Manifattura e Intelligenza Artificiale: ci vuole un ecosistema

di Marco de' Francesco ♦︎ Per sfruttare i nuovi paradigmi al meglio occorre lavorare insieme. In Lombardia Afil (che ha dato vita a una strategic community e sta redigendo una roadmap che avrà grande impatto) e il consorzio Intellimech ci stanno lavorando. Ne abbiamo parlato con Diego Andreis (managing director di Fluid-o-Tech); Viviana D’Alto, artificial intelligence software & tools research platform director di STMicroelectronics ; Giorgio Ascanelli, Chief digital and innovation officer di Brembo; Gianluigi Viscardi presidente del consorzio Intellimech; Giacomo Copani cluster manager di Afil

In che modo le aziende manifatturiere lombarde possono crescere grazie all’intelligenza artificiale? La risposta è: associandosi ad un ecosistema che si occupa di AI. Vediamo perché. Va anzitutto detto che l’AI, che è composta da algoritmi, elenchi infiniti di istruzioni che possono essere di volta in volta strutturati per risolvere problemi del tutto differenti – può rappresentare per molte aziende lombarde una leva importante in termini di competitività.

Il fabric della regione più industrializzata d’Italia fa registrare un’alta percentuale di componentisti, che possono realizzare prodotti dotati di AI embedded, e cioè inserita direttamente nei device. In questo modo, possono raccogliere ed elaborare dati dai dispositivi anche quando hanno lasciato la fabbrica, fornendo servizi ad alto valore aggiunto. L’aggiornamento degli algoritmi diviene parte del business. Lo stesso discorso vale per i produttori di macchine personalizzate, che con questa tecnologia possono intraprendere da remoto attività di commissioning e manutenzione predittiva.







Diego Andreis, managing Director Fluid-o-Tech e presidente Afil

Ma c’è un mito da sfatare, e ciò ci porta al quid dell’articolo: in questo campo, da soli non si va da nessuna parte. Spesso anche le multinazionali dell’IT si associano quando si tratta di definire nuove soluzioni di AI; quindi è inimmaginabile che le Pmi manifatturiere portino avanti da sole la R&D in questo campo. Sette soluzioni su dieci con AI non hanno alcun riscontro di mercato. Questo perché è mancato l’approccio di sistema. Chi produce sensori, ha bisogno di sapere come questi “lavorano” all’interno delle macchine; chi realizza componenti non può fare a meno di dispositivi di raccolta e elaborazione dei dati e deve operare in maniera coordinata con gli Oem, che potrebbero disporne di propri e di diversi.

E poi occorre l’apporto scientifico di università e centri di ricerca, servono le idee delle start-up e il confronto con le aziende clienti. E allora, come si accede ad un ecosistema dell’AI? In Lombardia c’è ad esempio Intellimech, un consorzio privato che si occupa di meccatronica ma anche di intelligenza artificiale. E, soprattutto, c’è Afil, l’Associazione fabbrica intelligente Lombardia. Questa, guidata dal presidente Diego Andreis, è il soggetto di riferimento della Regione per la definizione delle strategie di ricerca e innovazione nel settore manifatturiero.  Afil favorisce la creazione di reti di imprese innovatrici, anche nell’AI, e ha già mobilitato una frazione della manifattura più importante d’Italia, e tutto il mondo che le ruota attorno. Ad oggi Afil ha 140 membri, di cui 116 imprese, e 24 tra centri di ricerca e associazioni industriali. Tra i soci industriali, oltre a molte Pmi, anche grandi player tra i quali ST Microelectronics, Abb, Pirelli Tyre, Canon, Candy Haier Group, Whirlpool, Blm, Italtel, Tenova, Dalmine, Ori Martin, Feralpi. Itelyum, Camozzi e altri. L’associazione

Afil sta realizzando una apposita Roadmap sull’Intelligenza artificiale, che sarà terminata prima dell’estate. Questo articolo trae spunto da una tavola rotonda – nel contesto dell’evento “Artificial Intelligence technologies in manufacturing landscape” organizzato da Afil, dal consorzio Intellimech e dal Politecnico di Milano – cui hanno partecipato Andreis, in quanto managing director di Fluid-o-Tech; l’artificial intelligence software & tools research platform director di STMicroelectronics Viviana D’Alto;  il chief digital and innovation officer di Brembo Giorgio Ascanelli;  il presidente del consorzio Intellimech Gianluigi Viscardi nonché il cluster manager di Afil Giacomo Copani.

