Cinque megatrend

Fortunatamente, agli umani non mancano creatività e ispirazione. Quando iniziamo a cercare soluzioni appropriate, è utile esaminarle attraverso la lente di cinque specifici megatrend globali.

La popolazione mondiale continuerà a crescere, ma possiamo aspettarci di vedere marcate disparità in questa crescita. La popolazione africana quasi raddoppierà tra il 2000 e il 2050, mentre le popolazioni di Europa e Cina diminuiranno. La crescita in alcune regioni sta rallentando, ma la quota della popolazione mondiale di età superiore ai 65 anni quasi triplicherà nello stesso periodo. *Di conseguenza, le generazioni più giovani sosterranno una quota maggiore dei costi sanitari. Consideriamo gli Stati Uniti, dove i minori di 35 anni costituivano quasi la metà della popolazione nel 2019 ma rappresentavano solo il 20% della spesa sanitaria.La crescita economica dipenderà sempre più dagli incrementi di produttività ottenuti dalla tecnologia e dalla digitalizzazione, piuttosto che dalla crescita assoluta della popolazione. L'intelligenza artificiale (AI), l'automazione e la robotica aiuteranno a raggiungere questi vantaggi, assumendo manodopera precedentemente svolta dalla popolazione in età lavorativa.Il metaverse industriale emergente consentirà alla forza lavoro di collaborare meglio in un ambiente immersivo, intuitivo e in tempo reale. L'intelligenza artificiale svolgerà compiti altamente ripetitivi, liberando gli esseri umani per concentrarsi su ciò che sanno fare meglio: guidare la creatività, l'innovazione e l'ispirazione.Molte delle sfide poste dal cambiamento demografico possono essere affrontate con la tecnologia. Ma le organizzazioni, i governi e la forza lavoro di tutto il mondo stanno cogliendo questa opportunità? La risposta è un «sì» qualificato.

Una società che invecchiaSviluppo della popolazione per età (miliardi, CAGR) a)• Crescita più lenta ma forte invecchiamento della popolazione mondiale• La crescita più elevata all'interno del gruppo di persone con più di 65 anni (2000-2050:2,7%)

a) Fonte: Nazioni Unite, Dipartimento degli Affari Economici e Sociali, Divisione della Popolazione (2022, World Population Prospects 2022)

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Le megalopoli sono in aumento. Oggi, il mondo ha 33 città con più di 10 milioni di abitanti e alcune di queste, tra cui Tokyo, Shanghai e Nuova Delhi, ospitano più di 20 milioni di persone. Le previsioni suggeriscono che, entro il 2030, ci saranno un totale di 43 megalopoli, con la maggior parte dell'espansione nei paesi in via di sviluppo. *

In uno sviluppo correlato, la domanda di mobilità nel 2050 sarà più che raddoppiata rispetto al 2015. Secondo le previsioni, il numero di passeggeri-chilometro triplicherà nei prossimi 30 anni, passando da 44 trilioni a 122 trilioni.* Soddisfare questa domanda richiederà investimenti significativi in sistemi di trasporto di massa sostenibili che forniscano un trasporto senza interruzioni.

Oltre al trasporto pubblico, le città in crescita richiederanno edifici intelligenti, ospedali, scuole e reti di comunicazione che forniscano connettività e edge computing. L'ottimizzazione basata su software e le tecnologie hardware intelligenti aiuteranno a ridurre il consumo di energia e ad aumentare l'efficienza di edifici e fabbriche.

