Quarta Rivoluzione Industriale, tesina

La Quarta Rivoluzione Industriale

Marco Ronconi

Classe 3° H

Anno scolastico 2015/2016

Indice

1. La Prima Rivoluzione Industriale ................................................................................................................... 2

2. La Seconda Rivoluzione Industriale .............................................................................................................. 3

3. La Terza Rivoluzione Industriale ................................................................................................................... 4

4. La Quarta Rivoluzione Industriale: la Rivoluzione Digitale ............................................................................ 5

4.1 Intelligenza Artificiale (AI) ..................................................................................................................... 7

4.2 Robotica ................................................................................................................................................. 8

4.3 The Internet of Things (IoT) .................................................................................................................. 8

4.4 Self-Driving Cars .................................................................................................................................. 10

4.5 Stampa 3D ............................................................................................................................................ 11

4.6 Nanotecnologie .................................................................................................................................... 12

4.7 Biotecnologie ....................................................................................................................................... 12

4.8 Scienza dei Materiali............................................................................................................................ 14

4.9. Energie Rinnovabili e Loro Stoccaggio ........................................................................................... 14

5. Effetti della Quarta Rivoluzione Industriale.................................................................................................. 15

5.1 L’Impatto sull’Economia ..................................................................................................................... 15

5.2 L’impatto Politico ................................................................................................................................. 16

5.3 L’Impatto sulle Persone ...................................................................................................................... 17

6. Sfide e Opportunità ...................................................................................................................................... 17

6. I Driver della Quarta Rivoluzione Industriale ............................................................................................... 18

7. Dimensioni del “Digital Divide” demografico ................................................................................................ 19

8. I Protagonisti della Prima Rivoluzione Industriale ....................................................................................... 20

8.1 Thomas Newcomen ............................................................................................................................. 20

8.2 Edmund Cartwright ............................................................................................................................. 20

8.3 James Watt ........................................................................................................................................... 21

9. I Protagonisti della Seconda Rivoluzione Industriale .................................................................................. 22

9.1 Nikolaus Otto ....................................................................................................................................... 22

9.2 Henry Ford ............................................................................................................................................ 23

9.3 Thomas Edison .................................................................................................................................... 24

10. I Protagonisti della Terza Rivoluzione Industriale ..................................................................................... 25

10.1 Alan Turing ......................................................................................................................................... 25

10.2 Steve Jobs .......................................................................................................................................... 26

10.3 Bill Gates ............................................................................................................................................ 27

11. I Protagonisti della Quarta Rivoluzione Industriale .................................................................................... 28

11.1 Larry Page e Sergey Brin .................................................................................................................. 28

11.2 Jeff Bezos ........................................................................................................................................... 29

11.3 Elon Musk ........................................................................................................................................... 30

12. Progettare il futuro ..................................................................................................................................... 31

Bibliografia ............................................................................................................................................. 32

Sitografia ................................................................................................................................................ 32

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1. La Prima Rivoluzione Industriale

La Prima Rivoluzione Industriale consiste nel passaggio da un’economia agricolo-artigianale a un’economia industriale fondata sulla fabbrica. È caratterizzata da:

• Nascita delle fabbriche e diffusione delle macchine da lavoro
• Crescita del numero di persone che lavorano in fabbrica
• Formazione di nuovi strati sociali, come la classe operaia e i ceti medi

Nel Settecento, in Gran Bretagna si verificò un forte sviluppo agricolo dovuto a diversi fattori come la recinzione dei campi, che permise di sfruttare meglio le terre; la rotazione quadriennale o Norfolk, che permise anche lo sviluppo dell’allevamento grazie alla grande quantità di foraggio, e infine, grazie allo sviluppo dell’allevamento, l’aumento del letame che favorì la fertilità dei suoli.

Lo sviluppo dell’agricoltura inglese dette ricchezza ai produttori agricoli che iniziarono ad investire nell’industria manifatturiera e, inoltre, aumentò la disponibilità di lavoratori che desideravano trasferirsi in città e lavorare nelle fabbriche.

Un altro fattore che favorì il passaggio ad un’economia industriale fu la forte crescita della popolazione tra il 1750 e il 1830 che fece aumentare la domanda dei consumatori e creò abbondanza di manodopera a basso costo. Inoltre la posizione di grande rilievo della Gran Bretagna nel commercio internazionale favorì l’importazione e l’esportazione.

Ma il fattore davvero determinante fu la grossa disponibilità di carbone, che si rivelò indispensabile per la macchina a vapore.

Accanto a tutti i fattori elencati precedentemente, assunse un peso molto importante lo sviluppo tecnologico, sostenuto da una serie di invenzioni e scoperte. Le principali innovazioni tecnologiche riguardarono due tipi di macchine: le macchine utensili, in particolare quelle usate nell’industria tessile, e quelle per generare forza meccanica, cioè le macchine a vapore, che si resero utili dapprima nell’estrazione e nella lavorazione delle materie prime, poi nelle attività manifatturiere. Le due principali macchine a vapore furono la macchina di Newcomen e la macchina di Watt.

