AI Matters, il programma europeo che spinge l’adozione dell’AI nel settore manifatturiero

Il settore manifatturiero europeo può – anzi deve – trarre il massimo beneficio dalle potenzialità offerte dall’intelligenza artificiale. Perché questo sia possibile, tuttavia, è necessario che le imprese abbiano accesso a soluzioni tecnologiche disponibili, testate e pronte all’uso e che, in risposta alle evoluzioni geopolitiche che ormai caratterizzano in maniera importante questa èra, siano possibilmente “Made in Europe”. È qui che entra in gioco AI Matters, un programma europeo che mette insieme una rete di centri di sperimentazione tecnologica al servizio di tre tipologie di soggetti: gli sviluppatori di soluzioni di IA, i system integrator e i fornitori di tecnologia.

Il programma mette a disposizione di tutti questi soggetti la possibilità di utilizzare servizi a tariffe scontate anche fino al 100% e infrastrutture (centri di sperimentazione, laboratori, ecc.) per sviluppare, validare e testare le soluzioni AI based in condizioni d’uso reale.

Come funziona AI Matters

AI Matters è una delle quattro TEF – Testing and Experimentation Facilities, le reti di infrastrutture per la sperimentazione finanziate nell’ambito del programma Digital Europe della Commissione Europea. AI Matters è la TEF espressamente dedicata al settore manifatturiero, mentre le altre tre sono dedicate all’agrifood (agrifoodTEF), alla salute (TEF-Health) e alle smart cities (Citcom.AI).

AI Matters è di fatto un network con strutture in 8 paesi europei, di cui sette sono “nodi” e uno – quello in Grecia – è un “satellite”. Complessivamente il network mettono a fattor comune le competenze di 24 partner.

L’obiettivo principale di AI Matters è creare un’infrastruttura di riferimento a livello europeo a supporto dello sviluppo di tecnologie di AI per applicazioni nel settore manifatturiero.

I nodi e i membri della rete sono distribuiti in tutta Europa, garantendo una copertura ampia e diversificata:

• Nodo 1: Francia (CEA-LIST)
• Nodo 2: Germania (Fraunhofer IPA, ARENA2036, Uni-Stuttgart-IEW, PTB)
• Nodo 3: Danimarca (DTI-Robotics, Odense-Robotics, Alexandra Institute, Force Technologies)
• Nodo 4: Paesi Bassi (Brainport-Industries, TNO, TU/e)
• Nodo 5: Repubblica Ceca (CIIRC-CTU, CEITEC BUT, VSB-TUO)
• Nodo 6: Spagna (Tecnalia, AFM, INVEMA, AIMEN, ITA)
• Nodo 7: Italia (MADE, FBK)
• Satellite 8: Grecia (Laboratoty for Manufacturing Systems & Automation (LMS), Teaching Factory Competence Center (TF-CC))

Come è finanziato il progetto?

AI Matters è un progetto co-finanziato dall’Unione Europea che può avvalersi di un budget complessivo di 60 milioni di euro di cui 30 milioni a carico del programma Digital Europe e altrettanti resi disponibili dagli Stati membri coinvolti.

Il progetto, avviato nel 2023, è ormai in funzione a livello operativo e sarà attivo fino alla fine del 2027.

Le quattro sfide della manifattura e le risposte di AI Matters

AI Matters affronta quattro sfide principali, ognuna delle quali è suddivisa in una serie di argomenti specifici. Queste sfide rappresentano gli ambiti in cui l’intelligenza artificiale può apportare un valore significativo al settore manifatturiero.

La prima sfida è l’ottimizzazione a livello di fabbrica. Lo scopo è il miglioramento dell’efficienza operativa attraverso l’integrazione di tecnologie avanzate e processi ottimizzati per rendere i flussi di lavoro più fluidi e produttivi, minimizzando gli sprechi e massimizzando l’utilizzo delle risorse. I temi correlati a questa sfida includono la produzione flessibile, la prototipazione rapida, l’utilizzo dell’IA per il processo decisionale autonomo, i processi di produzione auto-adattativi, il supporto alla gestione della logistica, la pianificazione, il monitoraggio, i sistemi intelligenti di movimentazione dei materiali, il pallettizzazione e l’assemblaggio/disassemblaggio automatico.

