AI-Matters, il progetto sull’uso dell'IA per l'innovazione manifatturiera

Rafforzare la competitività e la resilienza del settore manifatturiero europeo attraverso l'integrazione di tecnologie digitali avanzate. È questo l'obiettivo di AI-Matters, uno dei quattro progetti Testing and Experimentation Facilities (TEF) per accelerare l'adozione dell'Intelligenza artificiale in un comparto produttivo chiave.

Digital Europe, nuove call per AI, competenze digitali e innovazione in settori chiave

Partito nel 2023, il progetto AI-Matters si colloca all'interno di una visione strategica europea volta a superare il divario tecnologico tra la prototipazione in laboratorio e la commercializzazione di soluzioni di intelligenza artificiale. 

In particolare, si tratta di uno dei quattro Testing and Experimentation Facilities (TEF): reti di riferimento a livello mondiale di Strutture di Test e Sperimentazione istituite nell'ambito del programma Digital Europe per offrire ai fornitori di tecnologia l'accesso a strutture fisiche e virtuali d'avanguardia. Concretamente, questi siti permettono di testare software e hardware basati sull'IA in condizioni reali, accelerando l'immissione sul mercato di prodotti affidabili, sicuri e conformi agli standard europei.

Operando in sinergia con gli altri tre progetti settoriali - AgrifoodTEF (agroalimentare), TEF-Health (sanità) e Citcom.AI (smart city) - l'iniziativa funge da ecosistema abilitante per le imprese che necessitano di validare le proprie innovazioni in scenari operativi reali e su larga scala, generando trasformazioni radicali nel sistema manifatturiero dell’UE.

Cos’è e come funziona il progetto "AI-Matters"

AI-Matters è una rete europea dedicata a incrementare la resilienza e la flessibilità del settore manifatturiero attraverso la diffusione di sviluppi avanzati in ambito IA, robotica e sistemi intelligenti e autonomi per la produzione flessibile. 

Il progetto, della durata di cinque anni (avviato a gennaio 2023), è cofinanziato dalla Commissione europea attraverso il programma Digital Europe (con un contributo UE di 30 milioni di euro)  e dagli Stati membri (con oltre 1,6 milioni di euro). Come per gli altri progetti TEF, anche questo ha come prospettiva economica quella di conseguire la sostenibilità finanziaria a lungo termine attraverso l'offerta di servizi a mercato.

La struttura del network e i nodi europei

Il consorzio è composto da 23 partner distribuiti in 8 paesi europei, coordinati dal centro francese CEA-List. La rete si articola in 8 sedi principali (detti “Nodi”), che offrono competenze specializzate e infrastrutture all'avanguardia.

Il ruolo del nodo italiano: MADE, FBK e Reply

L’Italia gioca un ruolo centrale nel progetto attraverso un nodo che copre tutte le principali regioni industriali del Paese. Finanziato a livello nazionale dal Ministero delle Imprese e del Made in Italy (MIMIT), è operativo dal 2023 e proseguirà le sue attività fino al 2027.

Il coordinamento nazionale è affidato a MADE Competence Center i4.0 di Milano, che mette a disposizione una fabbrica digitale di 2.500 mq per attività di "Test Before Invest", permettendo alle imprese (in particolare le PMI) di verificare l'impatto delle tecnologie di intelligenza artificiale e robotica prima dell'investimento reale.

Il nodo italiano si avvale di competenze complementari. Da un lato quelle della Fondazione Bruno Kessler (FBK), che contribuisce con il suo centro per l'industria digitale e una vasta esperienza in soluzioni di "vision IoT", oltre a tecnologie Fog ed Edge AI per l'elaborazione dei dati direttamente sui macchinari. Dall'altro, focalizzata sulla consulenza strategica e l'integrazione di sistemi, quelle di Santer Reply che gestisce la condivisione dei dati, l'interoperabilità tra piattaforme e lo sviluppo di soluzioni "end-to-end" per settori come l'automotive e le infrastrutture intelligenti.

AI-Matters: 4 Sfide tecnologiche e 50 Topics

AI-Matters mette a disposizione la propria esperienza nel campo 'manufactoring' per una vasta gamma di settori chiave, tra cui automotive, aerospazio, mobilità, tessile e riciclo. 

L'offerta di servizi è strutturata attorno a quattro sfide principali (dette ‘Challenges’) - ognuna articolata in vari argomenti (o ‘Topics’) - per l'integrazione dell'IA nell'industria:

• Factory-Level Optimization;
• Human-Robot Interaction;
• Circular Economy;
• Other emerging and enabling technologies.

L’ottimizzazione dello stabillimento produttivo si concentra sullo sfruttamento di tecnologie avanzate e sui miglioramenti dei processi per snellire le operazioni. L’obiettivo è migliorare l’efficienza, ridurre al minimo gli sprechi e aumentare la produttività integrando automazione, analisi dei dati e monitoraggio in tempo reale, per garantire un flusso di lavoro di produzione continuo e ottimizzato. A livello operativo, gli argomenti includono la produzione flessibile e la prototipazione rapida, ma anche l'integrazione dell'IA per il decision-making autonomo e lo sviluppo di processi autoadattativi, senza trascurare l'ottimizzazione della logistica, la pianificazione intelligente dei flussi e l'automazione avanzata nelle fasi di movimentazione e assemblaggio.

