Le aziende manifatturiere mostrano un interesse crescente non soltanto al potenziale innovativo delle tecnologie digitali, comprese quelle di frontiera come l’intelligenza artificiale, ma anche a comprendere il loro contributo alle ormai imperative strategie orientate alla sostenibilità, con particolare riferimento all’economia circolare e all’ESG.
Se ne è discusso in una sessione di approfondimento dell’Industry 4.0 360 Summit moderata dal direttore responsabile di Industry4Business Mauro Bellini e che ha visto gli interventi di Nicola Saccani dell’Università degli Studi di Brescia, Walter Riviera, AI Technical Lead EMEA in Intel, Antonio Gentile, EMEA Data Centric Workload SAP Specialist Presales per Dell Technologies, e Claudia Angelelli, Senior Manager Solution Engineering per VMware.
I tempi che stiamo vivendo, costellati di difficoltà di ogni tipo, mettono ancor più in risalto la necessità di utilizzare al meglio le risorse e l’energia: non si possono sottovalutare condizioni quali il cambiamento climatico, l’inquinamento e una persistente eccessiva generazione di rifiuti. La sensibilità verso una maggiore sostenibilità coinvolge anche il settore manifatturiero con interrogativi sul ciclo vita dei prodotti e sul come fronteggiare la scarsità delle materie prime ma anche di componenti e semilavorati che stiamo sperimentando ormai da tempo. In questo contesto un approccio più votato all’economia circolare permetterebbe di mitigare questi rischi, implementare una crescita meno aleatoria delle aziende e aiutare l’ambiente.
Secondo Nicola Saccani “questo ‘abbraccio’ che cerca di mettere insieme le esigenze ambientali con quelle del business si basa sul concetto chiave dell’economia circolare che è quello di disaccoppiare la crescita economica dal consumo delle risorse: sviluppare business senza impoverire l’ambiente. Si può agire riducendo il consumo delle risorse, ad esempio espandendo la vita utile dei prodotti. Ci si dovrebbe poi spostare dal concetto della fine di un ciclo di vita alla fine di un ciclo di utilizzo, rimettendo in circolo il bene, magari con funzionalità leggermente ridotte. Quando anche l’utilizzo è arrivato alla fine si scompone il prodotto e si ricondizionano le sue parti e poi, come ultima ultima spiaggia, si avvia il riciclaggio dei materiali che lo compongono”.
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Materie prime… seconde
Sostenibilità è anche processi produttivi che utilizzan0 materie prime seconde anziché materie prime vergini e tenendo in conto pratiche di sviluppo prodotto che puntano alla modularità e a facili manutenibilità e smontaggio.
Occorre inoltre riprendere il controllo di materiali e prodotti a fine vita che possono essere dispersi geograficamente e agire anche lungo la supply chain, che sono sempre più estese, articolate e complesse al punto da doverle definire ecosistemi.
Funzionale ad una maggiore sostenibilità è poi pensare a modelli di business come la servitization. In questo quadro la “digitalizzazione è un fattore fattore abilitante potentissimo perché permette attività quali dematerializzazione, simulazione e raccolta e analisi dei dati”, rileva Saccani. “Per loro tramite si riescono a fare attività migliori riducendo l’impatto ambientale rispetto alle tradizionali attività fisiche, come dimostrato dallo Smart working che, pur collegato all’emergenza sanitaria, ha ridotto fortemente le emissioni di gas serra. La simulazione virtuale dei Digital Twin riduce la prototipazione fisica e il suo impatto ambientale e aggiunge molte potenzialità operative. Stesso discorso per la stampa 3D: il suo consentire la produzione on-site e on-demand riduce sprechi, costi, tempi, impatto ambientale e uso di risorse rispetto alle equivalenti tecnologie sottrattive”. L’Industrial IoT e le tematiche connesse ai dati sono state oggetto di un talk dedicato.
Anche il passare da logiche di vendita a quelle di noleggio, Pay per use o sharing è benefico per l’ambiente, così come l’incentivare comportamenti virtuosi nei consumatori. Saccani evidenzia come “la tecnologia sia un fattore abilitante potentissimo ma non è una condizione sufficiente perché va accompagnata da strategie, processi aziendali, competenze e motivazione. Occorre anche integrare più informazioni di supporto per le decisioni basate su tematiche ambientali che si devono aggiungere a quelle ‘classiche’, orientate prevalentemente a costo, quantità ed efficienza”.
