Nonostante l’interesse delle imprese manifatturiere per l’Industrial AI sia molto alto, trasformare la sperimentazione accademica in applicazioni concrete e in tecnologie adeguate al contesto della fabbrica è ancora un obiettivo ben lungi dall’essere raggiunto.
L’adozione dell’Industrial AI, infatti, si arresta frequentemente alla fase dei progetti pilota isolati, impedendo alle aziende di implementare soluzioni industriali strutturate capaci di generare un reale ritorno sull’investimento.
Per superare tale ostacolo e supportare l’ecosistema produttivo nazionale, l’Istituto italiano di intelligenza artificiale (AI4I) ha strutturato un modello operativo interamente incentrato sul trasferimento tecnologico e sulla messa a terra delle innovazioni.
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Che cosa fa AI4I, l’Istituto italiano di intelligenza artificiale
L’Istituto Italiano di Intelligenza Artificiale (AI4I) è l’infrastruttura nazionale dedicata allo sviluppo scientifico, tecnologico e industriale dell’intelligenza artificiale. Con sede presso OGR Tech a Torino, AI4I nasce nel 2024 su impulso del governo con l’obiettivo di generare impatto sulla competitività del sistema produttivo, integrando ricerca di frontiera, ingegneria, calcolo ad alte prestazioni e trasferimento tecnologico in un quadro unitario.
“L’istituto è strutturato in alcune divisioni integrate. Il core business è dato dai nostri laboratori di ricerca e di ingegneria, a cui si affiancano una quindicina di laboratori che fanno ricerca applicata in ambito AI e l’unità che rappresenta la parte ingegneristica, di deployment e di messa a terra”, spiega Stefano Cavallari, Head of AI Deployment Unit di AI4I.
A supporto di questa strategia l’Istituto può contare sulla AI Foundry “Peano”, una piattaforma HPC dedicata all’intelligenza artificiale, tra le maggiori macchine disponibili in Italia, composta da 148 GPU di ultima generazione e da una unità di storage ad alta capacità. Alla capacità dell’hardware si affianca un team tecnico che supporta gli utilizzatori nell’impiego operativo delle risorse. La Foundry è utilizzata sia per la ricerca interna sia per progetti con le imprese ed è accessibile anche a produttori del SUK, mondo accademico, aziende esterne e startup.
In particolare per ciò che attiene alle piccole e medie imprese, tra le business units dell’Istituto il marketplace SUK (System User Knowledge) opera come una piattaforma avanzata tra domanda e offerta di soluzioni in ambito AI.
L’attività comprende inoltre percorsi formativi dedicati tramite la propria Academy, focalizzati sulla creazione e sul consolidamento delle competenze interne necessarie per gestire l’introduzione dei nuovi sistemi algoritmici.
Il contesto europeo: IT4LIA AI Factory
Il posizionamento strategico dell’istituto si inserisce all’interno di un quadro coordinato a livello europeo e nazionale, volto a strutturare la competitività industriale del continente attraverso l’alta tecnologia.
In Italia ha infatti sede una delle 19 AI Factory promosse dall’Unione Europea, dando vita al consorzio strategico IT4LIA AI Factory.
L’iniziativa beneficia di un piano di investimenti complessivo pari a 430 milioni di euro con il contributo paritario della Commissione Europea e del Governo italiano. L’azione è stata promossa dal Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) insieme all’Agenzia per la Cybersicurezza Nazionale (ACN).
La ripartizione delle risorse prevede 300 milioni di euro destinati alla capacità computazionale ad alte prestazioni (HPC), 100 milioni alla gestione operativa e 30 milioni all’erogazione di servizi di supporto tecnico e trasferimento tecnologico verso le imprese.
La governance del progetto si basa sulla collaborazione tra partner istituzionali e scientifici.
“L’Italia ha vinto uno di questi bandi attraverso il consorzio IT4LIA AI Factory, composto da un partenariato di eccellenza dell’intelligenza artificiale in Italia. In questo partneriato CINECA è hosting entity, mentre AI4I ha la responsabilità del pillar verticale sul Manufacturing”, spiega Cavallari.
Si tratta di un’infrastruttura di calcolo di livello mondiale con oltre 20.000 GPU, pensata per supportare la crescita dell’intelligenza artificiale in Italia e in Europa. L’AI Factory eroga servizi in tutti i settori, in particolare nei contesti verticali di agritech, cybersecurity, scienze della terra e manifattura, affiancati da servizi trasversali per la gestione sicura dei dati e la conformità alle normative italiane ed europee sull’IA. IT4LIA punta a sostenere l’intero ecosistema AI, con particolare attenzione a PMI e startup, offrendo accesso agevolato a risorse computazionali, competenze e supporto progettuale tramite bandi aperti.
Attraverso IT4LIA AI Factory AI4I offre alle imprese supporto basato sull’IA per la progettazione, la prototipazione e lo sviluppo di soluzioni avanzate per il settore manifatturiero, integrando modellazione, simulazione e deployment.
