Automatizzare non è meccanico

Se il settore terziario, favorito dalla sua stessa propensione al digitale, è indiscutibilmente stato più precoce nell’adozione di sistemi basati sull’intelligenza artificiale, anche in ambito industriale l’Ai è sempre più presente all’interno delle soluzioni tecnologiche integrate in molteplici elementi del processo produttivo o nell’organizzazione aziendale. Non solo l’automazione di processi routinari di produzione e controllo, ma un ampio spettro di applicazioni che si estende dalla manutenzione predittiva all’analisi di consumi e sprechi di materiali o utensili, supportando anche il passaggio dal design di prodotto alla pianificazione delle attività, fino a tutti i processi amministrativi, di vendita e distribuzione a valle, e di selezione e gestione dei fornitori a monte. In combinazione con social web e strumenti di marketing può inoltre potenziare l’interazione con i clienti finali per intercettarne sempre meglio esigenze, aspettative e desideri, ragionando in termini di personalizzazione del prodotto.

«Il rapido progresso delle potenzialità dei metodi dell’intelligenza artificiale a cui stiamo assistendo, dovuto da una parte al fatto che abbiamo sempre più dati per allenare queste tecniche, quindi per renderle più performanti, da un’altra parte alla crescente potenza di calcolo grazie ai miglioramenti di hardware, processori e infrastrutture, come pure all’avanzamento delle tecniche stesse, ha consentito alle applicazioni di Ai di diventare sempre più performanti e spendibili anche in un ambito come quello industriale, che necessita di soluzioni con garanzia di completezza ed esattezza di funzionamento. Tanto da superare in alcuni casi con le sue metodologie euristiche quelle deterministiche non solo da un punto di vista di rapidità e complessità di calcolo, ma anche della validità dei risultati. Pertanto, dopo decenni di diffidenza, si constata una progressiva adozione, per quanto oculata, controllata e attenta alle specificità del caso», sottolinea Emanuele Carpanzano, che in qualità di Direttore Ricerca, sviluppo e trasferimento della conoscenza della Supsi si trova in una posizione privilegiata per osservare – e favorire – lo scambio fra accademia e industria, vitale per supportare le aziende nell’esplorazione delle nuove frontiere tecnologiche. A conferma dell’interesse, una quota sempre maggiore fra i tanti progetti di ricerca targati Supsi (mediamente ne sono attivi 400) presenta ormai una componente riconducibile all’intelligenza artificiale, applicata ai più svariati ambiti e problematiche.

In un tessuto imprenditoriale composto per la stragrande maggioranza da Pmi, essenziale è infatti evitare che l’Ai da tecnologia abilitante, in grado di livellare il divario di risorse rispetto alle Big, si ribalti in fattore discriminante, accrescendolo. «Per cogliere le opportunità, nei prossimi anni occorrerà aumentare gli investimenti e il sostegno più di quanto già non si faccia, con uno sforzo collettivo a livello federale, cantonale, locale, quanto di singole aziende e delle associazioni di categoria che le rappresentano. Per quanto possa sembrare una tecnologia light, soprattutto legata al software, l’Ai in realtà implica aspetti hardware molto costosi, a partire dai processori che, complice la scarsità di terre rare e produttori, vedono lievitare prezzi e tempi di attesa. Inoltre vanno considerati il costo dell’energia di calcolo, quelli continui di sviluppo e la necessaria riconfigurazione dei sistemi aziendali per poterla integrare, oltre al reskilling dei collaboratori», avverte Carpanzano.

E se gli investimenti sono elevati, per contro si stima che una media dell’85% dei progetti pilota non arrivi alla fase operativa. Come nel più classico degli investimenti, senza pianificare attentamente i miglioramenti attesi e i risultati finanziari che si vogliono ottenere, il fallimento è pressoché inevitabile, così come sono indispensabili fiducia e volontà di aderire, testare, implementare e, in seguito, vivere quotidianamente nuovi strumenti e procedure da parte del personale.

Proprio in questo senso va l’intervento di un attore come la Supsi, dimostrando le virtù di una ricerca applicata che, lontana dai virtuosismi, risponde a reali esigenze e, ancor prima, aiuta a ragionare chi bussa alla sua porta. «Si parte dall’analisi delle esigenze dell’azienda, il suo livello di maturità tecnologica e digitale, eventuali soluzioni Ai già in uso, per individuare dove e come la si possa introdurre con il maggior beneficio rispetto al punto di arrivo desiderato e alle capacità di investimento. L’intelligenza artificiale è un insieme di metodi e tecnologie che ha sì dei costi, ma per sua natura è duttile e adattabile ai singoli casi. Ad esempio, ora tutti parlano dei Large language model ma esistono anche gli Small language model, che possono funzionare benissimo per una piccola azienda che deve risolvere un problema puntuale e non ha bisogno di addestrarli con miliardi di dati», evidenzia il Direttore Ricerca, sviluppo e trasferimento della conoscenza della Supsi.

