Il PNRR investe su Intelligenza Artificiale e Digital Twin: parte il progetto DESIGN-IT
Spindox annuncia l’ammissione formale del progetto DESIGN-IT da parte del Ministero delle Imprese e del Made in Italy ai finanziamenti previsti dal PNRR nell’ambito della Missione 4 (Istruzione e ricerca), Componente 2 (Dalla ricerca all’impresa). Il progetto (protocollo n. 69, Avviso Pubblico Accordi per l’Innovazione DM 31/12/2021 – I sportello), vede Spindox nel ruolo di mandataria e coinvolge altri tre attori: ISMN-CNR, Mister Smart Innovation e Reepack. Il totale dell’investimento dei quattro partner è pari a 5.392.557,50 euro, cui corrisponde un’agevolazione totale di 2.683.607,62 euro, di cui 1.619.859,38 euro a fondo perduto per Spindox. Tale contributo servirà a finanziare lo sviluppo di una piattaforma di supporto alle decisioni con largo impiego di tecniche di intelligenza artificiale e digital twin.
Digital Twin: significato
Un Digital Twin è un modello digitale in grado di recepire le caratteristiche fondamentali di un prodotto o di un processo, che ne replica fedelmente il funzionamento; è alimentato da un flusso di dati in tempo reale provenienti dalla controparte fisica generando un’effettiva copia digitale, sincronizzata con il prodotto o il processo di interesse, sulla quale poter effettuare simulazioni, ottimizzazioni, validazioni, prima di riportarle sul sistema reale.
DESIGN-IT: Digital Twin a supporto delle decisioni
Il progetto DESIGN-IT (DEcision Science desIGN platform for digItal Twins) ha come obiettivo principale lo sviluppo di una piattaforma di supporto alle decisioni che utilizzi molteplici tecniche di intelligenza artificiale e applichi il concetto di Gemello Digitale (Digital Twin) in modo pervasivo, per aumentare le capacità degli operatori di prendere decisioni complesse. Al contempo la piattaforma consentirà agli utenti di progettare e generare nuove applicazioni basate sull’AI con un approccio zero-code, ovvero senza essere esperti di sviluppo software.
In particolare, la piattaforma, che sarà validata nell’ambito della produzione di macchine e centri di lavoro per il manifatturiero, permetterà di:
- costruire Gemelli Digitali a più livelli, ovvero a livello sia di prodotto/macchinario o componente che di processo;
- mettere a disposizione dei Gemelli Digitali, e dunque delle controparti reali, servizi di Intelligenza Artificiale che ne ottimizzino il design e/o l’operazione;
- abilitare utenti non esperti di software alla costruzione di nuovi Gemelli Digitali e/o applicativi basati su Intelligenza Artificiale;
- aumentare l’adozione e incrementare la collaborazione uomo-macchina, grazie all’utilizzo di tecniche di Intelligenza Artificiale spiegabili, affidabili e robuste.
Il sistema verrà sviluppato secondo l’approccio dell’Agile Software Development, che a partire dagli anni Duemila ha preso piede come metodo più efficace ed efficiente per lo sviluppo software, permettendo di avere continui e rapidi rilasci “prototipali” di software al fine di rendere partecipi tutti gli stakeholders dello stato di avanzamento del sistema in via di sviluppo.
Il progetto DESIGN-IT, iniziato a gennaio 2023, è attualmente in corso e si prevede di terminarlo entro dicembre 2025. Il gruppo di ricerca Spindox principalmente coinvolto elle attività è quello che fa capo ad aHead Research, il team che sviluppa e realizza soluzioni basate su Intelligenza Artificiale, sia per progetti interni che per partner e clienti.
Le competenze in campo sono molteplici e tutte di elevato livello, con risorse che si confrontano giornalmente con lo stato dell’arte dei modelli, dei metodi e delle tecnologie per poter concepire soluzioni che possano essere maggiormente efficaci ed efficienti e si possano qualificare come innovative sul mercato.