L’ECOSISTEMA È INDISPENSABILE PER IL PRODUTTORE DI SENSORI STMICROELECTRONICS

La sede di StMicroelectronics

Come già accennato, è membro di Afil anche STMicroelectronics, multinazionale italo-francese fondata da Pasquale Pistorio e nota per la produzione di componenti elettronici a semiconduttore. È quotata al Nyse, all’Euronext Paris e alla borsa di Milano, con un fatturato (2020) di 10 miliardi di dollari e 46mila dipendenti, compete da pari a pari con i colossi americani e asiatici. L’azienda si avvale, per progettare device con AI, anche della propria “rete”, costruita negli anni. «Ci confrontiamo con centri di ricerca, università, start-up, integratori di sistema e clienti – soprattutto con gli early adopter, quelli che hanno compreso fin da subito le potenzialità di questa tecnologia e che hanno fornito importanti riscontri per le soluzioni che hanno adottato» – ha affermato la D’Alto.

Perché? L’azienda ha iniziato dieci anni fa a realizzare device con intelligenza artificiale embedded e deep edge, e cioè in grado di analizzare dati proprio in prossimità della fonte di generazione. «Al tempo era una tecnologia nuovissima, non sostenuta da letteratura scientifica, perché l’intelligenza artificiale girava soprattutto su Cloud» – ha continuato la D’Alto. Ora non è una novità, ma l’AI embedded è in costante evoluzione.

«Nel nostro campo, chi si ferma è perduto» – ha affermato la D’Alto. Il fatto è che le macchine dove i device vanno inseriti avanzano di continuo sotto il profilo tecnologico, e pertanto «bisogna anticipare il progresso delle architetture e del software dei sensori, in modo tale che, una volta che questi ultimi sono sul mercato, possano essere compatibili con le strumentazioni delle aziende clienti».

Per far ciò, occorre appunto un mutuo scambio di informazioni e conoscenze con l’ecosistema.

 

I COMPONENTISTI NELL’ECOSISTEMA DELL’INTELLIGENZA ARTIFICIALE

Per Brembo, solo un esame sincronico dei dati nell’ecosistema può consentire di comprendere quale direzione prenderà il mercato delle applicazioni dell’AI

Alberto Bombassei, presidente di Brembo, azienda leader del settore nello sviluppo e nella produzione di impianti frenanti per veicoli. Realizza freni ad alta tecnologia per marchi del lusso come Ferrari, Porsche, Mercedes e Aston Martin

«Una delle grandi preoccupazioni di Brembo è stata di cercare una risposta a questa domanda: come si comportano i nostri componenti una volta usciti dalla fabbrica e applicati a prodotti dei clienti?» – ha affermato Ascanelli.  Perciò Brembo, azienda leader mondiale dei freni ad alta tecnologia (un settore che l’impresa ha praticamente inventato) resa grande (2,2 miliardi di euro il fatturato 2020) da un imprenditore di seconda generazione come Alberto Bombassei, ha iniziato a raccogliere «miliardi di dati» relativi all’attività dei suoi device mentre erano “all’opera”.

Si voleva scoprire come avveniva la frenata in tutte le condizioni ambientali e come cambiava in base alla tipologia del veicolo. Va da sé che in questo genere di analisi il rapporto con la filiera è cruciale.

«Inizialmente si è utilizzata l’analisi statistica ma poi, in vista dell’avvento dell’auto elettrica, abbiamo studiato modelli matematici avanzati, per comprendere cosa sarebbe cambiato» – ha continuato Ascanelli.

In questo contesto, secondo Ascanelli, sono emersi «quattro fattori principali»: i dati, che devono essere «certi, unici e garantiti»; le analisi per identificare nuove prospettive di business; le attività per rendere le previsioni statistiche sicure e riproducibili; la capacità di passare «da una buona teoria ad una buona pratica», circostanza che non sempre si verifica: «Il 75% delle sperimentazioni di intelligenza artificiale portate avanti dalle industrie non dà risultati».