Un matrimonio possibile anche in un settore ancora fisico, di macchinari e prodotti, quale l’industria meccanica, elettrica e metallurgica (Mem). Se negli ultimi decenni ha trovato nei macchinari a controllo numerico, uniti a pc e internet, il motore per migliorare l’efficienza dei processi industriali, oggi, fedele all’elevato grado di innovazione che ne è il punto di forza, vede nell’ausilio dell’Ai il driver per realizzare la nuova visione di “fabbrica digitale”. Grazie a sistemi in grado di apprendere dai dati generati e dalle informazioni fruibili nella rete globale si punta a rendere ancor più immediati, e in parte autonomi, i processi di miglioramento dell’efficienza produttiva, nonché a ridurre sprechi e consumi.

«Non disponiamo di una stima ufficiale, ma posso confermare che, vuoi per curiosità vuoi per reale visione di implementazione, tutti gli imprenditori o dirigenti con cui mi interfaccio nelle numerose occasioni di scambio stanno approfondendo quali possano essere le implicazioni dell’Ai per la loro realtà aziendale. Se nel corso dei decenni le produzioni a basso valore aggiunto e più aride di capitale sono state sostituite da produzioni a elevato valore aggiunto, è evidente che l’avvento dell’intelligenza artificiale non farà altro che accelerare questa tendenza», dichiara Nicola Tettamanti, presidente di Swissmechanic, associazione di categoria fondata nel 1939 che oggi riunisce oltre 1.400 Pmi del settore Mem, che impiegano oltre 70mila persone, tra cui 6mila apprendisti, per un fatturato annuo di circa 15 miliardi di franchi. «Ovviamente, i processi amministrativi e commerciali, dove i fattori di influenza sono minori, risultano i più abbordabili, mentre può rivelarsi molto complesso applicare l’Ai in ambito produttivo a strutture con continui cambiamenti di geometrie, materiali e processi di fabbricazione. Va infatti considerato che le Pmi-Mem sono prevalentemente specializzate in processi produttivi e non in specifici singoli prodotti», osserva Nicola Tettamanti, che è anche Ceo, insieme al fratello Claudio, di Tecnopinz, azienda specializzata nello sviluppo e nella produzione di sistemi di serraggio utensile di altissima precisione e di componenti meccanici personalizzati.

«Sviluppare una strategia Ai all’interno di una Pmi è un processo lungo, complesso e suddiviso in più fasi di integrazione, precedute da un intenso lavoro di preparazione. Lo conferma la mia stessa esperienza con Tecnopinz. Dapprima è stato necessario affrontare la digitalizzazione globale dell’azienda per accelerare processi di valutazione, offerta, produzione e controllo. In seguito, negli ultimi due anni, è stato possibile integrare un software molto avanzato che replica in tempo reale la produzione e permette di generare informazioni utili a tutti i reparti. Il vantaggio principale è la precisione delle nostre previsioni di consegna, unitamente alla velocità e automazione nell’aggiornamento di tutta la pianificazione a ogni minimo cambiamento», spiega Nicola Tettamanti.

Fra le sfide che l’Ai pone all’industria Mem la principale è proprio quella sollevata dai famigerati dati. Oltre a dover  rivedere l’intera architettura informatica per poter accedere a sistemi basati sull’Ai, per quanto invece concerne l’utilizzo di Llm come ChatGpt il rischio principale è legato alla sicurezza e confidenzialità dei dati riservati e/o personali. Anche in questo caso, realtà meno strutturate risultano più svantaggiate rispetto a multinazionali che da decenni se ne occupano sistematicamente. Così come inferiore è la consapevolezza delle normative che si stanno sviluppando in materia, Commissione europea in testa. «È un processo che richiederà tempo; via via i legislatori, le normative tecniche e l’economia definiranno dei perimetri. Intanto bisogna muoversi nello spazio di lavoro, ricerca e innovazione attenti a tutelare il corretto utilizzo di questi metodi e gli interessi delle aziende che investono per fruirne, ma non devono rischiare di esporre un prezioso patrimonio di conoscenze», avverte Emanuele Carpanzano.

Proprio con l’obiettivo di democratizzare l’accesso all’Ai anche alle realtà più tradizionali e familiari, a settembre Swissmechanic ha dedicato la sua conferenza annuale, Swissmechanic Business Day, all’intelligenza artificiale e da tempo organizza webinar sul tema appoggiandosi a un’ampia rete nazionale di partner specializzati.

«È un impegno centrale per la nostra associazione, così come per me stesso. Se però a un’azienda delle dimensioni di Tecnopinz, con 50 collaboratori, è possibile affrontare i processi di adozione dell’Ai con personale dedicato e una pianificazione finanziaria su più anni, ben diverse sono le condizioni di associati a capo di microimprese, sotto i dieci collaboratori, di solito realtà di famiglia dove le competenze chiave sono destinate all’utilizzo di macchinari produttivi o processi correlati mentre, salvo rare eccezioni, non sono presenti specialisti di sistemi gestionali e/o di processo», evidenzia il presidente di Swissmechanic.