La piattaforma Design-IT si configurerà come un nuovo prodotto per il mercato, orientato principalmente alle aziende per le quali c’è difficoltà nel dotarsi di una serie di piattaforme o software differenti che richiedono di solito forti competenza in campo di programmazione e sono orientati ad esperti di simulazione e modellazione più che ad esperti di settore.
Gli strumenti analitici basati su Intelligenza Artificiale che saranno integrati nel nuovo prodotto, rispetteranno i criteri oggi richiesti in ambito di Trustworthy and Explainable AI, cioè algoritmi matematici i cui risultati possano essere spiegati ed interpretati e non semplicemente generati da un oracolo.
Una volta sviluppata la piattaforma, alla base del modello di business si prevede l’erogazione via SaaS (Sofware-as-a-Service) dei servizi che permetteranno di offrire soluzioni modulari e flessibili a un costo decisamente competitivo. Tra i servizi che potranno essere offerti sul mercato possiamo annoverare:
- manutenzione predittiva, questa estensione permette di sfruttare il Gemello Digitale del macchinario e il flusso di dati raccolti in near-real-time per anticipare la necessità di operazioni di manutenzione e minimizzare il rischio di danneggiamenti alla macchina;
- previsione della domanda, il sistema che si svilupperà, basato su sistemi di previsione integrati a modelli di simulazione e ottimizzazione del Digital Twin e permetterà di superare gli attuali limiti dell’approccio predittivo basato solo sui dati storici.
- ottimizzazione per Eco-design, il sistema integrerà un ottimizzatore in grado di comunicare iterativamente con il Digital Twin del prodotto e macchinario per verificare l’impatto che modifiche al design della macchina o per prodotto per incrementare la potenzialità di circolarità (cioè la misura della possibilità di essere inserito all’interno di una catena del valore circolare).
- Algoritmi per gestione ottimale processi e catene logistiche sostenibili: il sistema includerà una serie di algoritmi che, sfruttando le informazioni raccolte dal Gemello Digitale del processo o della catena logistica è in grado di fornire supporto decisionale per massimizzare la sostenibilità del processo e la sua efficienza dal punto di vista energetico.
Un partenariato di spessore per un progetto innovativo
L’iniziativa vede Spindox nel ruolo di società mandataria. Spindox lavorerà in partnership con la sede di Bologna dell’Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati del CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche), il consorzio MISTER Smart Innovation e la società Reepack.
L’Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN) è parte del CNR e afferisce al Dipartimento Scienze Chimiche e Tecnologie dei Materiali. Si tratta di una realtà riconosciuta a livello internazionale per le sue attività multidisciplinari nel campo dei materiali nanostrutturati e delle tecnologie e processi abilitanti. ISMN integra tecnologie abilitanti e con carattere trasversale che includono i materiali avanzati, la fotonica, la nanotecnologia, la biotecnologia e i processi chimici e manifatturieri avanzati.
MISTER Smart Innovation è una società consortile fondata nel 2009 e partecipate da istituzioni pubbliche quali CNR, Università degli Studi di Ferrara e Università di Parma, oltre a importanti aziende del territorio. Con sede nell’Area della Ricerca CNR di Bologna, MISTER è accreditato alla Rete Alta Tecnologia dell’Emilia-Romagna sia come Laboratorio di Ricerca Industriale, sia come Centro per l’Innovazione. Inoltre, MISTER è membro di quattro CLUST E-R regionali: Mech, Health, Innovate e Create.
Reepack è una PMI fondata nel 1997 con sede a Seriate (BG), specializzata nella vendita, progettazione e fabbricazione di macchinari per il confezionamento e soluzioni per l’automazione, applicate principalmente al settore alimentare. La vendita è orientata a un mercato internazionale con un export che incide per il 90-95% del fatturato.