Sempre per Ascanelli, «il mercato delle applicazioni dell’AI è una bestia veloce». Riuscire a prevedere quello che accadrà, anche a breve termine, «è difficilissimo».  Serve la consultazione simultanea di una grande quantità di dati, sincronica lungo l’intera catena produttiva.  Un’operazione impossibile da realizzare in un Paese come il nostro, caratterizzato da un fabric di piccole e medie imprese: i costi sono troppo elevati; a meno che non si realizzi «una concertazione» tra aziende, università e centri di ricerca, in vista di un approccio “olistico” dell’esame dei dati.

Così Brembo ha testato “Brake by wire”, il sistema frenante del prossimo futuro, quello pensato per servire i veicoli green. Con una connessione tra pedale e freno non idraulica ma elettrica, e l’ausilio dell’intelligenza artificiale, il modello agisce sulle singole ruote, migliorando la stabilità del mezzo in ogni condizione e consentendo un più ampio recupero di energia in fase di rallentamento. Brembo, infine, è socio di Intellimech.

 

Per Fluid-oTech i componenti intelligenti vanno studiati in un contesto di filiera

Per Andreis l’ambizione di Fluid-o-Tech – innovativa azienda di pompe volumetriche e sistemi per la gestione dei fluidi per il settore foodservice, medicale, industriale, automotive – è quella di produrre «componenti sempre più intelligenti che, una volta usciti dalla fabbrica, continuino a generare valore, sia per l’utente finale che per noi». Stiamo parlando di device con intelligenza artificiale embedded. Esattamente, che cosa si vuole realizzare?

Componenti con capacità di manutenzione predittiva, e quindi in grado di preconizzare il logoramento della parte meccanica e di consentire un intervento anche sostitutivo che preceda il fermo della macchina; quelli con funzione avanzate «a monte e a valle» di quelle tipiche del dispositivo: ad esempio, device monitorabili e calibrabili da remoto; quelli il cui valore dipende da algoritmi complessi che vi sono inseriti.

Il business si sposta dalla vendita del prodotto a quella (e alla sostituzione e all’aggiornamento) degli algoritmi.

Fluid-o-Tech ha dato vita ad un proprio ecosistema di riferimento perché, ha affermato Andreis, «la collaborazione con le industrie-clienti è ineludibile e cruciale».

Ma Fluid-o-Tech è anche socio Afil. «Il tema degli ecosistemi istituzionali regionali è fondamentale: lo è per noi, che siamo un’azienda media, è lo è soprattutto per le piccole e medie imprese della manifattura, che non sono in grado di creare relazioni e partnership da sole».

 

ECOSISTEMI LOMBARDI CHE SI OCCUPANO DI INTELLIGENZA ARTIFICIALE

Intellimech, soluzioni di intelligenza artificiale al Kilometro Rosso di Bergamo  

Gianluigi Viscardi, ceo di Cosberg e presidente del Digital Innovation Hub Lombardia

Secondo Viscardi, quando si tratta di affrontare temi come l’intelligenza artificiale, le aziende «devono fare un passo indietro per farne uno in avanti». Devono cioè rinunciare alla tentazione di correre in solitaria e ad una visione proprietaria delle informazioni e delle competenze in materia. Viscardi è anche presidente di Cosberg, azienda che realizza macchine e moduli per l’automazione dei processi di montaggio: tavole rotanti, macchine lineari a pallet liberi, impianti robotizzati. Il core-business si basa sulle soluzioni create su misura. Grazie ad appositi software di monitoraggio dati, le macchine Cosberg possono essere controllate da remoto da device.

Cosberg è una delle «42 aziende che 13 anni fa si sono sedute attorno ad un tavolo e, insieme ad importanti università come quella di Bergamo, hanno dato vita ad Intellimech». Tra gli altri membri del consorzio Baluff, Abb, Siemens, Itema, Scame, Comac, Indeva. Nel contesto dell’intelligenza artificiale, Intellimech ha approfondito i temi del degasaggio (procedimento che porta alla rimozione di gas disciolti nei liquidi) e dell’object detection per la sicurezza nei cantieri.

Peraltro al Kilometro Rosso, il polo dell’innovazione alle porte di Bergamo, insieme alla territoriale di Confindustria e all’Istituto Italiano di Tecnologia, Intellimech ha dato vita a Joiint Lab, un laboratorio che si occupa di soluzioni industrializzabili di soft robotics, di telepresenza aumentata, di intelligenza artificiale per le macchine di visione e di interfacce uomo-robot indossabili.