In meno di un anno, i 70.000 m2 Impianto di produzione di Coca-Cola European Partners a Jordbro, in Svezia, ha ridotto il consumo di energia del 13%, grazie a un sistema di gestione degli edifici aggiornato e all'installazione di nuovi ventilatori e compressori ad alta pressione. Ciò ha comportato un risparmio energetico annuo equivalente alla quantità di energia necessaria per caricare un'auto ibrida 400.000 volte.* Progetti simili potrebbero fare la differenza in tutto il mondo e la Partnership for Global Infrastructure and Investment (PGII) del G7 sta facendo passi da gigante proprio in questo senso. Insieme al suo partner per gli investimenti dell'UE, Global Gateway, si è già impegnata a investire oltre 600 miliardi di dollari in infrastrutture sostenibili nei paesi in via di sviluppo tra il 2022 e il 2027. *

Man mano che le popolazioni delle città e delle regioni in via di sviluppo si espandono, invadono i terreni arabili e richiedono più acqua e cibo. Una risposta a questa sfida della scarsità è l'agricoltura verticale, un mercato che dovrebbe crescere a un tasso di crescita annuo composto del 25% dal 2020 al 2030.* Grazie ai progressi della tecnologia LED, della robotica e dell'automazione, l'agricoltura verticale offre soluzioni agricole in un ambiente controllato. La gestione delle colture basata sull'intelligenza artificiale rende possibili da 17 a 20 cicli di crescita annuali in più e può aiutare a produrre 300 volte più cibo per piede quadrato rispetto ai metodi agricoli convenzionali.* Uno fattoria verticale a Dubai, ad esempio, richiede il 95% in meno di acqua rispetto a un'azienda agricola convenzionale e produce più di 1 milione di chilogrammi di cibo, senza pesticidi, erbicidi e sostanze chimiche.* Soluzioni come queste nutriranno più persone e sosterranno l'aumento della domanda di produttività, riducendo al contempo la necessità di fertilizzanti sintetici.

Anche le tecnologie digitali svolgono un ruolo decisivo nel rendere sostenibile l'espansione urbana. Gli edifici intelligenti, la segnaletica intelligente alimentata dal 5G e le piattaforme software hanno il potenziale per offrire significativi risparmi energetici e una migliore esperienza di viaggio per milioni di persone.

L'urbanizzazione avviene principalmente nelle regioni meno sviluppate% della popolazione totale residente nelle aree urbane/rurali nel tempo b)

b) Fonte: Prospettive di urbanizzazione mondiale delle Nazioni Unite (2018)

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Mentre i decenni passati sono stati caratterizzati dalla globalizzazione, ossia dalla crescente integrazione dell'economia globale attraverso il libero scambio e il libero flusso di capitali, negli ultimi anni si è verificato un enorme cambiamento: l'influenza europea e nordamericana nell'economia globale è diminuita e il potere economico si è spostato verso est. Sia l'India che la Regional Comprehensive Economic Partnership (RCEP) *, un accordo di libero scambio Asia-Pacifico, rappresenteranno oltre il 35% del PIL globale entro il 2050. Il PIL dei suoi paesi membri supera già il PIL dell'UE e quello dei paesi membri dell'USMCA (Accordo Stati Uniti-Messico-Canada — ex NAFTA). Nel complesso, quella che può essere classificata come la quota del PIL globale delle economie «libere» e «per lo più libere» è diminuita significativamente, dal 56% nel 2006 al 46% nel 2021. *Mentre un'industria connessa a livello globale stimola la concorrenza e l'innovazione, la localizzazione della produzione vicino ai mercati, nota come nearshoring o attività locale per locali, rende le economie locali più resilienti e sostenibili. Questo megatrend è chiamato «glocalizzazione» e i suoi prerequisiti sono la libertà economica, la standardizzazione, la riduzione delle barriere tecniche al commercio (TBT) e le politiche a sostegno dell'economia digitale.Il successo della glocalizzazione dipende in larga misura dall'accesso alla tecnologia digitale. Uno scambio di informazioni digitali sicuro e affidabile a livello di settore, come previsto dal Associazione ESTAINIUM, * consentirà di ridurre le emissioni delle catene di approvvigionamento globali e sviluppare strategie per stabilire e ottimizzare economie circolari e, quindi, ottimizzare l'efficienza delle risorse a livello locale. Standard implementati con successo avviati da attori del settore, come Serie di standard internazionali IEC 63278, consentono l'interoperabilità globale delle architetture gemelle digitali industriali che si traducono in una migliore circolarità nelle economie locali. Un passaporto digitale per i prodotti sarebbe un altro vantaggio di tali progressi. *La deglobalizzazione non è un'opzione praticabile. Pertanto, il governo e le imprese dovrebbero rafforzare e rimodellare ulteriormente la cooperazione internazionale attraverso il multilateralismo strategico. *

