NUOVE APPLICAZIONI DEL SISTEMA SOCIALE CYBER-FISICO PER LE IMPRESE DI RETE COLLABORATIVE E SOSTENIBILI

This thesis proposes innovative applications of Cyber-Physical Social Systems (CPSS) to support the transition of enterprises to Industry 5.0 (I5.0), a paradigm that integrates sustainability, resilience, and the centrality of humans in production. The focus is on applying CPSS in the context of sustainable networked collaborative enterprises, with a specific case study in Energy 5.0. This highlights the potential of CPSS in enabling smart and collaborative management of energy resources, integrating technological, social, and human dimensions. In addition, the research highlights that achieving effective and sustainable collaboration requires, as a preliminary step, an accurate assessment of companies' maturity concerning the I5.0 paradigm. A metamodel that can map and structure critical dimensions and indicators for evaluating the I5.0 maturity of production systems is introduced to achieve this. To create an evaluation model that is interoperable and repeatable, the study concludes by proposing an ontology-based method chosen for its ability to effectively and consistently represent complex interactions across multiple domains. The results show that the tools developed fill the gaps in existing models, which are often fragmented and limited. A structured and holistic assessment supports strategic decisions, promoting a balanced transition between technological innovation and human well-being.

Questa tesi propone applicazioni innovative dei Sistemi Ciber-Fisici Sociali (CPSS) per supportare la transizione delle imprese verso l'Industria 5.0 (I5.0), un paradigma che integra sostenibilità, resilienza e centralità dell'essere umano nei processi produttivi. L'attenzione è rivolta all'applicazione dei CPSS nel contesto di imprese collaborative e sostenibili in rete, con un caso studio specifico nell'ambito di Energy 5.0. Questo evidenzia il potenziale dei CPSS nel consentire una gestione intelligente e collaborativa delle risorse energetiche, integrando dimensioni tecnologiche, sociali e umane. Inoltre, la ricerca sottolinea che, per raggiungere una collaborazione efficace e sostenibile, è necessario, come passo preliminare, una valutazione accurata della maturità delle aziende rispetto al paradigma I5.0. Per raggiungere questo obiettivo, viene introdotto un metamodello in grado di mappare e strutturare dimensioni critiche e indicatori per valutare la maturità dei sistemi produttivi nell'ottica dell'I5.0. Per creare un modello di valutazione interoperabile e replicabile, lo studio propone un metodo basato su ontologie, scelto per la sua capacità di rappresentare in modo efficace e coerente le complesse interazioni tra domini multipli. I risultati dimostrano che gli strumenti sviluppati colmano le lacune nei modelli esistenti, spesso frammentati e limitati. Una valutazione strutturata e olistica supporta le decisioni strategiche, promuovendo una transizione equilibrata tra innovazione tecnologica e benessere umano.