AAA innovatori cercasi. Start-up, piccole e grandi imprese, associazioni e centri di ricerca interessati a tecnologie d’avanguardia per l’industria manifatturiera. Che vogliono sperimentare, proporre idee visionarie, ma anche i problemi che stanno affrontando. Un requisito indispensabile: disponibilità a collaborare e a fare network.
È questo il profilo ideale dei partecipanti alle Strategic Communities proposte dall’Associazione Fabbrica Intelligente Lombardia (AFIL), cluster tecnologico dell’omonima regione. Gruppi di lavoro dedicati all’innovazione nel settore manifatturiero, dove ci si confronta con un “approccio di filiera” per comprendere e implementare tecnologie all’avanguardia e trend emergenti.
Le Strategic Communities sono un “network di innovazione” a cui possono aderire tutte le imprese, Università, enti di ricerca ed associazioni imprenditoriali che desiderano informarsi, portare il proprio contributo e partecipare alle progettualità sviluppate sulle tematiche che trattano. Sono state presentate dai protagonisti durante la recente Assemblea, che ha offerto l’occasione per fare il punto.
Come partecipare alle Strategic Communities
Le Strategic Communities si confrontano su temi e obiettivi specifici, scelti nell’ambito delle specializzazioni industriali della Lombardia, in un ambiente di collaborazione aperto, strutturato e di semplice fruizione. AFIL promuove la formazione delle Strategic Communities e, soprattutto, svolge il ruolo di portavoce delle priorità e delle esigenze emerse dai gruppi presso la Regione Lombardia, in primis, e presso altre istituzioni, anche nell’ottica di avere più successo nei bandi e finanziamenti regionali e nazionali. Per partecipare alle Strategic Communities è possibile rivolgersi direttamente ad AFIL (https://www.afil.it), o partecipare agli eventi e Innovation Labs promossi dall’Associazione.
Temi caldi, sfide e obiettivi delle Strategic Communities
Attualmente sono attive cinque Strategic Communities – Circular Economy, Artificial Intelligence, Advanced Polymers, Additive Manufacturing, Secure and Sustainable Food Manufacturing – all’interno delle quali vengono affrontati temi caldi dell’innovazione attraverso gruppi e sottogruppi di lavoro. Alcune Communities sono più mature e hanno già iniziato la loro attività, altre stanno raccogliendo manifestazioni di interesse da parte delle aziende o stanno meglio definendo il loro “scope”. Ad oggi in AFIL si stanno dibattendo alcuni temi caldi che alimentano lo sviluppo delle Communities. Ve li presentiamo qui di seguito.
1. Towards AI-based predictive maintenance practice
Il tema fa riferimento all’ambito “Intelligenza Artificiale” e vede la partecipazione di Politecnico di Milano (referenti prof. Marco Macchi e Sergio Gusmeroli), l’Università degli studi di Bergamo (referente prof. Sergio Cavalieri), ASAP Service Management Forum e Osservatorio TeSeM (Tecnologie e Servizi per la Manutenzione). Il focus è sullo sviluppo della manutenzione predittiva, a partire dalle reali esigenze delle aziende manifatturiere. La tecnologia infatti consente ai costruttori di offrire macchine, prodotti e servizi ad alto valore aggiunto, ma presenta sfide importanti sia in ambito tecnologico che di competenze. L’obiettivo è sviluppare nuovi servizi e modelli di business basati sulla manutenzione predittiva affrontando le tematiche in tutta la loro complessità: dalla raccolta all’elaborazione dei dati alle tecnologie per integrare la Predictive Maintenance nella Smart Factory, dal ruolo dell’operatore alle competenze e skill necessarie per interagire con i sistemi di manutenzione predittiva implementati in fabbrica.
«La transizione verso l’AI è una grande opportunità per l’industria ed è arrivato il momento di applicazioni concrete, come la manutenzione predittiva. Richiede una combinazione di tecnologie per l’acquisizione e gestione dei dati, che comportano un elevato grado di complessità e competenze adeguate al cambiamento, ma serve anche una visione strategica per decidere gli spazi di sviluppo in termini di rischi, costi e performance. Lo sviluppo deve quindi adattarsi alla maturità tecnologica e di competenze di ogni azienda», dice Marco Macchi del Politecnico di Milano.
