Intelligenza artificiale e gemelli digitali al centro di un progetto di ricerca industriale che punta a trasformare il modo di produrre le macchine per la lavorazione della carpenteria metallica.
Come sarà organizzata la fabbrica del futuro? Sarà possibile realizzare sistemi produttivi capaci non soltanto di eseguire automaticamente le lavorazioni, ma anche di decidere autonomamente come organizzare la produzione, adattandosi agli imprevisti e alle condizioni operative?
Sono queste alcune delle sfide affrontate dal progetto MAKE – Modular Architecture by Key Elements, promosso da FICEP, azienda italiana di riferimento internazionale nella progettazione e realizzazione di macchine e impianti per la lavorazione della carpenteria metallica, con la partecipazione di LIUC – Università Cattaneo in qualità di partner scientifico e il finanziamento del Ministero delle Imprese e del Made in Italy.
Il progetto si propone di sviluppare una nuova generazione di macchine industriali progettate secondo una logica modulare e, parallelamente, un sistema produttivo innovativo in grado di realizzarne i componenti attraverso processi sempre più autonomi.
Dalla modularità delle macchine all’autonomia della produzione
Una delle principali innovazioni introdotte da MAKE riguarda la progettazione delle nuove macchine FICEP, basata sull’utilizzo di elementi strutturali standardizzati e combinabili secondo differenti configurazioni.
Questa impostazione consentirà di produrre anticipatamente e a magazzino una parte significativa dei componenti, costituita principalmente da traverse e nodi, che rappresenteranno circa il 70% dei componenti necessari alla costruzione delle nuove macchine.
Il passaggio a una produzione di tipo Make-to-Stock apre nuove opportunità di efficientamento, ma introduce anche sfide nella gestione del sistema produttivo: quali componenti produrre, in quale sequenza, su quali macchine e come reagire a eventuali imprevisti?
È proprio su queste sfide che si concentra il contributo scientifico di LIUC.
Un gemello digitale e l’intelligenza artificiale per una fabbrica capace di decidere
Il gruppo di ricerca della Scuola di Ingegneria Industriale di LIUC, attraverso il laboratorio i-FAB, lavorerà allo sviluppo di un digital twin, un gemello digitale capace di riprodurre virtualmente il comportamento del sistema produttivo FICEP e di simularne il funzionamento in differenti condizioni operative.
Il digital twin sarà integrato con soluzioni di intelligenza artificiale in grado di generare alternative per la gestione della produzione, ad esempio modificando la sequenza delle lavorazioni o l’assegnazione delle attività alle diverse macchine.
Le alternative individuate dall’intelligenza artificiale saranno sperimentate virtualmente attraverso il gemello digitale, che permetterà di prevederne gli effetti sulla produttività, sui tempi di attraversamento e sull’utilizzo delle risorse.
Sulla base dei risultati delle simulazioni, il sistema potrà individuare autonomamente le strategie operative più efficaci, adattandole alle condizioni effettive della fabbrica.
L’obiettivo è compiere un passo ulteriore rispetto alla tradizionale automazione industriale: passare da macchine che eseguono istruzioni predefinite a un sistema produttivo capace di prendere decisioni operative in modo autonomo e adattivo.
Il contributo della ricerca LIUC
Le attività scientifiche di LIUC saranno coordinate dal professor Tommaso Rossi, Ordinario di Impianti Industriali Meccanici, Direttore della Scuola di Ingegneria Industriale e del laboratorio i-FAB.
«La sfida del progetto MAKE non è soltanto automatizzare le attività produttive, ma rendere autonomo il sistema nel suo complesso. Un sistema produttivo è infatti una realtà complessa, nella quale le prestazioni dipendono dalle interazioni tra macchine, risorse e flussi di materiali. Grazie all’integrazione tra intelligenza artificiale e digital twin vogliamo sviluppare un sistema capace di valutare preventivamente le conseguenze delle proprie decisioni e di scegliere autonomamente come organizzare la produzione per raggiungere gli obiettivi di prestazione prefissati. È un cambiamento importante: dall’automazione delle singole operazioni all’autonomia decisionale dell’intero sistema produttivo», spiega il professor Rossi.
Il progetto rappresenta un esempio concreto di collaborazione tra università e impresa, nel quale le competenze scientifiche nella progettazione e simulazione dei sistemi produttivi, nell’intelligenza artificiale e nella trasformazione digitale vengono applicate a una sfida industriale reale.
Attraverso MAKE, LIUC e FICEP intendono contribuire allo sviluppo di nuove soluzioni per la manifattura avanzata, con l’obiettivo di rendere i sistemi produttivi più efficienti, flessibili e capaci di adattarsi autonomamente a un contesto industriale in continua evoluzione.