Macchine connesse e vulnerabili
La connessione e lo scambio dei dati sono i pilastri dell’Industria 4.0 ma la connettività moltiplica i rischi per la sicurezza informatica ed è in questo contesto che Antonio Gentile ha esposto le strategie di protezione di Dell Technologies.
“Nelle architetture basate sull’edge computing i dati generati dalla macchina possono arrivare a un nodo che li seleziona, con quelli ‘veloci’ che vanno analizzati subito, ad esempio per la manutenzione predittiva, mentre quelli ‘lenti’ vanno in un data lake per poter essere indagati in un secondo momento per fini statistici. Le informazioni vanno verso due dashboard, una dedicata a chi produce la macchina, che così la controlla e ne valuta la manutenzione, potendo eventualmente interagire con la supply chain per ricambi e materiale di consumo per evitare che le macchine si fermino e offrendo all’acquirente servizi dedicati. La seconda dashboard è indirizzata all’utilizzatore del macchinario e evidenzia qualità e quantità dei pezzi prodotti, quante volte la macchina si è bloccata e quante volte l’operatore è dovuto intervenire: una serie di dati connessi con la necessità di ridurre gli sprechi d’energia e di materiale”.
Uno scenario che richiede l’implementazione di accurate strategie di sicurezza, ma che è anche in grado di contribuire alla sicurezza dell’azienda perché dall’analisi dei dati si possono rilevare anomali degli accessi che potrebbero indicare accessi non autorizzati.
Cambiare business? Lo dice l’AI
Dell Technologies ha anche creato un laboratorio chiamato Data experience, nel quale il dato trova il suo valore grazie ai contributi di player di riferimento quali Intel, VMware per l’astrazione hardware, Suse per i sistemi operativi lato Sap, che domina i gestionali industriali, e PTC per gli algoritmi di Intelligenza Artificiale. Tutto questo andava amalgamato ed è stato scelto un importante partner di Dell, il system integrator Applied.
“Nel laboratorio – spiega Gentile – abbiamo lavorato a molti Proof of Concept: qui i clienti possono portare i loro dati reali, le loro difficoltà e i loro desiderata, compresi quelli inerenti la sostenibilità: si parte dalle informazioni per proseguire in un’ottica di data transformation“.
Questo laboratorio ha interessato aziende come Ima, realtà italiana leader nel packaging. Ima ha portato, in piena seconda ondata pandemica, i dati di una macchina che produce vaccini contro il Covid-19: i suoi dati, elaborati con l’AI, hanno alimentato algoritmi sofisticati che hanno permesso di aumentare l’affidabilità, un risultato importante per una produzione di questo genere.
Un altro caso è quello di un’azienda che vendeva compressori: analizzando i suoi dati ha capito che sarebbe stato meglio vendere aria compressa invece di compressori. “Si tratta di un’azienda che vende bombole di gas medicali agli ospedali: hanno inserito dei tag RFID per attivare una sorta di manutenzione predittiva: quando la bombola sta per esaurirsi scatta un ordine di acquisto e la bombola nuova arriva tempestivamente”, racconta Gentile. “Il nostro laboratorio dà alle aziende prospettive e business, come il Manufacturing-as-service, non pensabili senza di queste analisi sofisticate.
Sostenibili e intelligenti
La sostenibilità nelle aziende arriva da prodotti più intelligenti ma anche i processi devono diventare più intelligenti anche grazie alla trasformazione dei dati in valore permessa dall’intelligenza artificiale.
Secondo Walter Riviera di Intel “tutto parte dai dati e quindi il presupposto è di averne in abbondanza e di qualità. Il secondo caposaldo è capire cosa è rilevante e cosa no nella collezione dei dati; è importante ricordare che il concetto di rilevanza cambia a seconda dei goal che vengono stabiliti. Da qui la grande richiesto di personale con skill di data scientist“.
