Perché è necessario digitalizzare l’Economia Circolare? Sfide e opportunità in questo nuovo settore

La sfida da affrontare

Muoversi verso un nuovo sistema economico ad impatto zero è la sfida (per antonomasia) del secolo che stiamo vivendo, forse ancora più importante dei vaccini e della pandemia Covid19. L’economia lineare che si è sviluppata nel secolo scorso ha messo in luce una serie di criticità legate agli attuali sistemi di produzione e di consumo lineari, basati sul principio take-make-dispose.

Diventa essenziale riuscire a trovare un freno: 

• alla continua generazione di rifiuti – l’anno scorso il mondo ha prodotto una quantità di rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche equivalente al peso di 4.500 torri Eiffel;
• alle emissioni di gas climalteranti – l’ONU stima che ci restano solamente 12 anni di tempo prima che gli effetti del surriscaldamento globale diventino irreversibili;
• allo sfruttamento incontrollato di risorse naturali finite – si stima che le riserve accertate di rame rischino di esaurirsi nel 2040, quelle di oro nel 2030, quelle di litio addirittura nel 2025.

L’Economia CircolareL’economia circolare è un modello economico che prevede un sistema di produzione e consumo che implica la condivisione, il prestito, il riutilizzo, la riparazione, il ricondizionamento e il riciclo dei materiali e... si pone come una risposta (forse la più promettente) a tali problematiche. Esistono diverse leve d’azione che le aziende, specialmente manifatturiere, possono seguire per intraprendere un percorso di innovazione verso l’Economia Circolare.

Per ciascuna di queste leve, il ruolo delle tecnologie digitali può rivestire un potente fattore abilitante. Ormai ogni piano di sviluppo e finanziamento – dal Green Deal Europeo al Recovery Plan Italiano – prevede una commistione dei fenomeni di digitalizzazione e sostenibilità ambientale, come motore chiave per far ripartire l’Economia. 

Ma in che modo le tecnologie digitali possono abilitare il percorso verso l’Economia Circolare delle aziende manifatturiere? Con quali opportunità e – soprattutto – con quali sfide da affrontare? 

Come approcciare il paradigma circolare

Per rispondere ai limiti dell’economia lineare (sfruttamento risorse naturali, surriscaldamento globale, generazione di rifiuti), l’Economia Circolare si basa su tutta una serie di ricircoli a ciclo chiuso per ridurre gli sprechi di risorse, di materiali e di energia, per riutilizzare i prodotti finiti, rigenerarne i componenti e riciclarne i materiali.

Se progettata correttamente, la transizione verso l’Economia Circolare può sì contrastare le problematiche ambientali e sociali, ma può anche generare numerose opportunità di business, e creare notevoli vantaggi competitivi nei confronti dei propri competitor. 

Leve d’azione per l’Economia CircolareL’economia circolare è un modello economico che prevede un sistema di produzione e consumo che implica la condivisione, il prestito, il riutilizzo, la riparazione, il ricondizionamento e il riciclo dei materiali e...

Le aziende manifatturiere che desiderano approcciare il paradigma Circolare devono tipicamente studiare e mettere in campo diverse leve d’azione, adottando un approccio sistemico (Figura 1): 

• In primo luogo, è necessario riprogettare il design dei prodotti, per incrementarne le caratteristiche di durabilità e per facilitare la gestione delle diverse fasi del fine vita, come il disassemblaggio dei componenti per la rigenerazione o per il riciclaggio dei materiali.
• Riprogettati i prodotti, è il turno dei processi produttivi: in questo caso, lo spazio per la riconversione dei processi produttivi viene dedicato alla riduzione degli sfridi e degli scarti di produzione, alla valutazione delle opportunità in ottica di simbiosi industriale e di riutilizzo dei sottoprodotti, così come ad interventi di efficientamento energetico e di prioritizzazione delle energie rinnovabili. 
• Prodotti progettati per durare a lungo sono però incompatibili con i tradizionali meccanismi di ricavo basati sulla compra-vendita. Se la durata dei prodotti aumenta (pensiamo ad esempio ad uno smartphone in grado di durare 10 anni), inevitabilmente i volumi di vendita – nei mercati maturi – crollano.
  Ecco perché diventa fondamentale ripensare i modelli di business, e muoversi verso meccanismi di offerta e di remunerazione dei prodotti servitizzati come il leasing, il pay-per-use e lo sharing. Da un punto di vista economico, le aziende disaccoppiano i ricavi dalle vendite dei prodotti. Da un punto di vista ambientale, lo stesso numero di prodotti è in grado di soddisfare la domanda di più persone.
• Difficilmente una singola azienda è in grado di controllare tutte le fasi di approvvigionamento, produzione e distribuzione dei propri prodotti. Ecco perché l’ultima leva d’azione (ma non la meno importante) richiede una riconfigurazione della supply chain, cioè della rete di attori, infrastrutture e risorse che intercorrono dall’estrazione delle risorse fino alla vendita dei prodotti finiti ai clienti.