2. Batterie per veicoli elettrici
Nell’ambito della Strategic Communities Circular Economy, uno dei temi caldi è il riuso e il riciclo delle batterie utilizzate per i veicoli elettrici. A oggi non esistono un modello di business e una filiera consolidata in questo settore, che rappresenti un’opportunità per il territorio lombardo. Il gruppo è promosso dal Politecnico di Milano, presso i cui laboratori sono state avviate sperimentazioni per il riuso/riciclo delle batterie, e che collabora a livello europeo con l’Advanced Material for Batteries Partnership (AMBP). Recentemente, Regione Lombardia ha siglato un accordo con cinque Enti Pubblici del territorio – Politecnico di Milano, Università Bicocca, Università degli Studi di Milano, Università di Pavia, CNR-Stiima– finalizzato a realizzare soluzioni vicine all’applicazione industriale per l’economia circolare di componenti di veicoli elettrici, tra cui le batterie.
«Nella transizione verso la mobilità sostenibile le batterie giocano un ruolo fondamentale. Le sfide attuali sono la riduzione dei costi delle batterie, che incidono per il 30-35% sul costo del veicolo, e il loro recupero al termine del ciclo di vita. Il riuso e il riciclo presentano sfide tecniche, tecnologiche e nel modello di business che vogliamo affrontare in questa gruppo di lavoro», dice Marcello Colledani del Politecnico di Milano. L’obiettivo è definire un modello di sviluppo circolare delle batterie per veicoli elettrici implementando funzioni tecnologiche nelle batterie giunte al termine del loro ciclo di vita. Le possibilità allo studio sono la produzione di moduli “second-life” per applicazioni stazionarie, per esempio per l’alimentazione di parchi fotovoltaici, o per nuove applicazioni nella mobilità elettrica, e nuove strategie di riciclo nei trattamenti meccanici e chimici.
3. Additive Manufacturing
I partner della Strategic Community dedicata alla manifattura additiva sono l’Università di Pavia, il Politecnico di Milano ed un gruppo di aziende che hanno presentato le loro sfide nell’additive manufacturing (AM). Le aziende che hanno già risposto all’appello sono Streparava, Additive Italia, Gfm, Camozzi, Abb, Tenova. Un numero sempre maggiore di aziende guarda con interesse alla manifattura additiva, che permette di accelerare la progettazione, la sperimentazione e, a tendere, la produzione di prodotti su scala industriale. L’additive manufacturing è di particolare interesse per la Lombardia perché c’è già una filiera attiva con molte competenze diffuse tra utilizzatori manifatturieri, innovatori di tecnologie e processo, integratori di soluzioni e produttori di polveri.
«Uno dei pilastri di Industria 4.0, la tecnologia di manifattura additiva, è nativa digitale, molto democratica, fortemente abilitante, ma non ha avuto il successo che ci aspettavamo e non ha ancora mostrato appieno il suo potenziale. Le sfide sono molte, a partire dal design, che richiede progettazione avanzata e l’integrazione di funzioni e componenti diversi», dice Ferdinando Auricchio dell’Università di Pavia. La community si rivolge quindi alle aziende che hanno già sfruttato/intendono sfruttare l’AM e hanno incontrato challenge da proporre, partendo dal presupposto che nella regione Lombardia siano disponibili tutte le competenze per risolverli. Con il contributo delle aziende che aderiscono al confronto, la community si propone di elaborare nuovi servizi e modelli di business attraverso l’AM. In particolare, sta studiando lo sviluppo di nuovi processi e tecnologie per l’additive metallico per ampliare la classe di materiali ottenibili in additive, come rame e acciai al carbonio, e le applicazioni di processi ibridi additivi-sottrattivi.