La seconda sfida riguarda l’interazione uomo-robot. Qui l’obiettivo è quello di creare una collaborazione efficace e sicura tra lavoratori e robot. Viene quindi supportato lo sviluppo di sistemi che permettano a umani e robot di lavorare insieme in modo complementare, aumentando la produttività e riducendo i rischi per la sicurezza. Tra le tecnologie correlate a questa sfida figurano il controllo dei robot basato sull’IA, la gestione della sicurezza, l’insegnamento e la programmazione basati sull’IA, la condivisione e la pianificazione dei compiti, la localizzazione, il controllo della forza e della conformità, la manipolazione intelligente degli oggetti, l’elaborazione del linguaggio naturale, l’insegnamento tramite dimostrazione, l’auto-configurazione e l’auto-tuning.

La terza sfida è l’economia circolare con focus sulla minimizzazione dei rifiuti e sull’ottimizzazione dell’uso delle risorse nel settore manifatturiero. L’approccio prevede la progettazione di prodotti durevoli, riutilizzabili e riciclabili, promuovendo processi produttivi sostenibili e un sistema a ciclo chiuso in cui i materiali vengono riutilizzati in modo continuativo. I temi correlati includono il consumo di risorse, il disassemblaggio, il tracciamento, il riciclaggio, l’ottimizzazione della catena di approvvigionamento, i materiali sostitutivi, la blockchain, la gestione delle materie prime secondarie, la massimizzazione dell’estrazione del valore, la logistica inversa e la rigenerazione.

La quarta sfida riguarda le tecnologie emergenti e abilitanti. Questa area si concentra sull’innovazione attraverso l’introduzione di nuovi strumenti e sistemi che migliorano i processi produttivi, l’efficienza della catena di approvvigionamento e l’innovazione del prodotto. L’obiettivo è quello di guidare l’industria verso soluzioni di produzione più integrate, sostenibili e personalizzate. I temi correlati includono la bioinformatica, i sistemi multi-agente, la teoria dei giochi, i sistemi complessi, l’apprendimento automatico, la visione artificiale, i metodi formali, l’HPC, l’edge to cloud, il benchmarking, le reti neurali, il deep learning, il reinforced learning e la diagnostica.

I servizi offerti da AI Matters

AI Matters mette a disposizione delle imprese un catalogo di servizi ad accesso agevolato e in continua espansione. La scontistica, in forma di aiuto di stato, arriva fino al 100% per le micro e piccole imprese, al 90% per le medie imprese e al 65% per le grandi.

Questi servizi sono progettati per aiutare le aziende manifatturiere europee a ottenere una serie di benefici collegati alle quattro sfide che abbiamo visto nel paragrafo precedente.

Entrando nel dettaglio, per migliorare l’efficienza e la produttività attraverso l’ottimizzazione dei processi produttivi AI Matters offre servizi di consulenza per l’implementazione di sistemi di produzione flessibili, prototipazione rapida e l’utilizzo dell’IA per il processo decisionale autonomo. Le aziende possono beneficiare di servizi per l’ottimizzazione della logistica, la pianificazione e il monitoraggio della produzione, nonché per la gestione intelligente dei materiali e l’assemblaggio automatico.

Per creare ambienti di lavoro più sicuri ed efficienti attraverso una collaborazione efficace tra esseri umani e robot AI Matters offre servizi per lo sviluppo di sistemi di controllo dei robot basati sull’IA, la gestione della sicurezza e la programmazione robotica. Le aziende possono poi ottenere supporto nella progettazione di interazioni uomo-robot collaborative, nell’elaborazione del linguaggio naturale e nella manipolazione intelligente degli oggetti.

