Contesto e obiettivi del progetto
Il settore manifatturiero sta evolvendo verso sistemi produttivi sempre più globali ma altamente personalizzati, digitalizzati e basati sull’uso intensivo dei dati, flessibili rispetto alla variabilità della domanda e orientati alla sostenibilità ambientale ed energetica. In questo scenario, la trasformazione digitale non rappresenta più un’opzione, ma un elemento imprescindibile per la competitività delle imprese, cui si affianca in modo sempre più rilevante il tema della sostenibilità come leva strategica per la creazione di valore.
SUIM nasce con l’obiettivo di sviluppare un modello di maturità capace di consentire alle aziende di valutare il proprio livello di digitalizzazione e di sostenibilità ambientale nei processi produttivi. Partendo dall’analisi Life Cycle Assessment (LCA), utilizzata per determinare l’impatto ambientale della produzione industriale, il progetto ha elaborato il Framework SUIM: un modello attraverso cui sono state individuate le principali aree chiave per la digitalizzazione e definite azioni mirate al miglioramento della governance della sostenibilità.
Il progetto si colloca nell’ambito del Programma Regionale FESR Liguria 2021–2027, Priorità 1, Obiettivo Specifico 1.1, Azione 1.1.1, dedicata al sostegno di progetti di ricerca industriale e sviluppo sperimentale per le imprese aggregate ai Poli di Ricerca ed Innovazione. SUIM afferisce al Polo SOSIA e all’ambito S3 “Sicurezza e qualità della vita nel territorio”, nei sottosettori della Fabbrica 4.0 e delle tecnologie abilitanti.
Il progetto è realizzato da un’ATS che riunisce cinque imprese e un organismo di ricerca: SEDAPTA (capofila), SEACSUB, l’Università degli Studi di Genova, ABIRK Italia, Innovina Interactive e Demetra Technologies. All’interno dell’aggregazione, Demetra ha coordinato l’obiettivo dedicato all’Industria 4.0 e al Digital Twin di processo, mettendo a disposizione la propria esperienza in automazione industriale, IoT ed efficientamento dei processi produttivi.
Il Framework SUIM: dalla LCA all’Industria 4.0
Cuore del progetto è il Framework SUIM, un modello di maturità che integra i paradigmi dell’Industry 4.0 con l’analisi del ciclo di vita (LCA), consentendo di formalizzare in modo strutturato il livello di digitalizzazione e di sostenibilità di un’impresa e di pianificare interventi evolutivi basati su metriche oggettive.
Sul piano tecnologico, il progetto si fonda su un’architettura basata su sistemi cyber-fisici, in cui l’integrazione tra mondo fisico e digitale è realizzata attraverso Digital Twin aggiornati in tempo reale grazie ai dati provenienti da sistemi IoT. A questi si affiancano moduli di Intelligenza Artificiale e Machine Learning per l’analisi avanzata e l’early warning, interfacce uomo-macchina in Realtà Aumentata a supporto degli operatori e soluzioni di cybersecurity per la protezione dei dati e delle infrastrutture in ambienti distribuiti e hybrid cloud.
Le attività: sei Obiettivi Realizzativi
Il programma di lavoro si è articolato in sei Obiettivi Realizzativi (OR), ciascuno coordinato da un partner dell’ATS in funzione delle proprie competenze:
- OR1 — LCA e modello di sostenibilità (Università di Genova). Sviluppo di un modello LCA del processo produttivo e di un modello di maturità della sostenibilità, con individuazione delle aree critiche e delle opportunità di miglioramento.
- OR2 — Industria 4.0 e Digital Twin (Demetra Technologies). Digitalizzazione delle linee produttive nella manifattura discreta: adeguamento dei macchinari allo scambio dati tramite interfaccia EUROMAP 63 e sviluppo di un gateway EUROMAP–MQTT per trasmettere in tempo reale i dati di produzione, a supporto della costruzione del Digital Twin di processo.
- OR3 — Ottimizzazione dei processi produttivi con l’AI (SEDAPTA). Sviluppo di un algoritmo di ottimizzazione della schedulazione orientato alla sostenibilità, integrato nel modulo Factory Scheduling, e di un sistema di early warning basato su AI.
- OR4 — Advanced HMI (Innovina Interactive). Progettazione e prototipazione di interfacce uomo-macchina avanzate in Realtà Aumentata, a supporto delle attività di assemblaggio e manutenzione.
- OR5 — Cybersecurity in OT (ABIRK Italia). Analisi dei rischi cyber dei sistemi produttivi e sviluppo di modelli di monitoraggio e rilevazione delle anomalie basati su Intelligenza Artificiale, in architetture hybrid cloud.
- OR6 — Sperimentazione (SEACSUB). Validazione sul campo dell’intero framework e delle tecnologie sviluppate, presso il partner industriale.
I risultati e la validazione sul campo
L’efficacia dell’approccio è stata validata attraverso una sperimentazione in un contesto industriale reale, presso il partner SEAC, azienda produttrice di attrezzature subacquee. I casi d’uso hanno riguardato il processo di produzione a stampaggio a iniezione e l’assemblaggio manuale di un erogatore, sui quali sono stati applicati il modello di maturità, il Digital Twin, l’ottimizzazione della produzione, le interfacce in Realtà Aumentata e le soluzioni di cybersecurity sviluppate nel progetto.
Al termine delle attività, la nuova valutazione del grado di maturità dell’azienda ha evidenziato un miglioramento significativo rispetto alla situazione iniziale, in particolare per i livelli di digitalizzazione, l’efficienza dei processi e gli aspetti di sostenibilità, confermando la validità dell’approccio adottato e la sua replicabilità in altri contesti industriali.
Per Demetra Technologies, la partecipazione a SUIM ha rafforzato le competenze su tecnologie chiave dell’Industria 4.0, consolidando la capacità di sviluppare soluzioni ad alto valore per il monitoraggio e l’ottimizzazione dei processi produttivi ed energetici attraverso l’integrazione di IoT, Intelligenza Artificiale e sistemi di telecontrollo avanzato.