Il competence center di Genova Start 4.0 entra nel progetto europeo DigitBrain di Horizon2020 come uno dei sei Digital Innovation Hub europei che faranno da catalizzatori dei servizi che il nuovo cervellone digitale, evoluzione dei digital win, forniranno anche alle pmi per l’accesso al modello di business “Manufacturing as a service”.

Grazie alle tecnologie basate sulla simulazione, l’analisi dei big data e l’intelligenza artificiale, con il progetto europeo DigitBrain si arriverà a un’agilità estrema nell’adattamento a nuove condizioni produttive, riducendo il tempo di riconfigurazione e modifica delle linee, uno dei principali ostacoli per le pmi che, tendenzialmente, hanno produzioni in piccoli lotti con un alto livello di customizzazione.

Il progetto da 9,5 milioni di euro prevede 21 esperimenti per validare la soluzione DigitBrain e alimentare la piattaforma con informazioni provenienti da più aree del settore manifatturiero. Gli esperimenti sono basati su due linee principali: una finalizzata alla riduzione dei tempi necessari per la modellazione dei gemelli digitali di impianti produttivi e l’altra destinata alla creazione di una piattaforma basata sui principali standard in uso, su cui possa avvenire l’esecuzione e l’utilizzo dei modelli in modalità “as a service”, cioè a consumo.

Il cervello digitale, evoluzione del digital twin, chiamato “Digital Product Brain” (DPB), si integra verticalmente con sensori, dispositivi IIoT, sistemi di produzione cyber-fisici, dati, modelli, algoritmi e risorse. Al tempo stesso, orizzontalmente, il cervello digitale si aggiorna e memorizza gli eventi lungo il ciclo di vita dell’impianto produttivo, dalla progettazione allo smaltimento o riutilizzo, in un’ottica orientata all’economia circolare.

L’acquisizione e analisi di dati lungo tutto il ciclo di vita è sicuramente un elemento chiave del cervello digitale, che contribuirà a una progettazione sostenibile e più eco-friendly degli impianti.

La società di ingegneria genovese Stam, socia di Start 4.0, sarà il core tecnologico del progetto proprio per l’impatto ambientale dei processi manifatturieri e farà leva sulla propria esperienza nell’analisi e nella modellizzazione di prodotti e processi industriali per supportare lo sviluppo di modelli di sostenibilità ambientale e i rispettivi algoritmi che saranno integrati all’interno del cervello digitale.

Le aziende italiane coinvolte nel progetto

Oltre a Stam come fornitore di alta tecnologia, sono quattro le aziende italiane coinvolte nei primi esperimenti del progetto europeo, esperimenti che il competence center Start 4.0 ha il compito di supervisionare e accompagnare. Il primo esperimento, Digital style, coinvolge la filiera del fashion con le aziende Porini e Domina e vede come utente finale Fratelli Piacenza, fornitore di tessuti per tutti i produttori di marchi di moda a livello mondiale (Zegna, Gucci, Prada, Louis Vuitton, Hermès tra gli altri).

L’obiettivo dell’esperimento è principalmente quello di creare una copia digitale del processo di produzione (gemello digitale), che mostri tutti i parametri necessari per la sua elaborazione e analisi per consentire un’ottimizzazione della pianificazione della produzione nei reparti di tessitura e finitura.

Il secondo progetto, Digital Brain for Laser-Cutting and Forming of Aluminium, vede coinvolta Gigant, una pmi manifatturiera che offre soluzioni complete e integrate per la lavorazione della lamiera. L’esperimento ha come obiettivo lo sviluppo e l’implementazione di una soluzione di cervello digitale per uno dei sistemi di produzione, destinato al taglio laser e alla formatura di prodotti in alluminio.

Verso il “Manufacturing as a service” anche per le pmi

Il cervello digitale memorizza gli eventi fisici e digitali che coinvolgono l’impianto manifatturiero sfruttando dati, modelli, algoritmi e risorse (di calcolo e a disposizione dell’impianto stesso) per definire e controllare le azioni. Questa combinazione di dati acquisiti e modelli dedicati lungo le varie fasi del ciclo di vita dell’impianto consente all’impianto stesso di adattarsi ed evolvere, aprendo scenari nuovi come la possibilità di controllare e ottimizzare da remoto il comportamento e le performance per rispondere a variazioni esterne. Queste funzionalità consentiranno ai provider di tecnologie manifatturiere, come gli stessi produttori di impianti manifatturieri, di fornire gli impianti in modalità “as-a-service”, in base al bisogno (“on demand”), garantendone un’operatività e un carico di lavoro ottimale.

I Digital Innovation Hub avranno il ruolo di agire come facilitatori, fornendo accesso agli impianti manifatturieri o agendo come broker tra produttori di impianti manifatturieri (e detentori di capacità produttiva) e la relativa domanda.

Il potenziale del DigitBrain

L’obiettivo del progetto DigitBrain è infatti quello di sviluppare un cervello digitale, altamente tecnologico e modulabile a seconda del contesto, un’evoluzione del concetto di digital twin. Si tratta infatti di uno strumento aperto e scalabile a disposizione delle pmi manifatturiere, per consentire loro di accedere a impianti di produzione avanzati per raccogliere e scambiarsi dati in massima sicurezza e velocità, al fine di acquisire e valutare i dati del ciclo di vita di un prodotto e “sfruttare” i macchinari in modo agile e snello a seconda delle necessità produttive (riconoscendo quindi al produttore delle macchine, che ne resta proprietario, solo il consumo che serve).

Questa impostazione permette di trattare la capacità manifatturiera come una commodity plug and play, ossia come un software, grazie a uno strumento integrato che sfrutta sensori, dispositivi IIoT, sistemi di produzione cyber-fisici (CPS, cyber-physical systems), dati, modelli e algoritmi per rimodulare le linee di produzione in modo estremamente flessibile grazie alle capacità di calcolo di DigitBrain.

Una volta validata, la soluzione DigitBrain sarà commercializzata attraverso la piattaforma digitale Digital Agora, che renderà accessibili i servizi del cervello digitale. La piattaforma sarà gestita da due startup digitali, Clesgo e CloudSme. Al termine degli esperimenti, tra un anno, si avrà già una integrazione con le principali tecnologie sviluppate nel progetto, che consentirà dunque di andare oltre il digital twin.

Il ruolo dei Digital Innovation Hub europei

I sei Digital Innovation Hub europei, entità di accentramento e moltiplicazione dei risultati del progetto, creeranno il contesto nel quale tutti i soggetti coinvolti nel ciclo di vita di un prodotto potranno dialogare, dalle pmi manifatturiere ai produttori di macchine, dai fornitori di tecnologia ai clienti finali.

Per il Sud Europa questo ruolo sarà svolto da Start 4.0: tra i compiti, ce ne sono di identitari per il competence center di Genova, come quello di attirare finanziamenti nazionali e regionali, promuovere e gestire il processo di Open Call, orientare le parti interessate del settore manifatturiero e contribuire alla creazione di un network di pmi per co-creare e sperimentare innovazioni digitali.

I sei digital Innovation hub fanno parte di in consorzio internazionale di 36 soggetti, che mette insieme imprese e partenariati provenienti da Italia, Germania, Spagna, Ungheria, Repubblica Ceca, Olanda, Danimarca, Russia, Finlandia, Romania, Estonia, Austria e UK. Tra questi spicca il centro di ricerca Fraunhofer, che riunisce 60 istituti tedeschi di ricerca applicata sulle tecnologie più avanzate, una cerniera tra innovazione mondo industriale, da anni un esempio virtuoso in Europa.