Diventa quindi fondamentale fuoriuscire dai confini della propria realtà aziendale, e cercare di coinvolgere nel proprio percorso verso l’Economia Circolare i propri fornitori. Fondamentale dal punto di vista della supply chain è anche chiedersi in che modo si intende recuperare i propri prodotti una volta che raggiungono il fine vita, attraverso la realizzazione di una rete di reverse logistics. 

Figura 1 – Lo schema di lavoro suggerito dal Laboratorio RISE 

Il ruolo abilitante delle tecnologie digitali 

Le diverse tecnologie digitali alla base del fenomeno Industria 4.0 possono giocare un ruolo abilitante per l’Economia Circolare1. 

Internet of Things (IoT)

La tecnologia Internet of Things (IoT) connette prodotti, componenti e materiali ad Internet in tempo reale, trasformando dispositivi tipicamente “passivi” in devices in grado di interagire con l’ambiente circostante, eseguire azioni e comunicare con l’esterno.

Tipicamente, la tecnologia IoT viene utilizzata per l’Economia Circolare per abilitare modelli di business servitizzati, o per garantire la tracciabilità dei prodotti per agevolarne il recupero prima che diventino rifiuto. Ad esempio, la star-up inglese EON (https://www.eongroup.co/) ha recentemente lanciato un nuovo modello di business basato sul leasing di capi di abbigliamento “taggati” con sensori RFID, in modo tale da poter tracciare tutti i passaggi lungo la catena del valore tra cui l’utilizzo, la raccolta a fine vita fino al riciclaggio dei tessuti. 

Big Data & Advanced Analytics

Come il paradigma dell’Industria 4.0 ci insegna, non basta connettere prodotti e raccogliere mole di dati per creare valore. Ecco perché spesso, la raccolta di dati mediante IoT viene combinata con tecnologie Big Data & Advanced Analytics per una loro trasformazione in informazioni utili per generare conoscenza aziendale.

L’applicazione di maggior successo dei Big Data nell’abilitazione dell’Economia CircolareL’economia circolare è un modello economico che prevede un sistema di produzione e consumo che implica la condivisione, il prestito, il riutilizzo, la riparazione, il ricondizionamento e il riciclo dei materiali e... riguarda sicuramente l’estensione della vita utile dei prodotti attraverso l’offerta di servizi di manutenzione avanzata, tipicamente a base predittiva. Ad esempio RubbleMaster, azienda produttrice di frantumatori meccanici, elabora costantemente i Big Data provenienti dai sensori applicati sul parco installato dei propri macchinari per fornire, direttamente tramite App disponibile agli utenti finali, le informazioni necessarie per strutturare al meglio un servizio di manutenzione avanzata. 

Stampa 3D

La tecnologia di Stampa 3D alla base del paradigma della manifattura additiva è una tecnologia che consente la fabbricazione di oggetti tridimensionali a partire da un progetto virtuale CAD. Tale tecnologia viene tipicamente utilizzata per produrre forme geometriche complesse (rimuovendo la generazione degli sfridi di produzione!), ma trova forse la sua miglior applicazione per l’Economia Circolare nell’abilitazione di una miglior gestione delle parti di ricambio.

Ad esempio Groupe SEB, multinazionale francese nota in Italia con il brand Rowenta, ha deciso di garantire almeno dieci anni di vita utile su tutta la propria gamma di piccoli elettrodomestici (come ad esempio spremiagrumi da cucina). Per poter garantire tale promessa, diventa cruciale riuscire a gestire in maniera efficiente la disponibilità delle parti di ricambio, fondamentali per consentire la riparazione dei prodotti finiti.

