EVOLUZIONE DELLE TECNOLOGIE
IN RAPPORTO ALLE CONOSCENZE SCIENTIFICHE, AGLI ASPETTI PREVALENTI DEL LAVORO E DELL'ECONOMIA

DAL XVI-XVII SEC. AL GIORNI NOSTRI

Tappe storiche

Tecnologie significative e prevalenti

Alcuni principi tecnico-scientifici  significativi alla base dell’evoluzioni tecnologiche

Organizzazione del lavoro e professionalità

Fenomeni sociali, economici e politici significativi

Materiali prevalenti

Fonti e forme di energia

Macchine e Motori

XVI-XVII sec.

Primitiva industrializzazione

Legno;

Legna e carbone dolce per limitati sistemi produttivi e per attività domestiche;

Idrica, eolica e biologica (animali e uomini) – energia meccanica direttamente da sistemi naturali per alimentari le attività manifatturiere o dei trasporti;

Vela, mulini a vento ed idraulici;

ruote idrauliche azionate "per di sopra" e "per di sotto";

Animali;

Forze ed energie naturali; energia potenziale e cinetica;

Cicli naturali dell’acqua e fenomeni atmosferici (formazione dei venti)

Studi sulla pressione atmosferica (Torricelli, Von Guericke) "Il mistero della pompa aspirante"; "La fontana di Erone", ecc.

Evoluzione delle ricerche sul vapore (partendo dagli studi di Anassagora, Empedocle ed Erone, le macchine di G. B. Della Porta, di G. Branca, di Huygens e di Papin)

Botteghe ed opifici artigianali, a conduzione familiare;

Professionalità basata sull’esperienza in bottega e sulle abilità manuali dell’artigiano;

Produzione su piccola scala e su committenza;

Attività manifatturiere diffuse e decentrate in campagna con nascita e sviluppo di figure "protoindustriali" che intermediavano e commercializzavano le merci;

sviluppo delle attività commerciali, specialmente con il Nuovo Mondo; espansione dei trasporti su mare e transoceanici.

Accumulazione di capitali;

Rivoluzione Agricola ed espansione demografica in Europa con aumento della speranza di vita (miglioramento condizioni igienico-sanitarie ed alimentari);

XVIII-XIX sec.

I Rivoluzione Industriale

Passaggio dal legno al ferro nella costruzione di strutture e meccanismi;

introduzione del coke nei processi metallurgici  per migliorare la qualità del metallo prodotto.

Sostituzione graduale delle fonti naturali, acqua e vento, con il carbone e il vapore – dall’en. termica di partenza alla en. meccanica

Miglioramenti delle ruote idrauliche (studi di J. Smeaton);

Introduzione del vapore per pompare le acque dalle miniere (pompe a pressione atmosferica di Savery e di Newcomen);

Graduale sostituzione dei mulini con la macchina a vapore di Watt e successivi perfezionamenti;

Le macchine di Trevithick e la nascita della locomotiva a vapore;

Le macchine utensili;

La turbina a vapore;

Primi motori elettrici;

Lavoro meccanico e Potenza;

Studio e ricerche sul rendimento delle macchine;

Le macchine a pressione atmosferica;

I passaggi di stato dell’acqua, evaporazione e condensazione, impiegati nelle pompe a pressione atmosferica per creare depressione;

Le macchine termiche e i concetti di Calore e di Temperatura; Trasformazione di energia termica in energia meccanica e leggi della termodinamica; rapporto fra calore e lavoro;

Le lavorazioni siderurgiche, di fucinatura e trattamenti termici; le proprietà fisico-chimiche, meccaniche e tecnologiche del ferro e le sue leghe (acciai e ghise) sfruttate per costruire le nuove macchine;

I sistemi di controllo e trasformazione del moto (regolatore centrifugo, biellismi, inversori di moto e parallelogramma, volani, ecc.);

Nascita del sistema di fabbrica;

Liberazione delle attività manifatturiere dalla "stagionalità" e "discontinuità" delle fonti energetiche;

Concentrazione delle fabbriche nelle periferie delle città e o vicino ai centri minerari per facilitare i trasporti;

Divisione del lavoro e scarsa qualificazione professionale;

Meccanizzazione dei processi di fabbricazione;

 

Sviluppo delle attività minerarie e metallurgiche;

Rivoluzione Commerciale;

Rivoluzione urbana;

Rivoluzione politica;

Rivoluzione economica: separazione fra capitale e lavoro;

Rivoluzione sociale: nascita di fenomeni di opposizione ai processi di meccanizzazione che creavano disoccupazione;

Rivoluzione dei trasporti con l’introduzione della macchina a vapore (nascita della ferrovia);

Fenomeni di inquinamento ambientale;

