Two main trends that are driving the market for manufacturing companies in the last decade are Industry 4.0 (I4.0) and sustainability (along its three dimensions: economic, social and environmental). As widely demonstrated in literature, these two concepts are strictly connected, indeed "the blue" (the I4.0 technologies) is the main enabler which can allow to turn the manufacturing sector into green (the sustainable). However, possibilities provided from I4.0 are not limited to this matter, digitalization have shown to be the main instrument available for companies to strength their competitiveness and face their challenges all around. Tools of I4.0 allow to control and measure processes (of any nature) and ensure a more efficient management both in economic and ecological terms. Conversion to I4.0 requires a paradigm shift within production plants, supply chains and more broadly the whole markets. There are many technologies connected to this translation and different approaches can be selected by companies. This variety of solutions can make it difficult for companies to decide how to use the resources and allocate them to different projects. A correct approach to I4.0 requires knowhow not only on specific technologies but a holistic vision for the implementation of the latter. This perspective allows a more robust way to operate and also ensure compatibility, interoperability and integration of system developed. The holistic vision should be applied starting from the definition of relevant challenges and goals for the business. In This thesis key challenges for food manufacturing business are identified and available I4.0 technologies to face these challenges recognized. This thesis also presents a methodological framework for I4.0 implementation for food companies based on four steps: 1. Goals/challenges definition and Ranking; 2. Analysis of available technologies for each challenge; 3. Definition of possible actions; 4. Selection of actions to be implemented.

I due trends principali che stanno guidando il mercato delle aziende manifatturiere nell'ultimo decennio sono l'Industria 4.0 (I4.0) e la sostenibilità (nelle sue tre dimensioni: economica, sociale e ambientale). Come ampiamente dimostrato in letteratura, questi due concetti sono strettamente connessi, infatti “the blue” (le tecnologie dell’I4.0) è il principale abilitatore che consente di trasformare il settore manifatturiero in green (il sostenibile). Tuttavia, le possibilità fornite da I4.0 non si limitano a questo ambito, la digitalizzazione ha dimostrato essere il principale strumento a disposizione delle aziende per rafforzare la propria competitività e affrontare le sfide a tutto tondo. Gli strumenti di I4.0 consentono di controllare e misurare processi (di qualsiasi natura) e garantire una gestione più efficiente sia in termini economici che ecologici. La conversione a I4.0 richiede un cambio di paradigma all'interno degli stabilimenti produttivi, delle filiere e più in generale dell'intero mercato. Ci sono molte tecnologie collegate a questa rivoluzione e diversi approcci possono essere selezionati dalle aziende per la loro implementazione. Questa varietà di soluzioni può rendere difficile decidere come utilizzare le risorse e assegnarle ai diversi progetti. Un corretto approccio a I4.0 richiede know-how non solo su specifiche tecnologie ma una visione olistica per l'implementazione di queste ultime. Questa prospettiva consente un modo efficace di operare e garantisce anche la compatibilità, l'interoperabilità e l'integrazione dei sistemi sviluppati. La visione olistica dovrebbe essere applicata a partire dalla definizione di sfide e obiettivi rilevanti per il business. In questa tesi vengono identificate le sfide chiave per le imprese di manifatturiere alimentari e vengono identificate le tecnologie I4.0 disponibili per affrontare queste sfide. Questa tesi presenta anche un framework per l'implementazione di I4.0 per le aziende alimentari basato su quattro fasi: 1. Definizione di obiettivi/sfide e Ranking; 2. Analisi delle tecnologie disponibili per ogni sfida; 3. Definizione di possibili azioni; 4. Selezione delle azioni da attuare.

Industry 4.0 Applications for food companies: a framework for food manufacturing companies to build their digitalization programs

ANTONINI, LUCA
2020/2021

Abstract

Two main trends that are driving the market for manufacturing companies in the last decade are Industry 4.0 (I4.0) and sustainability (along its three dimensions: economic, social and environmental). As widely demonstrated in literature, these two concepts are strictly connected, indeed "the blue" (the I4.0 technologies) is the main enabler which can allow to turn the manufacturing sector into green (the sustainable). However, possibilities provided from I4.0 are not limited to this matter, digitalization have shown to be the main instrument available for companies to strength their competitiveness and face their challenges all around. Tools of I4.0 allow to control and measure processes (of any nature) and ensure a more efficient management both in economic and ecological terms. Conversion to I4.0 requires a paradigm shift within production plants, supply chains and more broadly the whole markets. There are many technologies connected to this translation and different approaches can be selected by companies. This variety of solutions can make it difficult for companies to decide how to use the resources and allocate them to different projects. A correct approach to I4.0 requires knowhow not only on specific technologies but a holistic vision for the implementation of the latter. This perspective allows a more robust way to operate and also ensure compatibility, interoperability and integration of system developed. The holistic vision should be applied starting from the definition of relevant challenges and goals for the business. In This thesis key challenges for food manufacturing business are identified and available I4.0 technologies to face these challenges recognized. This thesis also presents a methodological framework for I4.0 implementation for food companies based on four steps: 1. Goals/challenges definition and Ranking; 2. Analysis of available technologies for each challenge; 3. Definition of possible actions; 4. Selection of actions to be implemented.
ACERBI, FEDERICA
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
28-apr-2022
2020/2021
I due trends principali che stanno guidando il mercato delle aziende manifatturiere nell'ultimo decennio sono l'Industria 4.0 (I4.0) e la sostenibilità (nelle sue tre dimensioni: economica, sociale e ambientale). Come ampiamente dimostrato in letteratura, questi due concetti sono strettamente connessi, infatti “the blue” (le tecnologie dell’I4.0) è il principale abilitatore che consente di trasformare il settore manifatturiero in green (il sostenibile). Tuttavia, le possibilità fornite da I4.0 non si limitano a questo ambito, la digitalizzazione ha dimostrato essere il principale strumento a disposizione delle aziende per rafforzare la propria competitività e affrontare le sfide a tutto tondo. Gli strumenti di I4.0 consentono di controllare e misurare processi (di qualsiasi natura) e garantire una gestione più efficiente sia in termini economici che ecologici. La conversione a I4.0 richiede un cambio di paradigma all'interno degli stabilimenti produttivi, delle filiere e più in generale dell'intero mercato. Ci sono molte tecnologie collegate a questa rivoluzione e diversi approcci possono essere selezionati dalle aziende per la loro implementazione. Questa varietà di soluzioni può rendere difficile decidere come utilizzare le risorse e assegnarle ai diversi progetti. Un corretto approccio a I4.0 richiede know-how non solo su specifiche tecnologie ma una visione olistica per l'implementazione di queste ultime. Questa prospettiva consente un modo efficace di operare e garantisce anche la compatibilità, l'interoperabilità e l'integrazione dei sistemi sviluppati. La visione olistica dovrebbe essere applicata a partire dalla definizione di sfide e obiettivi rilevanti per il business. In questa tesi vengono identificate le sfide chiave per le imprese di manifatturiere alimentari e vengono identificate le tecnologie I4.0 disponibili per affrontare queste sfide. Questa tesi presenta anche un framework per l'implementazione di I4.0 per le aziende alimentari basato su quattro fasi: 1. Definizione di obiettivi/sfide e Ranking; 2. Analisi delle tecnologie disponibili per ogni sfida; 3. Definizione di possibili azioni; 4. Selezione delle azioni da attuare.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/219053