 

Afil, la strategic community e la Roadmap sull’intelligenza artificiale

Il cluster manager di Afil Giacomo Copani

Secondo Copani «oggi nessuno può pensare razionalmente di portare avanti da solo la ricerca e l’innovazione in campi come l’intelligenza artificiale, perché agendo in questo modo non si genera l’impatto che produce risultati nei mercati». Anche per accedere ai finanziamenti europei, l’azienda è chiamata a definire l’impatto a livello di filiera della propria innovazione. Dunque, occorre associare tutti i potenziali innovatori: componentisti, produttori di macchine, società tecnologiche, centri di ricerca, università, start-up.

Per Copani «noi in Afil diamo vita ad un contesto in cui l’associato trova già gli innovatori della Lombardia, tutti pronti al confronto e allo scambio di conoscenze, per poi implementare insieme percorsi di ricerca e innovazione in ottica di filiera». Il lavoro è svolto da strategic community, comunità di esperti di imprese create attorno a particolari tematiche tecnologiche rilevanti per il manifatturiero avanzato. Sono organizzate secondo un approccio scientifico, sistemico. C’è una forte attività di indirizzo e focalizzazione sulle challenge più rilevanti. Inoltre, Ognuna di esse è coordinata da referenti del mondo industriale e della ricerca, esperti nella materia trattata e capaci di indirizzare le discussioni e gli spunti sui più proficui canali di sviluppo. Nascono dal basso: sono proposte direttamente dai Soci.

Come funzionano? Anzitutto, secondo Copani, si omogenizza, con lo scambio delle conoscenze e con eventi e convegni, la cultura specifica di coloro che partecipano alla community, in modo che anche le Pmi possano affrontare «argomenti di frontiera»; successivamente, i membri definiscono la loro missione comune e danno vita a progetti sfruttando occasioni di finanziamento a livello regionale, nazionale ed europeo. «Grazie ad Afil, è peraltro più facile stringere partnership, e indivisuare i top player di altri Paesi in una certa tecnologia».

Tra le strategic community che si stanno formando, una è sull’intelligenza artificiale. Si accennava, all’inizio, alla Roadmap sull’AI. Una volta terminata, sarà portata all’attenzione della giunta regionale, che può farla propria. Si può anticipare qualche priorità. Ad esempio, si parte dalla consapevolezza che la manifattura lombarda è caratterizzata da un alto grado di creatività e da un savoir faire tipico del lavoro di fabbrica. Sono valori che non si riesce o si fatica a trasmettere da un lavoratore all’altro. Con l’AI, invece, si possono cogliere, esaminare contenuti essenziali e metterli a disposizioni di tutti. Le priorità definite con la Roadmap vanno poi declinate in base a tre ambiti specifici che ne compongono il framework: smart productsmart factory e smart value-chain.

Il primo si riferisce a prodotti dotati di una componente di connettività – e quindi di integrazione con persone, ambienti e altri beni, via cavo o wireless – e di una di intelligenza artificiale, con sensori e microprocessori in grado di gestire i dati.   Sotto questo proflilo l’AI, al di là di quanto già sottilineato, può trovare applicazione anche nelle previsioni di mercato e nella caratterizziazione e profilazione dei clienti. Il secondo riguarda la fabbrica dotata di sistemi cyber-fisici,  che permettono alle macchine di comunicare e operare tra di loro e a stretto contatto con l’ambiente circostante, ponendo le basi per l’autoregolazione dei processi produttivi.  Da questo punto di vista l’AI può intervenire con soluzioni diverse, ad esempio nell’ispezione di qualità con telecamere. Il terzo, infine, concerne la catena del valore, e cioè un insieme di attività correlate che un’azienda utilizza per creare un vantaggio competitivo. Oggi, grazie a processi di produzione intelligente, si ottengono risparmi sui costi, riduzione dei tempi e una migliore qualità. Qui l’AI può servire ad ottimizzare la gestione del magazzino, la tracciabilità dei materiali e i trasporti interni, con Agv e Amr, e cioè con veicoli e con robot mobili autonomi.














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