e sistemi dell’impianto di produzione;
• automazione di tutte le fasi produttive;
• misurazione continua di tutti i parametri del processo produttivo.

Tutto questo permette notevoli aumenti delle prestazioni a livello di impianto e una risposta più efficace ai cambiamenti continui nel mercato.

Le sfide per l’implementazione dell’integrazione verticale e orizzontale nelle imprese 4.0

Per completare un processo di integrazione verticale e orizzontale in ottica trasformazione digitale per un’impresa ci sono diversi ostacoli che vanno considerati. Tra cui:

• Abbattimento dei sistemi isolati ed indipendenti (silos), in particolare nell’area di produzione vengono utilizzate macchine e sistemi di diversi fornitori che consentono diversi livelli di automazione e che utilizzano protocolli di comunicazione diversi. Quindi è necessario stabilire una meta-rete che risolva queste disparità nelle comunicazioni.
• Privacy: l’integrazione orizzontale in Industry 4.0 richiede la condivisione di dati all’esterno dell’organizzazione (ad esempio fornitori, partner clienti ecc.). Questa trasparenza garantisce una maggiore flessibilità produttiva ma implica di garantire che i dati di tutte le parti interessate siano mantenuti al sicuro.    
• Scalabilità dei sistemi e dell’infrastruttura IT: l’industria 4.0 aumenta in modo significativo il volume e la velocità dei dati raccolti e analizzati per supportare livelli avanzati di integrazione verticale e orizzontale. Molte volte, i sistemi e le infrastrutture IT subiscono un cambiamento fondamentale per supportare il percorso dell’impresa verso la trasformazione digitale.
• Necessità di coordinamento: quando i sistemi IT e i processi di produzione diventano più integrati e più complessi, le aziende adottano solide piattaforme di coordinamento e condivisione in grado di fornire visibilità end-to-end e informazioni fruibili su diversi sistemi e entità distribuiti.

Quando un’azienda dovrebbe integrarsi verticalmente e quando evitarlo

Le aziende dovrebbero prendere in considerazione l’integrazione verticale quando i loro fornitori hanno troppo potere su di loro, poiché l’integrazione verticale riduce significativamente il potere dei fornitori durante le trattative. Lo stesso vale quando i clienti dell’azienda hanno troppo potere.

Un altro motivo per cui un’azienda decide di integrare verticalmente è quando il mercato del suo prodotto è giovane e ha bisogno di un modo per far arrivare il suo prodotto ai consumatori. 

Mentre si dovrebbe evitare di integrare quando vi sono pochi vantaggi. In un mercato in cui i fornitori e i clienti di un’azienda hanno poca potenza, gran parte del vantaggio dell’integrazione è ridotto, quindi è una soluzione che fa perdere tempo e denaro.

Le aziende altamente efficaci in un processo molto specifico potrebbero anche voler evitare di utilizzare una strategia di integrazione verticale perché può causare una perdita di attenzione su tale processo.

Prima di integrarsi verticalmente, le aziende dovrebbero eseguire un’analisi make or buy per capire se l’integrazione ha senso. Questa analisi coinvolge fattori come il costo di creazione e acquisto del prodotto e se l’azienda ha la capacità e l’esperienza per produrre la merce. È anche importante considerare se l’azienda ha il denaro necessario per iniziare la produzione e se ci sono modi in cui l’azienda può lavorare con i fornitori per ridurre i costi o rendere i loro processi più efficienti.