A titolo esemplificativo vengono erogati servizi di
- Generative AI for Design: Supporto specializzato per la progettazione di metamateriali per ottimizzare le prestazioni.
- AI-based Surrogate Modeling: Implementazione di modelli surrogati avanzati per abilitare simulazione e ottimizzazione.
- Physics-informed World Models: Sviluppo di modelli di sistema dinamici che integrano leggi fisiche con l’IA.
- Digital Twins e Safe Learning: Assistenza tecnica nella creazione di gemelli digitali e framework di safe learning.
- Edge AI e Intelligent Sensing: Ingegneria specializzata per il deployment di sistemi di sensoristica intelligente e Edge AI.
Come accedere ai servizi: bandi e piattaforme libere
L’erogazione delle risorse e delle competenze gestite da IT4LIA AI Factory avviene attraverso una duplice modalità di accesso, strutturata per rispondere sia alle esigenze di progetti complessi sia a richieste di supporto più immediate.
L’accesso prioritario a servizi specializzati e alla potenza di calcolo industriale (HPC) è garantito da bandi pubblici, sia nazionali che europei, attraverso i quali le imprese possono candidare i propri progetti per ottenere risorse e supporto tecnico.
Attraverso queste procedure pubbliche, le aziende possono candidare i propri progetti per beneficiare di pacchetti di supporto tecnico avanzato che includono l’ottimizzazione dei flussi di dati, il perfezionamento del codice algoritmico e l’implementazione di pratiche di MLOps, indispensabili per gestire il ciclo di vita dei modelli in produzione.
A questa modalità si affiancano i servizi ad accesso libero, fruibili direttamente tramite piattaforme online dedicate.
“Le aziende possono trovare una serie di tool utili come il matchmaking, l’accesso a dati e modelli specifici, il supporto alle startup e la formazione. Questi ambienti digitali, come il marketplace SUK, sono concepiti proprio per facilitare l’incontro tra la domanda delle piccole e medie imprese e l’offerta tecnologica”, aggiunge Cavallari.
Indipendentemente dal canale scelto, IT4LIA AI Factory pone una forte enfasi sulla fase preliminare di Technical Assessment, uno strumento di orientamento fondamentale per le imprese che si trovano in una fase di minore maturità digitale.
L’attività di consulenza iniziale permette alle aziende di analizzare la fattibilità tecnica dei propri obiettivi, definire con precisione il business case e delineare i contorni del progetto prima di investire risorse economiche significative.
Casi d’uso: Physical AI e robotica autonoma
Un esempio emblematico della capacità dell’istituto di tradurre la ricerca in applicazioni industriali è il progetto sviluppato dal team coordinato da Sebastiano Panichella, focalizzato sull’integrazione di tecniche di Physical AI e Digital Twin a un robot quadrupede.
L’obiettivo dell’iniziativa consiste nella validazione del comportamento di sistemi autonomi all’interno di scenari safety critical, contesti in cui l’affidabilità nel mondo reale rappresenta un requisito imprescindibile per la sicurezza delle operazioni.
“Siamo riusciti a colmare il divario tra le tecniche accademiche e i reali processi industriali e fare un framework che è in grado di generare automaticamente scenari complessi e safety critical per sistemi autonomi”, spiega Cavallari.
Partendo dalle metodologie di testing tipiche del mondo DevOps, il gruppo di ricerca ha sviluppato algoritmi capaci di generare in modo sintetico e automatico i cosiddetti edge cases, ovvero quelle situazioni impreviste e scarsamente campionate che il robot potrebbe incontrare interagendo con un ambiente di fabbrica non strutturato.
L’efficacia dell’approccio ha determinato un incremento della sicurezza operativa e delle performance del sistema di movimento.
I nuovi algoritmi di simulazione e testing si sono dimostrati in grado di identificare il doppio dei guasti critici e dei potenziali errori di navigazione dei robot rispetto ai metodi di verifica manuale tradizionali.
Un risultato che ha permesso di elevare gli standard di controllo e che ha favorito l’adozione della tecnologia da parte dei tecnici specializzati nello sviluppo di sistemi robotici di ultima generazione.
L’Industrial AI oltre la sperimentazione: la sfida dell’ultimo miglio
Il superamento della fase pilota e il raggiungimento di una piena maturità applicativa rappresentano il nucleo della filosofia del “last mile”.
L’azione dell’istituto AI4I è strutturata per non esaurirsi nel perimetro della ricerca pura o della prima prototipazione, ma per accompagnare le realtà industriali fino all’industrializzazione definitiva delle soluzioni algoritmiche all’interno dei flussi di fabbrica.
“Il nostro obiettivo centrale è essere a servizio dell’ecosistema, sia utilizzando le competenze dei nostri laboratori, sia aiutando i provider a conoscere il mercato e, se necessario, a fare il last mile di deployment presso i clienti”, spiega Cavallari.
Un approccio sistemico che mira a trasformare l’adozione dell’AI da una serie di sperimentazioni isolate a una competenza strutturale integrata nei processi operativi.