In un ambiente di produzione, l’interazione uomo-robot si concentra sulla creazione di collaborazioni efficienti e sicure tra lavoratori e robot. Un’efficace HRI nel settore manifatturiero porta a un aumento della produttività, a una riduzione dei tassi di errore e a una maggiore sicurezza dei lavoratori, favorendo un ambiente in cui gli esseri umani e i robot possono coesistere e integrare le reciproche capacità. In questo caso, gli argomenti vanno dal controllo robotico e la programmazione basata su IA alla gestione dei protocolli di Safety & Security, passando per la pianificazione collaborativa dei task, i sistemi avanzati di visione e localizzazione, fino alle tecnologie di manipolazione intelligente e autoconfigurazione dei sistemi.

L’economia circolare nell’industria manifatturiera si concentra sulla minimizzazione dei rifiuti e sull’utilizzo ottimale delle risorse. Questo approccio prevede la progettazione di prodotti che siano longevi, riutilizzabili e riciclabili, promuovendo processi produttivi sostenibili. L’obiettivo è creare un sistema a ciclo chiuso in cui i materiali vengono continuamente riutilizzati, riducendo l’impatto ambientale e promuovendo l’innovazione e l’efficienza. Concretamente, gli argomenti vanno dal monitoraggio dei consumi di risorse alle strategie di disassemblaggio e remanufacturing, ma anche la tracciabilità via blockchain, l'ottimizzazione della supply chain e della logistica inversa, e la gestione delle materie prime secondarie per massimizzare l'estrazione di valore.

La quarta sfida - altre tecnologie abilitanti emergenti - rigurda infine strumenti e sistemi innovativi che supportano e migliorano i processi produttivi e facilitano una produzione più intelligente, l’efficienza della catena di fornitura e l’innovazione dei prodotti, spingendo il settore verso soluzioni produttive più integrate, sostenibili e personalizzate. Operativamente, gli argomenti includono la bioinformatica e i sistemi complessi, ma anche la teoria dei giochi applicata ai sistemi multi-agente, le architetture dall'Edge al Cloud potenziate dall'HPC, fino alle più avanzate tecniche di Deep e Reinforcement Learning per la diagnostica e la visione artificiale.

Servizi offerti e modalità di accesso di AI-Matters

AI-Matters offre alle imprese europee un ecosistema avanzato per favorire l'innovazione collaborativa, mettendo a disposizione la propria rete di infrastrutture specializzate (TEF – Testing and Experimentation Facilities) distribuite in tutta Europa. 

Le imprese possono accedere a un ampio catalogo di servizi tecnici e di consulenza, specificamente mirati a soluzioni con un livello di maturità tecnologica (Technology Readiness Level) compreso tra TRL 6 e 8, tra cui:

• test e validazione di soluzioni tecnologiche su configurazioni manifatturiere reali o quasi-reali all'interno di laboratori all'avanguardia;
• sperimentazione e sviluppo di casi d'uso concreti in collaborazione con gli utenti finali del settore manifatturiero, generando dataset fondamentali per affinare e validare gli algoritmi di IA;
• l'accesso non è limitato agli spazi fisici, ma include strutture virtuali che permettono simulazioni avanzate e attività da remoto.

Tutte le aziende stabilite in Europa sono ammissibili e possono beneficiare di queste opportunità. Il percorso di collaborazione inizia attraverso il portale ufficiale, contattando un Project Manager di AI-Matters per una valutazione preliminare delle esigenze specifiche e la definizione del piano d'azione più idoneo.

La sinergia tra EDIH e TEF

L’efficacia di un’iniziativa come AI-Matters non risiede solo nella qualità delle sue infrastrutture, ma nella sua capacità di inserirsi in un’architettura di supporto coesa. La strategia europea delinea infatti un percorso dell'utente (Customer Journey) chiaramente articolato, in cui gli European Digital Innovation Hubs (EDIH) e i Testing and Experimentation Facilities (TEF) operano come blocchi complementari di un unico motore per la trasformazione.

In questa filiera dell’innovazione, il primo punto di contatto per l'impresa è rappresentato dagli EDIH, che gestiscono la fase di Engagement. Attraverso attività di scouting, sensibilizzazione (awareness) e formazione (training), gli Hub preparano il terreno fertile, aiutando le aziende a comprendere le potenzialità dell’IA.

C'è poi la fase intermedia di definizione della proposta tecnica e finanziaria. Qui, il percorso si sposta verso l'operatività, poiché partendo da una valutazione della maturità digitale (Digital Maturity Assessment), viene redatto un piano d’azione e uno studio tecnico che identifica il supporto finanziario necessario. È questo "ponte" strategico a condurre l’impresa verso la Realizzazione Tecnica, che è al cuore del TEF.

All'interno del perimetro del TEF (e quindi di progetti come AI-Matters), l'idea si trasforma in realtà tangibile. In questa fase avvengono il testing, la sperimentazione e lo sviluppo dei Proof of Concept (PoC) in ambienti controllati ma vicini a quelli industriali.

Questa sinergia strutturata garantisce che ogni investimento tecnologico sia preceduto da una fase di consapevolezza e seguito da una validazione tecnica rigorosa, riducendo drasticamente il rischio d'impresa e accelerando l'adozione di soluzioni IA in settori strategici europei, come quello manifatturiero nel caso di AI-Matters.

Per saperne di più consulta la pagina del progetto AI-Matters