Con l’introduzione delle macchine utensili tecnologicamente avanzate e delle macchine a vapore divenne sempre più conveniente concentrare un certo numero di macchine dentro un unico capannone: nacque la fabbrica. In essa si concentravano molti lavoratori, chiamati operai.

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2. La Seconda Rivoluzione Industriale

Verso gli anni settanta del XIX secolo gli agricoltori statunitensi offrirono sul mercato europeo i loro cereali a prezzi molto bassi, consentiti anche dall’uso delle macchine agricole. Di conseguenza i proprietari terrieri europei dovettero abbassare i prezzi dei loro prodotti rendendo però critica la situazione nelle campagne. Molti contadini furono costretti a spostarsi in città per lavorare nelle industrie cittadine o ad emigrare nelle Americhe. Inoltre i proprietari terrieri europei imposero ai loro governi di introdurre dazi doganali sulle importazioni, per limitarne la concorrenza.

Il processo di industrializzazione, iniziato nel Settecento in Inghilterra, cominciò allora a consolidarsi anche in Belgio, Francia, Svizzera, Germania e Stati Uniti e a diffondersi in altri paesi come Russia, Olanda, Impero Austro-Ungarico, Italia e Giappone. Questo fenomeno è chiamato Seconda Rivoluzione Industriale e i principali aspetti che lo hanno caratterizzato sono:

• La scienza, che favorì alcune nuove invenzioni
• Il cambiamento dei settori trainanti dell’industria, dove primeggiarono la produzione dell’acciaio, la chimica e l’elettricità
• L’alternanza tra periodi prosperi e fasi critiche
• La crescita degli impianti, grazie anche agli investimenti più elevati
• La creazione di grandi imprese capaci di agire senza concorrenti
• Le nuove forme di organizzazione del lavoro

Nella seconda metà dell’Ottocento una serie di scoperte scientifiche favorì lo sviluppo dell’industria e permise la nascita di nuove invenzioni. Tra quest’ultime ricordiamo:

• La pila elettrica di A. Volta del 1800, che produceva elettricità in modo continuo
• Il motore elettrico di Faraday e le sue scoperte sull’elettromagnetismo, che favorirono la nascita dell’industria elettrica
• Il telegrafo senza fili di G. Marconi
• La lampadina di T. Edison

I materiali che caratterizzarono la Seconda Rivoluzione Industriale furono il carbone e l’acciaio. Il motivo principale è che per produrre l’acciaio bisognava fondere i minerali metallici con il carbone. La sostituzione del ferro e della ghisa con l’acciaio avvenne, però, grazie a due invenzioni: il convertitore Bessemer e il forno Martin-Siemens. Nell’ultima parte dell’Ottocento fece grandi progressi anche l’industria chimica con una grande quantità di produzioni: carta, vetro, profumi, vernici, materiali da costruzione, gomma, ceramica, saponi ed esplosivi.

Elettricità e motori

Durante la Seconda Rivoluzione Industriale ci fu un grande aumento del consumo di energia elettrica che si iniziò ad utilizzare nelle industrie, nell’illuminazione domestica e in quella pubblica. Si rese, quindi, necessaria la creazione di centrali che la producessero. Furono realizzate le prime centrali termoelettriche ed idroelettriche.

Nel 1860 l’ingegnere francese Etienne Lenoir ideò il motore a scoppio. La forza prodotta con la combustione di gas di carbone faceva girare un pistone che a sua volta imprimeva movimento alle ruote. Nel 1878 Nikolaus Otto perfezionò il motore a quattro tempi e lo applicò sulle prime automobili.

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Nel 1859 fu scavato il primo pozzo petrolifero in Pennsylvania e negli anni Ottanta Daimler e Benz lavorarono, indipendentemente, alla creazione del primo motore a benzina. Nel 1897 Diesel inventò il motore a nafta. Nel 1912 Burton scoprì come ricavare la benzina e altri derivati del petrolio. Ma in questo periodo ci furono anche dei periodi di crisi, dovuti alla sovrapproduzione.

A causa di questo fenomeno i prezzi si abbassavano e i ricavi diminuivano. Di conseguenza, i governi si trovarono costretti ad adottare una politica economica protezionista con l’imposizione di dazi doganali sulle importazioni. Al contrario, i movimenti internazionali di capitali rimasero molto attivi. Invece le aziende, per contrastare le crisi, si allearono e dettero vita ad aziende più grandi, facendone diminuire il numero. Nacquero oligopoli, settori produttivi dominati da poche imprese, e monopoli, dominati da un’unica impresa.