4. Smart Components
Una tematica strategica per la Lombardia è quella degli Smart Components, di cui si occupa il gruppo di lavoro promosso da Fluid-o-Tech, STMicroelectronics e Politecnico di Milano (IoT Lab). In questo gruppo si è impegnato in prima persona il presidente di AFIL Diego Andreis, con la sua azienda Fluid-o-Tech. La Lombardia ha una grande concentrazione di produttori di componenti per diverse industrie, prima fra tutte l’automotive. «Questa è stata sempre una grande forza della Lombardia, che adesso deve rispondere alle nuove esigenze del mercato: l’evoluzione da componenti passivi a componenti attivi e intelligenti, ad alto valore aggiunto. La sfida non si gioca sul piano tecnologico, pur complesso, ma sul ruolo del componentista all’interno della filiera, il rinnovamento del modello di business, la capacità di rispondere a un mercato sempre più competitivo. Anche per una semplice macchina del caffè, per esempio, il problema non è ‘come’ aggiungere intelligenza, ma ‘chi’ riesce a farlo attraverso i suoi prodotti e servizi», dice Diego Andreis, Managing Director di Fluid-o-Tech e presidente di AFIL.
Oggi l’industria della componentistica è molto frammentata e diversificata, mentre gli OEM si stanno concentrando sia in termini dimensionali che verso l’offerta di servizi. Il componentista deve quindi rispondere a questa evoluzione, che la community si propone di supportare. A partire dall’analisi dei macro-trend del mercato, l’obiettivo del gruppo è sviluppare modelli di business abilitati dal prodotto connesso, utilizzando tecnologie di prodotto e di piattaforma per la trasformazione del componente in “componente intelligente”. Tra i prossimi appuntamenti aperti alle aziende che vogliono contribuire alla discussione della tematica ci sono la presentazione degli IOT Lab dell’Osservatorio del Politecnico/Made di Polimi e la presentazione dei PoC (Proof of Concept) Centers di STMicroelectronics.
5. Textile Recycling
Nell’ambito della Strategic Community “Circular Economy” si discute anche di riciclo dei tessuti. Accanto agli istituti di ricerca – Cnr-Stiima, Politecnico di Milano, Università degli Studi di Bergamo – sono molte le aziende del settore tessile che hanno aderito al gruppo di lavoro: Albini, Alfredo Grassi, Parà, Pielleitalia, Radici Group, Ratti, SAATI, SantiniMaglificioSportivo, SistemaModaItalia, Sit In, Centrocot, Centro Tessile Serico Sostenibile, Innovhub. Il gruppo ha iniziato a lavorare a febbraio 2021 e ha delineato sette priorità su cui concentrarsi, confermando e dettagliando quanto già incluso nella Roadmap per l’Economia Circolare della Regione Lombardia: tecnologie di riciclo (sorting e separazione), prodotti e processi sostenibili (performance e qualità dei tessuti riciclati, nuove materie prime sostenibili), piattaforme digitali, design for circular economy, nuovi modelli di business, standard e certificazioni, formazione.
«Forse non tutti lo sanno, ma la Lombardia è prima a livello europeo per la produzione e la supply chain del tessile, che va dalle materie prime alla produzione di tessuto tecnico utilizzato anche negli smartphone. Tutte le province lombarde sono coinvolte in questo settore, che nel 2020 ha fatturato 8 miliardi di euro nell’export», dice Mauro Sampellegrini, Innovation Manager di Sistema Moda Italia. Manca tuttavia una rappresentanza della filiera con massa critica regionale, che il gruppo di lavoro si propone di consolidare, creando coerenza e sinergia con le iniziative europee. L’obiettivo è dare visibilità istituzionale ai temi prioritari per il riciclo tessile e, attraverso AFIL, sfruttare le opportunità delle politiche interregionali di regione Lombardia per l’implementazione di tali priorità.
6. Parco Rottame 4.0
La tematica, all’interno della Strategic Community “Circular Economy”, è promossa da Ori Martin, TENARIS Dalmine e Tenova. Come Lighthouse tecnologico, Ori Martin ha sviluppato, insieme al partner tecnologico Tenova, un algoritmo di intelligenza artificiale per la classificazione del rottame e sta sviluppando un sistema AI per la gestione dei flussi interni dell’acciaieria, definito il “capoturno digitale”. «L’Italia, in particolare la Lombardia, è il primo produttore europeo di acciaio da forno elettrico. L’ingresso di nuove tecnologie abilitanti, come l’intelligenza artificiale, nel processo siderurgico oggi è fondamentale e l’ultima frontiera è l’utilizzo di tecnologie innovative per la produzione e la gestione intelligente dell’acciaio da rottame», dice Maurizio Zanforlin, Responsabile R&D di Ori Martin.
