di Virna Bottarelli | Industria 5.0 è un concetto dell’industria che si fonda su tre pilastri: sostenibilità, resilienza e centralità dell’uomo.
Sulla base dei progressi tecnologici dell’Industria 4.0, l’Industria 5.0 sposta l’attenzione sull’equilibrio tra uomo e tecnologia e su quegli ambiti applicativi che riconducono a esso:
- interazione uomo-macchina
- monitoraggio in tempo reale
- ottimizzazione dei processi produttivi
- manutenzione predittiva.
Un ambito promettente per la ricerca e le imprese
A inizio maggio 2025 il Dipartimento dell’Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa ha inaugurato il Centro di Competenza per Industria 5.0. Il Centro fa ricerca su quattro linee strategiche: Intelligenza Artificiale, sistemi centrati sull’uomo, reti e dispositivi intelligenti.
In concreto, a Pisa si sviluppano robot e sistemi intelligenti capaci di operare in ambienti complessi e di interagire con gli esseri umani in modo sicuro e trasparente. Si studiano interfacce intelligenti, sistemi indossabili, tecnologie per la salute e il benessere, e soluzioni Ict che amplifichino le capacità umane anziché sostituirle.
Ma anche le reti 5G e 6G, l’edge computing e l’IoT. Si progettano nuove generazioni di dispositivi, facendo ricerca su sensori flessibili, materiali riconfigurabili, micro-dispositivi adattivi. Il tutto, con l’idea di mettere a punto tecnologie intelligenti prestando attenzione ai concetti di sostenibilità e riuso.
Giovanni Stea, che dirige il Centro, ci aiuta a dare una definizione il più possibile concreta di Industria 5.0, a capirne l’impatto sulle imprese e a vedere quale ruolo riveste l’elettronica in questo nuovo paradigma.
Come si è arrivati alla costituzione del Centro di Competenza?
Il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa è da anni al vertice della ricerca nell’Ict in Italia e nel mondo.
Consta di circa 300 ricercatori, attivi in tutti i settori chiave dell’Ict – elettronica, elettromagnetismo, telecomunicazioni, robotica, informatica e bioingegneri – e negli ultimi dieci anni è risultato vincitore di due finanziamenti del Ministero dell’Università e della Ricerca, quale Dipartimento di Eccellenza, uno sull’industria 4.0 e uno sull’industria 5.0.
Grazie a questi finanziamenti abbiamo acquistato strumentazione di ricerca di fascia alta per svariati milioni di euro, ripensato l’attività di ricerca del dipartimento in un’ottica multidisciplinare, costruito nuovi laboratori, i CrossLab, aperti alla co-progettazione accademia/industria, in cui personale delle industrie del territorio collabora con i nostri ricercatori, e orientato didattica la didattica verso una formazione specifica su aspetti di Ict per l’industria 4.0 e 5.0.
Abbiamo quindi deciso di mettere tutto quello che abbiamo costruito in questi anni al servizio delle imprese e della pubblica amministrazione.
Può dirci brevemente come opera il Centro?
Facciamo informazione e formazione avanzata su come le nuove tecnologie possono essere utili per le aziende e la PA e su come formare i dipendenti al loro utilizzo.
Realizziamo poi studi di fattibilità per lo sviluppo di prodotti e servizi innovativi, svolgiamo attività di R&S su tematiche focalizzate, seguiamo progetti di ricerca congiunti finanziati da enti esterni, come la Regione Toscana o l’Unione Europea.
Abbiamo laboratori congiunti DII-azienda, che offrono possibilità di accesso del personale dell’azienda e viceversa e di utilizzo di attrezzature per lo sviluppo di prototipi a costo di esercizio.
Come definirebbe il passaggio da Industria 4.0 a Industria 5.0?
Parliamo di una trasformazione socioeconomica, prima ancora che tecnologica.
Nell’ultimo decennio sono emerse esigenze nuove nella società, che non erano tenute in conto a sufficienza nel paradigma dell’Industria 4.0: la sostenibilità ambientale, la resilienza, la centralità della persona e la sovranità tecnologica.
Ciascuna esigenza è articolata. Quando parliamo di sostenibilità, parliamo di come trasformare la vita quotidiana affinché otto miliardi di esseri umani possano coesistere in modo sostenibile e pacifico, di diminuire lo sfruttamento delle risorse naturali, il consumo energetico, i consumi e i rifiuti in generale.
Il concetto di resilienza implica il rendere la società capace di reagire a shock sistemici e a crisi come la pandemia, le guerre, le crisi energetiche.
Questo implica anche modificare gli stili di vita e i processi industriali, anziché cercare di tornare allo status quo. La centralità della persona riguarda il ruolo della tecnologia, che deve potenziare e non marginalizzare cittadini e lavoratori, e deve essere progettata in modo che si adatti ai bisogni delle persone.