I dati – spiega Riviera – ‘sanno’ molte cose ma occorre interrogarli nel modo giusto. “Ho avuto incontri con tanti clienti che pensavano bastasse allocare il budget e avere i dati per ‘fare intelligenza artificiale’: la sfida è più complicata di questo e implica un cambio culturale verso il data-driven, non solo di tool e tecnologie. Un consiglio è quello di partire con due liste, una con le sfide che si possono avere all’interno dell’azienda e l’altra con i dati a disposizione: si cercherà poi di connettere le due liste individuando quale dato può migliorare quale problema. Questo si applica anche alla sostenibilità, pensando di voler fare di più riducendo gli scarti e usando meno materiali ed energia”.
Casi concreti
La divisione AI di Intel ha, per esempio, collaborato con il noto costruttore di macchine agricole John Deere i cui mezzi presentano tante saldature.
“Sostenibilità non è solo fare le cose con meno materiali ma è anche farle bene perché così non le si deve rifare, sprecando materiali ed energia per correggere difetti di produzione”, spiega Riviera.
E così un’applicazione poco appariscente come la validazione della qualità delle saldature ha avuto un impatto positivo sostanziale. Controllare l’accuratezza delle saldature e ripensare le modalità di assemblaggio ha permesso di diminuire significativamente il consumo di materiali ed energia.
Considerare le persone come una risorsa dal valore inestimabile ha poi condotto a un brevetto per un’applicazione che controlla se gli addetti nei cantieri hanno indossato i sistemi di protezione individuale. L’intelligenza artificiale può far dimensionare meglio gli acquisti della merce prevedendo la domanda del mercato, un’altra strategia per evitare sprechi di risorse alimentari e di energia.
Il contributo della virtualizzazione all’innovazione sostenibile
Il digitale è anche il ‘connettore’ fra un ridotto impatto ambientale e la sicurezza e le tematiche ESG – Environmental, Social, Governance – si giovano molto della ‘potenza dei bit’. Per VMware, che è molto attenta anche alla sostenibilità, la virtualizzazione permette di ottimizzare gli ‘spazi’, siano essi computazionali, fisici e dei servizi.
Il cloud, per esempio, è diventato smart e l’evoluzione dell’infrastruttura proposta da VMware consente di gestire flessibilmente – e quindi in modo efficiente – sia le applicazioni sia i dati che vengono dalle applicazioni, a prescindere da dove risiedono. Il controllo è a 360° e consenta di dare evidenza al cliente dei ‘consumi’ dei servizi con i relativi costi perché permette di capire quale servizio utilizzare per risparmiare denaro ma anche energia.
Anche la sicurezza è un elemento fondamentale perché negli impianti risiedono dati preziosissimi che devono essere tutelati e protetti: il sistema ha dei meccanismi di sicurezza avanzati e una console organizzata con criteri zero trust (mi fido di nessuno) e quindi si ha una panoramica completa di tutto quel che accade alle applicazioni e dove vengono ‘consumate’ le applicazioni.
Claudia Angelelli ha riportato due progetti che hanno visto applicata dell’expertise di VMware. “Mercedes-Benz è un caso interessante e probabilmente diverse persone l’hanno toccato con mano dato che riguarda l’app Mercedes Me, che controlla i servizi connessi e permette di usare un configuratore online. Dietro la parte di configurazione c’è tutto il meccanismo di microservizi e di sicurezza sui quali è costruita l’applicazione che, grazie al Cloud, è stata realizzate e rilasciata in tempi molto brevi. Mercedes ha richiesto una licenza specifica per poter pagare a consumo perché sapeva che gli accessi sarebbero stati piuttosto irregolari. Si usano risorse maggiori a ridosso di una campagna pubblicitaria o in occasione del lancio di un nuovo modello, eventi che generano molto interesse passati i quali si torna ad un consumo medio”.
Un altro use case è quello di Michelin, “che aveva l’obiettivo di incrementare la qualità dei servizi e di innestare la sicurezza in tutto la sua supply chain. L’azienda ha 200 siti nel mondo e applicazioni che vengono usate da 120.000 utenti. La sfida è stata garantire la sicurezza e la connessione fra questi siti che utilizzano applicazioni virtuali, il tutto coniugando la necessaria ottimizzazione dei costi”.