L’azienda propone quindi di esplorare, all’interno del gruppo di lavoro, gli ambiti di frontiera delle applicazioni AI. Un tema caldo è l’utilizzo dell’analisi in tempo reale di elementi oligometallici, che caratterizzano la classificazione del rottame, o di carbonio, manganese e silicio, che possono determinare l’andamento energivoro della colata. Altri importanti ambiti di sviluppo sono l’economia circolare nel processo siderurgico e lo sviluppo di nuove tecniche LCA per il bilancio di sostenibilità, con l’obiettivo di caratterizzare tutti gli aspetti energivori del processo di fabbricazione e arrivare a un EPD (Environmental Product Declaration) di prodotto per il settore siderurgico.
7. Advanced Polymers
La Strategic Community “Advanced Polymers” sta affrontando il tema delle plastiche intelligenti, con la collaborazione del Politecnico di Milano (referenti prof. Gianmarco Griffini e Stefano Turri) e dell’Università degli Studi di Brescia (referente prof. Emilio Sardini). La Lombardia ha una posizione di leadership in Europa nella produzione di materie plastiche, compositi avanzati per i settori automotive, nautico e spaziale, nella produzione di macchine per la lavorazione e la trasformazione di materie plastiche. Tra gli scenari di sviluppo del settore, anche in ottica Industria 4.0, c’è la necessità di incrementare il valore aggiunto dei componenti plastici.
«La nostra community si propone di incrementare la competitività del tessuto lombardo nell’ambito delle plastiche intelligenti attraverso lo sviluppo di una filiera che oggi, di fatto, non esiste. Questo creerebbe l’opportunità a filiere trasversali e cordate di accedere a finanziamenti nazionali ed europei dedicati all’incremento del valore aggiunto di materiali e prodotti», dice Gianmarco Griffini del Politecnico di Milano Il gruppo di lavoro si propone di approfondire l’uso e lo sviluppo di strategie legate all’economia circolare, in particolare studiando l’impiego di materiali e compositi bioderivati e di materiali polimerici intelligenti per ottenere compositi riprocessabili, riparabili, riciclabili. Un ulteriore ambito di studio è l’integrazione di sensoristica avanzata che consente il monitoraggio del ciclo di vita del prodotto, in ottica di ottimizzazione della produzione e di manutenzione predittiva.
8. Secure and Sustainable Food Manufacturing
La Strategic Community è promossa da Tecnoalimenti, Politecnico di Milano (referente prof. Roberto Cigolini), Cnr-STIIMA. Hanno espresso interesse le aziende Branca, Line Verde, Gimoka, B3Tech, Famino Group, Quantra, Scaglia Indeva, T-Trade Group, Star. «L’industria alimentare è di fronte a una sfida epocale, dovuta al fatto che il settore è meno maturo di altri dal punto di vista tecnologico e che si basa molto sulla lavorazione manuale delle materie prime. Il salto epocale è quindi l’automazione, che avrà ricadute dirette sulla sicurezza degli alimenti, riducendo gli errori umani e gli interventi malevoli, e sulla sostenibilità della filiera, aumentando l’efficienza dei flussi di materie prime e di prodotti», dice Raffaello Prugger, Direttore di Tecnoalimenti.
La community si concentra quindi su automazione, sicurezza e sostenibilità per il settore del Food Manufacturing. Nel corso dei quattro incontri che si sono svolti nel 2021 ha delineato obiettivi a breve termine su cui lavorare. I temi ruotano attorno a tecnologie di detection, materiali di packaging, controllo di qualità, food defence (difesa da attacchi volontari contro gli alimenti), food integrity, modelli di business ed economici per la sostenibilità del food manufacturing.
