Industry 4.0 : a study on Italian machinery and fabricated metal products industries

The purpose of this study is to quantify the expected advantages, barriers and maturity level of Industry 4.0 in two of the most relevant (by GDP and employment generated) manufacturing sectors in Italy: machinery and fabricated metal products. Several experts have been interviewed, and have provided the input data for the quantitative models designed by the authors. Models have been used to estimate changes in revenues, in employment rate, and in investments level, attributable to the application of Industry 4.0 in the two sectors of interest, together with the current maturity level. Moreover, non-parametric statistical tests are applied in order to evaluate whether maturity level is affected by two characteristics of the sample: type of industry and company’s size. The main findings show that Industry 4.0 will play an important role in Italian machinery and fabricated metal products industries. If Industry 4.0 will boost revenues in both sectors, it will create jobs only in machinery industry, while it will reduce them in metal products one. Moreover, the estimated additional investments required to implement Industry 4.0 prove that financial factor is still the main barrier in adopting it. Finally, Italian companies of the two sectors of interest result to be open to Industry 4.0, as shown by the two high maturity levels. The study provides industry-specific knowledge on Industry 4.0, which makes it valuable for companies of the two industries of interest as well as for trade association, for industrial academia, and for the government. This research will support managers and policy makers in evaluating whether to implement Industry 4.0, whether to deepen the study of the topic or whether to subsidize companies that will apply enabling technologies. Moreover, this thesis is the first work complete with a quantitative estimation of advantages, barriers and maturity level of Industry 4.0 in Italy, on machinery and fabricated metal products industries.

Il progetto ha come obiettivo la stima quantitativa dei vantaggi, delle possibili barriere e del livello di maturità riguardo Industry 4.0 nei due tra i settori più rilevanti nel contesto italiano, in termini di PIL e occupazione generata: macchinari e parti metalliche. Sono stati intervistati numerosi esperti dei settori italiani di macchinari e di parti metalliche ed i dati relativi sono stati utilizzati come input per i modelli ideati dagli autori. I modelli stimano quantitativamente sia i cambiamenti dovuti a Industry 4.0, in termini di fatturato, di tasso occupazionale e di investimenti, sia il livello di maturità attuale. Inoltre, test statistici non parametrici sono stati implementati per investigare possibili relazioni tra il livello di maturità e due fattori: tipo di industria e dimensione dell’azienda. Le conclusioni principali dimostrano che Industry 4.0 giocherà un ruolo fondamentale nei settori italiani della produzione di macchinari e parti metalliche. Industry 4.0, se da un lato rilancerà il fatturato in entrambi i settori, dall’altro creerà nuovi posti di lavoro solo nell’industria dei macchinari, riducendo l’occupazione in quello dei prodotti metallici. Inoltre, dagli investimenti addizionali calcolati si evince che l’aspetto finanziario rimane la più importante barriera nell’adottare i principi di Industry 4.0. Infine, le aziende italiane appartenenti ai due settori di riferimento appaiono aperte al tema, grazie all’alto indice di maturità ottenuto. Lo studio fornisce una conoscenza specifica sul tema Industry 4.0, risultando di particolare interesse per le compagnie appartenenti ai due settori di riferimento così come alle associazioni di settore, all’accademia di ramo industriale e al governo. La ricerca supporterà managers, accademici e politici nel decidere se implementare Industry 4.0, se approfondire teoricamente il tema e se sussidiare aziende che adotteranno le tecnologie abilitanti. Questa tesi si propone come il primo elaborato completo con stime quantitative su vantaggi, barriere e livello di maturità relativi a Industry 4.0 in Italia, concentrandosi sui due settori di rifermento.