A tal fine Groupe SEB ha iniziato a fornire stampanti 3D ed i relativi disegni CAD delle parti di ricambio direttamente ai propri centri di assistenza tecnica: in tal modo, la parte di ricambio viene fabbricata direttamente in loco (non c’è bisogno del suo traporto) e solamente quando effettivamente serve, annullando gli sprechi di materiale. 

Realtà Aumentata/Virtuale e Blockchain

Infine, la Realtà Aumentata/Virtuale viene sempre più utilizzata per virtualizzare e remotizzare i processi di assistenza tecnica e di manutenzione, abilitando la manutenzione in loco da parte di operatori non specializzati ed annullando la necessità di numerosi viaggi da parte di tecnici più specializzati. D’altra parte, la Blockchain sta prendendo sempre più piede per garantire la tracciabilità ed assicurare la provenienza green dei materiali, specialmente nei settori food, fashion e luxury. 

Opportunità o Sfide? La strada da seguire 

Nonostante le notevoli opportunità offerte dalla digitalizzazione per l’Economia CircolareL’economia circolare è un modello economico che prevede un sistema di produzione e consumo che implica la condivisione, il prestito, il riutilizzo, la riparazione, il ricondizionamento e il riciclo dei materiali e..., la strada da seguire è ancora irta e piena di ostacoli. Secondo un recente sondaggio di Gartner USA, sebbene la priorità delle supply chain nel breve termine sarà l’Economia CircolareL’economia circolare è un modello economico che prevede un sistema di produzione e consumo che implica la condivisione, il prestito, il riutilizzo, la riparazione, il ricondizionamento e il riciclo dei materiali e... (il 70% dei Supply Chain managers intervistati ha dichiarato che investirà sulla circolarità), solamente il 12% delle aziende attualmente collega la Strategia Digitale con quella Circolare2.

Rimangono tutta una serie di ostacoli da affrontare. Parte di queste sfide sono strettamente connesse con la digitalizzazione, e rimandano alle tematiche di privacy dei dati, di ownership degli stessi (chi è il proprietario dei dati? Il fornitore del prodotto oppure l’utilizzatore?), di sicurezza informatica dei dati, così come di competenze tecniche necessarie per lavorare con i dati, che spesso mancano in azienda. 

Ma c’è anche una serie di problematiche di carattere ambientale, che non vanno trascurate. Da una parte, produrre tecnologie digitali richiede di estrarre sempre più materie prime “critiche” dal punto di vista dell’approvvigionamento e della disponibilità in natura, come ad esempio le terre rare od il cobalto per realizzare le CPU alla base di tutte le tecnologie 4.0.

Non a caso, il boom delle auto elettriche rischia di far terminare le risorse naturali di litio entro il 20253. Dall’altra parte, le tecnologie digitali per funzionare richiedono un grande quantitativo di energia. Un recente studio4 ha messo in luce come il mondo digitale, nel suo complesso, emetta abbastanza CO2 da potersi posizionare come quarta nazione al mondo, alle spalle di Cina, USA e India. Qualcosa su cui riflettere. 

Conclusione

Implementare un meccanismo di recupero a ciclo chiuso dei materiali critici, basato interamente su energia prodotta da fonti rinnovabili (leggasi, Economia Circolare!) può risolvere sulla carta entrambe le problematiche. Ecco perché Digitale e Circolare devono necessariamente andare “a braccetto”. Le sfide restano tante, ma altrettante sono le opportunità: di conseguenza, la strada da intraprendere sembra ormai segnata. 

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Fonti:

• Rise.it  – consultato a marzo 2021

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Laboratorio RISE

Università di Brescia

Autori: prof. Marco Perona, ing. Gianmarco Bressanelli, dott. Nicola Saccani

Nato nel 2008 come Centro sul Supply Chain & Service Management, il Laboratorio RISE (Research & Innovation for Smart Enterprises) mira a Sviluppare conoscenze innovative, rigorose ed utilizzabili in pratica, sensibilizare le imprese sul valore delle conoscenze sviluppate, e innovare prodotti, processi e modelli di business. In particolare, tratta le tematiche di strategia, configurazione, pianificazione, esecuzione e controllo negli ambiti dei sistemilogistico-produttivi manifatturiera e dei servizi. Le affronta adottando i nuovi paradigmi della supply chain: Digitale, "Servitizzata", "Circolare".