Per quanto riguarda l’adozione di pratiche di economia circolare i servizi offerti includono consulenza per la progettazione di prodotti durevoli e riciclabili, l’ottimizzazione della catena di approvvigionamento e la gestione dei materiali secondari. AI Matters supporta anche le aziende nello sviluppo di tecnologie per migliorare la tracciabilità dei materiali, il riciclo e la logistica inversa.

Quanto infine al supporto per lo sviluppo di tecnologie innovative che migliorano i processi produttivi e l’innovazione del prodotto i servizi disponibili comprendono supporto per l’implementazione di soluzioni basate sull’apprendimento automatico, la visione artificiale, l’HPC e altre tecnologie avanzate. Le aziende possono anche beneficiare di servizi di benchmarking, diagnostica e rilevamento dei cambiamenti.

Ci sono poi una serie di servizi trasversali. AI Matters offre servizi specialistici di testing, validazione e sperimentazione per le soluzioni di intelligenza artificiale, con l’obiettivo di aiutare le aziende a completare lo sviluppo e l’implementazione delle loro soluzioni.

Viene poi offerto supporto per lo sviluppo e la protezione della proprietà intellettuale. I servizi riguardano anche la consulenza per la corretta implementazione dell’AI Act, il regolamento europeo sull’intelligenza artificiale.

Le aziende che fruiscono dei servizi di AI Matters possono poi ottenere maggiore la visibilità (con clienti e istituzioni) per le soluzioni innovative sviluppate e accedere con un canale privilegiato ad altre iniziative come le altre TEF settoriali, spazi dati, EDIH e la piattaforma AIonDemand.

Il nodo italiano guidato dal Made

In Italia, che rappresenta il Nodo 7 del programma, il progetto è coordinato dal Competence Center Made4.0. Gli altri due soggetti parte di questo nodo sono la Fondazione Bruno Kessler e Reply Concept. Le risorse pubbliche sono messe a disposizione dal Ministero delle Imprese e del Made in Italy, oltre che dal programma Digital Europe.

Il nodo italiano è specializzato in particolare (ma non in maniera esclusiva) sull’ottimizzazione a livello di fabbrica.

Tra i servizi offerti, si trovano soluzioni per:

• Identificazione intelligente delle root-cause per il controllo qualità
• Sperimentazione sul tracciamento degli asset per validare le funzionalità di comunicazione
• Valutazione del rischio del fattore umano con test di vulnerabilità sociale
• Sviluppo di un gemello digitale intelligente per impianti industriali e per la progettazione di prodotti
• Estrazione automatica di entità da dati di documenti non strutturati
• Applicazioni di manutenzione predittiva basate sull’AI per costruttori di macchinari
• Gestione del magazzino basata sull’AI e ottimizzazione delle attività di pianificazione intelligente
• Previsioni intelligenti e dinamiche per la pianificazione della domanda
• Piattaforma di quotazione intelligente
• Ottimizzazione dei processi con robot collaborativio
• Validazione di soluzioni per la traduzione automatica al servizio dell’interazione tra uomo e macchina
• Monitoraggio e diagnosi di sistemi AI per la produzione, con la capacità di monitorare le proprietà, prevedere guasti e stimare parametri non osservabili
• Pianificazione e programmazione per la determinazione dei costi nella produzione
• Validazione di sistemi basati sulla visione per la comprensione di scene dinamiche 2D/3D in produzione
• Validazione di sistemi basati sulla metrologia per il controllo qualità
• Caratterizzazione di sensori attivi e passivi in un laboratorio di metrologia
• Test e ottimizzazione delle funzionalità di pianificazione e programmazione per la produzione
• Revisione del processo di ingegneria del software per applicazioni di intelligenza artificiale nella produzione
• Test di soluzioni software basate sull’intelligenza artificiale con generazione automatica di casi di test
• Validazione di modelli AI per la previsione di serie temporali e il rilevamento di anomalie nella produzione
• Monitoraggio e ottimizzazione di applicazioni basate sull’intelligenza artificiale nell’ambito IoT-Edge per la produzione intelligente

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