XIX- XX sec. (prima metà)

La II Rivoluzione Industriale

Acciai speciali;

Sviluppo dei metalli non ferrosi in lega e dei trattamenti termici;

Materie plastiche;

Da varie fonti naturali alla forma elettrica;

Graduale prevalenza del petrolio su carbone;

Convertitore Bessemer e Forni Elettrici per la produzione dell’acciaio;

Motori a combustione interna e l’automobile;

Le Turbine idrauliche e a vapore;

Motore elettrico e centrali elettriche;

Elettrodomestici;

Sistemi telefonico e radiofonico;

I principi tecnico-scientifici dell’elettrologia;

Elettromagnetismo;

I concetti di base della chimica;

I processi di estrazione del petrolio e petrolchimici

Il Sistema Americamo: Fordismo e Taylorismo;

La standardizzazione, l'intercambiabilità dei pezzi, la catena di montaggio;

Il Sistema Giapponese: Toytismo;

La fabbrica snella e la catena di approvvigionamento;

La "comunità di lavoro";

Produzione e consumi di massa;

Rivoluzione dei trasporti privati su strada basato sull’automobile;

Dalla seconda metà del XX sec.

La III Rivoluzione Industriale

Nuove leghe metalliche;

Sviluppo delle materie plastiche di sintesi;

Nuovi materiali: basati sul silicio, fibre ottiche, ecc.;

Uranio;

Energia nucleare;

Ricerca di nuove fonti alternative;

Personal Computer;

Robot;

Internet;

Telefonia mobile;

Sistemi satellitari;

Centrali termonucleari;

 

Elettronica;

Automazione/Informatica e "Controllo Numerico" delle macchine utensili;

Sistemi CAD/CAM;

Sviluppo delle telecomunicazioni;

Avvio delle biotecnologie;

 

La flessibilità del lavoro;

Alta qualificazione e specializzazione del lavoro;

Formazione e aggiornamento professionale continui;

Ricerca e conquista dello spazio;

La globalizzazione dell’economia;

Accentuazione del divario fra popolazioni ricche (Nord) e popolazioni povere (Sud);

Problemi emergenti legati all’ambiente;

Dagli inizi del XXI secolo

 

La IV Rivoluzione Industriale

detta anche “Industria 4.0”

Fibre e nanotubi di carbonio;

 

Grafene;

 

Aerogel;

 

Iperdiamanti;

 

Metamateriali;

 

E-Textile (Vestiti Intelligenti);

 

Allumina trasparente;

 

Stanene;

 

Sono in continuo aumento le ricerche e le sperimentazioni di nuovi materiali compositi, innovativi ed ecosostenibili;

 

Crescita e sviluppo del

riciclaggio, cioè dalla materia prima alla materia prima seconda, e dell’uso circolare dei materiali (dalla materia prima alla materia prima);

 

 

 

 

Sviluppo ed estensione delle fonti rinnovabili, in particolare del fotovoltaico ed eolico;

Robot polifunzionali riprogrammabili;

 

Smart Grid  (Reti elettriche intelligenti);

 

Controllo intelligente del traffico;

 

Domotica;


Pilotaggio automatico di aerei e di auto;

 

Fabbriche digitali intelligenti;

 

Stampa 3D;

 

Tecnologie 4G/5G per la telefonia mobile;

 

Diffusione della banda ultra–larga per le connessioni Internet;

 

Auto ibride e/o elettriche;

 

Computer quantistici;

 

 

 

 

Alto grado di automazione;

 

Robot cooperanti fra loro e/o con l’uomo;

 

Robotica avanzata strettamente integrata con l’Intelligenza Artificiale (A.I.);

 

Crescente integrazione di “sistemi cyber-fisici” (CPS) intesi come  

sistemi informatici in grado di interagire in modo continuo con il sistema fisico e l’ambiente in cui operano (internet things);

 

Unione delle tre “C”: capacità computazionale, comunicazione e capacità di controllo;

 

Gestione e all’archiviazione di grandi quantità di dati disponibili in rete (big data e cloud) in maniera liberamente fruibile (open);

 

Macchine che riparano se stesse;

 

 

(vedi la III Riv.)

Intensa trasformazione tecnologica e digitale dei processi produttivi;

Estensione e sviluppo della ricerca aerospaziale;

 

 

 

(vedi la III Riv)

 

Creazione di nuovi posti di lavoro e nuove professionalità, ma contemporanea scomparsa di notevoli quantità di posti di lavoro tradizionali (disoccupazione);

 

Scomparsa crescente del lavoro di tipo artigianale e della piccola manutenzione;

 

Nuovi e più evidenti problemi di inquinamento ambientale e di cambiamenti climatici;