Se la Svizzera e il Ticino si collocano, come d’abitudine, sulla cresta dell’onda dell’innovazione, forniti di competenze, istituti universitari e di ricerca fra i migliori, aziende competitive, valide infrastrutture, cervelli (umani) eccellenti e, in generale, condizioni quadro favorevoli, non ci si può rilassare in una corsa ad altissima velocità. «Dobbiamo stare molto attenti a quello che accadrà nei prossimi anni e proattivi per mantenere una posizione di leader, a partire dalla contesa dei talenti che in questo momento sono molto pochi, spesso giovanissimi, e vanno attratti offrendo un contesto che possa motivarli e farli crescere, il che implica anche individuare e integrare bravi docenti. Un altro aspetto particolarmente sensibile è il controllo e la disponibilità di dati, senza cui questi algoritmi, per come sono costruiti, servono a ben poco. E per allenarli al meglio ne occorrono miliardi, con tutte le criticità in termini di sicurezza e condivisione. Mentre i soliti noti ne stanno facendo incetta, dobbiamo capire bene come giocare la nostra partita. Andrà poi garantita la disponibilità di risorse, intesa come potenza di calcolo, dunque energia e reti per alimentarla. E, ovviamente, R&D richiedono investimenti crescenti, anche perché in diverse parti del mondo se ne stanno facendo di massicci e l’Ai è una tecnologia facilmente esportabile, collaborando anche da remoto», ammonisce Emanuele Carpanzano.

Se la voce “formazione” è in cima alla lista, Supsi che la porta inscritta fra le sue missioni, ormai da 4 anni con il Bachelor in Data science e Ai contribuisce a coltivare i talenti di domani sul territorio, così come moltiplica gli sforzi nella formazione continua, aiutando ad aggiornare i professionisti laddove le novità sono all’ordine del giorno.

Per il settore Mem, non sono attualmente disponibili particolari fondi o programmi per l’implementazione di soluzioni basate sull’Ai, ma va detto che l’industria e le sue associazioni di categoria sono di principio contrarie a incentivi e aiuti economici ‘a pioggia’. «È una delle ragioni per cui, sebbene il franco continui a rafforzarsi, le aziende dell’industria svizzera valutando con oculatezza i fattori di rischio e gli investimenti superflui, da decenni assicurano oltre 330mila posti di lavoro nel settore Mem. Ciò che invece riteniamo fondamentale è l’attenzione della politica alle condizioni quadro: a ben poco serve implementare soluzioni innovative se non vi è garanzia d’accesso ai mercati internazionali, la certezza di forniture energetiche a prezzi competitivi, flessibilità del mercato del lavoro e una formazione che permetta di prepararla alle sfide future», afferma il presidente di Swissmechanic, attualmente impegnata, insieme ad altre organizzazioni, nella più grande revisione professionale in corso in Svizzera, Futuremem, che sta ripensando didattica e programmi per le otto professioni del settore, ovviamente tenendo conto delle necessità di competenze digitali e gestione di processi produttivi sempre più automatizzati.

«Non bisogna dimenticare infatti che le tecniche d’Ai, per quanto intelligenti e rapide, rimangono euristiche, addestrate su dati del passato, senza consapevolezza di quello che propongono. Perciò l’operatore che le utilizza dovrà sempre avere l’esperienza e le capacità per valutare se i risultati ottenuti siano coerentemente applicabili, che si tratti di una soluzione di design di prodotto o, ancor più delicato nel manifatturiero, la modifica di un processo, che può comportare importarti responsabilità con tutta una serie di soglie di criticità da soppesare prima di intervenire. Analogamente, se le tecniche di Ai sono molto abili nell’identificare difetti di manufatti e componenti nei controlli di qualità grazie all’analisi delle immagini e altri segnali, spetta al progettista comprenderne le ragioni e la reale criticità», precisa Emanuele Carpanzano, che insegna anche Automazione industriale.

Se ancora molte sono le incognite sul grado di autonomia e intelligenza cui l’evoluzione digitale in atto porterà le macchine, l’auspicio è che la loro integrazione permetta di rafforzare ulteriormente la competitività nazionale in termini industriali. «Sino a oggi l’industria Mem ha fatto il successo delle esportazioni svizzere grazie al forte valore aggiunto dei suoi prodotti e delle soluzioni offerte. In futuro non è escluso che, con una maggiore automazione ed efficienza, sarà possibile addirittura potersi dedicare a produzioni ad alto volume che, in passato, sono scomparse dalla Svizzera a causa degli elevati costi della manodopera», conclude Nicola Tettamanti. Un’occasione dunque anche per posizionarsi tra i principali attori non solo dell’innovazione, ma anche della produzione mondiale.

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