Un’ultima sfida è quella della sovranità tecnologica: in uno scenario geopolitico che è cambiato ed è contrassegnato da una conflittualità accentuata, la leadership EU nel campo della ricerca deve portare a una leadership tecnologica sui settori strategici, indispensabile per assicurare coerenza con i valori dell’Europa.
Quali sono, allora, le differenze tra i due paradigmi?
Le sfide di cui parliamo richiedono di ripensare la società, e quindi anche l’industria. L’Industria 4.0 non è stata pensata per rispondere a esse: è orientata all’efficientamento, un concetto diverso dalla sostenibilità, è centrata sulla tecnologia, e non sulla persona, ed è finalizzata alla performance aziendale, che non sempre tiene conto dell’impatto sul sistema e sull’ambiente.
Proprio quest’ultimo, invece, è al centro del paradigma di Industria 5.0. Questo concetto introduce nuove misure di valore e nuovi modelli di business, l’economia circolare, l’abbattimento degli scarti, la rigenerazione delle risorse e la centralità della persona. Passare da industria 4.0 a industria 5.0 richiede, quindi, di ripensare anche tutto quello che sta attorno all’industria: la finanza, la governance. E il ruolo dei legislatori in quest’ottica è estremamente importante.
Dal punto di vista tecnologico, l’industria 5.0 si basa su abilitatori tecnologici nel settore Ict giunti a maturazione negli ultimi anni:
- interfacce centrate sulla persona (macchine in grado di adattarsi allo stato psicologico di loro utenti);
- dispositivi basati su materiali intelligenti (sensori, metamateriali);
- reti sicure di nuova generazione (6G, reti non terrestri, reti industriali ad alta affidabilità, capaci di supportare le applicazioni emergenti come i digital twin);
- Intelligenza Artificiale affidabile (rispettosa della privacy, spiegabile);
- robotica autonoma che aiuta l’essere umano nei suoi compiti.
Come si cala nella realtà delle imprese italiane il nuovo paradigma?
Le imprese italiane stanno muovendo i primi passi nella nuova direzione. Da una parte il Piano Transizione 5.0, la misura governativa volta a sostenere la trasformazione digitale ed energetica delle imprese, ha incentivato le imprese a investire in tecnologie sostenibili, in cui la sostenibilità è realizzata principalmente tramite l’intelligenza data dall’Ict.
Dall’altra parte, soprattutto nelle imprese ad alta tecnologia, si iniziano ad apprezzare i benefici di lungo termine del nuovo paradigma industriale. Le imprese di questo tipo si basano su capitale umano ad elevata qualificazione, che oggi ha un’elevata mobilità e una grande attenzione alle condizioni di lavoro.
Un’impresa centrata sulla persona è un’impresa in grado di tenersi i lavoratori migliori, assicurandosi quindi competitività.
Qual è il nesso tra Industria 5.0 e l’elettronica?
Il legame è molto stretto: l’elettronica è alla base dell’Ict ed è, quindi, uno degli abilitatori fondamentali di tutto il paradigma Industria 5.0.
Parliamo di elettronica non solo come automazione, ma come strumento per rendere i processi più intelligenti, adattivi e sicuri: sensori avanzati, sistemi di controllo distribuiti, elettronica per il monitoraggio in tempo reale dei consumi, della qualità e delle condizioni operative.
Senza questa base elettronica sarebbe impossibile avere fabbriche realmente collaborative, flessibili e sostenibili.
Quali sono i componenti elettronici indispensabili per realizzare una produzione ispirata al concetto di Industria 5.0?
I sensori intelligenti, perché tutto parte dai dati: sensori per parametri fisici, chimici, ambientali e di processo. Servono poi sistemi di elaborazione locali, quindi elettronica embedded e microcontrollori, per prendere decisioni rapide vicino al processo produttivo.
Infine, è anche da considerare l’elettronica di potenza, per migliorare l’efficienza, ridurre gli sprechi e integrare fonti sostenibili. Tutto questo deve essere progettato pensando anche all’interazione uomo-macchina, che in Industria 5.0 è centrale.
Infine, con quali player dell’elettronica industriale collaborate?
Collaboriamo sia con aziende consolidate dell’elettronica industriale, in particolare nei settori dei sensori, dello spazio, automotive, automazione e dei sistemi di controllo, sia con Pmi tecnologiche e startup, che spesso portano soluzioni molto innovative.
Inoltre, lavoriamo molto con partner industriali e centri di ricerca, perché l’approccio di Industria 5.0 richiede competenze interdisciplinari: elettronica, scienza dei materiali, software e applicazioni reali devono crescere insieme.
Questo tipo di collaborazione è fondamentale per trasferire le tecnologie dal laboratorio alla produzione. Tra le aziende con cui collaboriamo ci sono Huawei, Marelli, Arm, Intel e STMicroelectronics.
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