Negli anni novanta del XIX secolo Taylor creò uffici-programmazione diretti da ingegneri-manager che determinavano gli obiettivi e le ore di lavoro degli operai. Nel 1913 Henry Ford ebbe un’idea geniale. Introdusse nella sua fabbrica di Detroit la catena di montaggio, costituita da una serie di postazioni dove gli operai compivano sempre le stesse azioni con ogni prodotto. In questo modo si ridussero i tempi e la produzione ebbe un decollo. In quel periodo si verificò anche una forte prosperità economica.

3. La Terza Rivoluzione Industriale

Verso la metà del XX Secolo i progressi tecnico-scientifici furono talmente rapidi da cambiare radicalmente il modo di produrre. Si cominciò a parlare di Terza Rivoluzione Industriale, o anche di “Rivoluzione Informatica” perché era basata sui computer.

Il primo calcolatore elettronico, costruito negli Stati Uniti nel 1946, funzionava per mezzo di 19 mila valvole collegate fra loro da mezzo milione di contatti saldati a mano ed era grande come una sala da ballo. L’uso di circuiti integrati e poi di microprocessori ha permesso di ridurre le dimensioni, di aumentare la potenza, la velocità di calcolo e il numero di funzioni di queste macchine. Nel 1977 furono messi in commercio i primi personal computer (PC), apparecchi di piccole dimensioni, economici, pensati per uso privato. Intanto si svilupparono due nuove tecnologie: l’informatica (per l’elaborazione dei dati) e la telematica (per la loro trasmissione a distanza).

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Con la nascita dei computer, si propagò Internet, una rete informatica ideata nel 1969 da un gruppo di scienziati e ricercatori americani i quali, su iniziativa del Ministero della Difesa degli Stati Uniti, elaborarono un circuito di comunicazione per fini militari in grado di resistere agli effetti di un bombardamento atomico. Esso collegava quattro università: Stanford, Los Angeles, Santa Barbara e Utah. Nel 1985 Internet si trasformò in un servizio di massa. Divenne così possibile far circolare, ovunque vi fosse un computer collegato in rete, ogni tipo di informazione, per di più in tempo reale.

Ma la novità più sconvolgente della Terza Rivoluzione Industriale, la possiamo cogliere nell’avvento dell’informatica. Non c’è campo della vita umana che non sia stato o non sia sempre più attraversato dell’informatica. Vi fu, inoltre, un allargamento del mercato che portò alla cosiddetta globalizzazione e la nascita delle multinazionali.

L’aspetto negativo della Terza Rivoluzione Industriale fu l’aumento della disoccupazione per il forte aumento di robot in fabbriche e per questo, anche oggi, non si trovano con facilità posti di lavoro a lungo termine e sicuri.

Dopo il gran boom all’avvio della Terza Rivoluzione Industriale si ebbero frequenti periodi di crisi, con fasi alterne e a pagarne le conseguenze fu la “classe operaia”.

4. La Quarta Rivoluzione Industriale: la Rivoluzione Digitale

Oggi ci troviamo all’inizio di una rivoluzione tecnologica che modificherà radicalmente il nostro modo di vivere, lavorare e relazionarsi gli uni con gli altri. Nella sua estensione, portata e complessità, la trasformazione che stiamo vivendo sarà diversa da qualsiasi altra cosa che l’umanità abbia mai sperimentato prima. Non sappiamo ancora fino a che punto si svilupperà, ma una cosa è chiara: ad essa la risposta deve essere integrata e completa, in grado di coinvolgere tutte le parti interessate del Sistema Politico Mondiale, dal settore pubblico a quello privato, dal mondo accademico alla società civile.

La Prima Rivoluzione Industriale utilizzò energia dal vapore per meccanizzare la produzione. La Seconda utilizzò l’energia elettrica per dar vita alla produzione di massa. La Terza utilizzò l’elettronica e l’Information Technology (IT) per automatizzare la produzione. Ora una nuova Rivoluzione Industriale si sta sviluppando come logica evoluzione della Terza, la Rivoluzione Digitale che ha avuto luogo a partire dalla metà del secolo scorso. È caratterizzata da una combinazione di tecnologie che sta modificato i confini tra le sfere fisiche, digitali e biologiche.

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Viene già chiamata Quarta Rivoluzione Industriale, o Industria 4.0, ma in qualunque modo la si voglia chiamare, essa si rappresenta come la combinazione di sistemi ciber-fisici (cyber-physical systems, cioè sistemi informatici in grado di interagire in modo continuo con i sistema fisici in cui operano), l’Internet delle cose (Internet of Things o IoT), e l’Internet dei Sistemi. In breve, alla base dell’Industria 4.0 vi è l’idea di fabbriche intelligenti (smart factories) in cui le macchine vengono potenziate attraverso la connettività con il web e collegate ad un sistema in grado di visualizzare l’intera catena di produzione e prendere decisioni da solo.

Si tratta di un concetto in fase avanzata di sviluppo e che cambierà la maggior parte dei nostri posti di lavoro.

Questa Quarta Rivoluzione è fondamentalmente diversa dalle tre precedenti, che sono state principalmente caratterizzate da progressi nella tecnologia.