Dalla globalizzazione alla glocalizzazioneRapporto tra beni scambiati e produzione industriale globale (Indice 01/1991 = 100) c)Localizzazione e regionalizzazione in aumento• Nearshoring• Competizione tra grandi potenze

c) Fonte: Global Trade Alert, Ufficio per l'analisi delle politiche economiche

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Allo stato attuale, ogni anno vengono estratte e lavorate da 90 a 100 miliardi di tonnellate di minerali grezzi. Tale importo raddoppierà entro il 2060 fino a 190 miliardi di tonnellate. Si prevede che i rifiuti di plastica negli ecosistemi marini aumenteranno del 65% nel 2030, anche nell'ambito degli attuali ambiziosi impegni fissati dai governi. La scarsità d'acqua nelle aree urbane dovrebbe aumentare in tutto il mondo, con un impatto su 1,3 miliardi di persone in Asia entro il 2050 (nel 2016 erano 609 milioni). La popolazione colpita dalla scarsità d'acqua in Africa sarà quasi quadruplicata, da 80 milioni nel 2016 a 311 milioni nel 2050. Sebbene siano stati compiuti progressi nell'affrontare molte delle cause del riscaldamento globale antropogenico, le politiche attuali non saranno sufficienti a limitarlo a +1,5° C rispetto ai livelli preindustriali, almeno non in questo secolo. *

Risolvere il paradosso della sostenibilità — fare di più con meno — è possibile combinando il mondo reale e quello digitale. Le Isola di Terceira, Azzorre ne fornisce un ottimo esempio. Terceira mira a ridurre le emissioni di carbonio di oltre 3.600 tonnellate all'anno combinando il consumo e la produzione di energia previsti con un potente sistema di accumulo di energia basato su batterie. *

In generale, i gemelli digitali completi possono aiutarci a raggiungere zero emissioni nette di carbonio. La decarbonizzazione del trasporto regionale sta diventando realtà. La tecnologia dell'idrogeno sta rendendo il trasporto ferroviario rispettoso del clima: ora è possibile risparmiare 520 tonnellate di CO2 per treno all'anno. Il funzionamento senza emissioni dei treni a lunga percorrenza non è più un sogno lontano, ma sta diventando realtà. *

Le soluzioni di economia circolare, supportate in gran parte da passaporti digitali, token crittografici e analisi dei dati, rappresentano un'altra opportunità per migliorare l'efficienza delle risorse. Le impronte di carbonio dei prodotti (PCF) consentono una gestione mirata delle emissioni a livello di prodotto nella catena di fornitura.* Ad esempio, un'analisi di un caso di prova di un interruttore automatico industriale ha dimostrato che un aumento fino a Il 37% di resine riciclate ha ridotto l'impronta di CO2 del prodotto del 5,3%. *

Un altro esempio è il crescente mercato delle batterie per autoveicoli a base di litio, che dovrebbe raggiungere i 4.400 GWh nel 2030 e potrebbe aumentare fino a 11.000 GWh entro il 2050. I tassi di riciclaggio delle batterie fuori uso potrebbero crescere progressivamente dal 7% nel 2030 al 43% nel 2050.* L'analisi dei dati, i flussi di materiali a circuito chiuso e l'integrazione dei criteri di sostenibilità nella progettazione dei prodotti saranno fondamentali.In effetti, abbiamo gli strumenti per fermare il cambiamento climatico e l'inquinamento ambientale. Possiamo fare di più con meno.

Il cambiamento climatico continuaVariazione della temperatura media annua globale (°C) d)Le politiche attuali sono insufficienti per limitare il riscaldamento globale a +1,5° C in questo secolo

d) Fonte: National Oceanic and Atmospheric Administration (2022), deviazione dalla media globale del XX secolo

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La digitalizzazione è un megatrend a sé stante in quanto pervade ogni settore e offre soluzioni per molte delle sfide sopra menzionate.In tutti i settori, il software è cresciuto al doppio rispetto alle apparecchiature industriali, con un tasso di crescita annuo composto dal 15% al 19% . *La connettività Internet è in costante espansione. Sebbene nel 2022 siano state installate 3,4 miliardi di interfacce di comunicazione IoT, si prevede che questo numero crescerà in modo significativo, fino a 9,6 miliardi di dispositivi nel 2032 con la connessione di ulteriori dispositivi industriali e infrastrutturali.* Nel 2030, il 100% della popolazione mondiale avrà accesso a Internet.Si prevede che il mercato dell'edge computing in Cina, la seconda economia mondiale, raggiungerà una dimensione di mercato di 2,4 miliardi di dollari nel 2026, con un tasso di crescita annuo composto del 35% durante il periodo di analisi.* Le macchine controllate dall'IA diventeranno partecipanti autonomi e intelligenti nei mercati, il che si tradurrà in un aumento dell'automazione e della robotica nello spazio IT/OT. *Inoltre, l'economia delle piattaforme sta entrando nel B2B. Per le compagnie ferroviarie la vendita di biglietti ai passeggeri, la gestione delle prenotazioni dei posti e il monitoraggio della disponibilità dell'inventario possono essere sia costosi che dispendiosi in termini di tempo e i passeggeri preferiscono processi di prenotazione semplici. La trasformazione digitale di questi processi ha portato a processi più modulari e scalabili Piattaforme Mobility as a Service (MaaS). In Spagna e nei Paesi Bassi, questo sta incoraggiando sempre più persone a scegliere opzioni di viaggio porta a porta. Per un operatore di trasporto, la piattaforma MaaS contribuisce a un fatturato aggiuntivo previsto nei primi cinque anni di 156 milioni di euro. Ciò sarà ottenuto accelerando il processo di ricerca di partner di collaborazione come eScooter, compagnie di taxi, car sharing e altri fornitori di servizi di trasporto. Altrove, un sistema completamente scalabile e modulare piattaforma basata sul web elabora già 10,5 miliardi di richieste di viaggio ed emette 300 milioni di biglietti all'anno per i principali fornitori, consentendo prezzi dinamici che ottimizzano l'utilizzo della capacità e le entrate. *I gemelli digitali e gli emergenti metaverse industriale (IMV) offrono inoltre all'industria la possibilità di testare i dati del mondo reale nel mondo digitale, utilizzando un minimo di risorse naturali e in tempo reale. Aperto, interoperabile e collaborativo. I dati infiniti sostituiranno le risorse limitate.Data l'ampia percentuale della popolazione mondiale che sta per andare in pensione, la necessità di tecnologie di supporto che offrano assistenza e una migliore esperienza utente aumenterà notevolmente. Questi includono soluzioni digitali plug-and-play, intelligenza artificiale di livello industriale, gemelli digitali eseguibili, edge computing, automazione e robotica, 5G e sicurezza informatica. E anche l'elettronica di potenza, come i convertitori intelligenti, è importante perché rappresenta il punto di accesso digitale per i dati e il controllo del sistema di alimentazione. Inoltre, un metaverse industriale abilitato all'intelligenza artificiale aprirà nuovi spazi immersivi e fotorealistici in cui le persone potranno collaborare e trovare nuove e migliori soluzioni ai problemi del mondo reale.

La Digital transformation continuaInterfacce di comunicazione IoT e) (in n. unità)Il numero di dispositivi industriali e infrastrutturali connessi è in costante aumento

e) Fonte: grafica creata e calcolo eseguito da Siemens sulla base della ricerca di Gartner.

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*le fonti e la bibliografia sono elencate in Documento Megatrends