mercoledì 18 Ott, 2023

Nel cantiere del metaverso industriale

Daniele Lucchini

La fase successiva all’implementazione di dispositivi IoT, e dei gemelli digitali di macchine e processi, è quella dell’intero duplicato virtuale della fabbrica nel metaverso industriale. Ecco da dove cominciare

È il momento di pianificare quei cambiamenti che sono nell’aria da un po’, comprare due macchinari di ultima generazione, aggiustarne uno che ha manifestato problemi negli ultimi mesi e fissare una revisione completa degli spazi nel nostro magazzino per una gestione più efficiente. In testa il workflow è chiaro, bisogna farsi prima un’idea, mettere giù alcuni disegni, rispettare il budget, sentire l’architetto, capire cosa si può fare. I cambiamenti sono complicati, spendiamo soldi ed energie e non sempre succede quel che ci aspettavamo. Questa volta però non è così, questa volta la situazione è diversa; possiamo anticipare e pianificare il nostro percorso, sperimentare con tutti i cambiamenti che vogliamo, esplorare tutte le diverse opzioni per scegliere la migliore.

C’è un copia perfetta della nostra azienda e delle nostre macchine in un mondo virtuale, un “digital twin” ovvero un gemello digitale, grazie al quale tutto può essere testato e provato prima di essere messo in pratica nel mondo “reale”. Si chiama Industrial Metaverse, un mondo virtuale uguale in tutto e per tutto al nostro, basato sulle stesse leggi fisiche con cui abbiamo a che fare noi tutti i giorni. In questa maniera, dopo aver osato nel mondo digitale, sbagliato il più possibile e capito quali sono le scelte migliori per noi, possiamo ripetere queste operazioni nella realtà. Un sistema perfetto per quando vuoi provare qualcosa di nuovo ma non vuoi correre troppi rischi.

I Primi Digital Twin e la Nasa

Tra i primi a sperimentare questa realtà alternativa ci ha pensato la Nasa. Uno dei passaggi dell’operazione che ha portato il rover Perseverance su Marte è stata la creazione di un mondo virtuale, con un digital twin in tutto e per tutto del robot e dell’ambiente che questo avrebbe trovato, così da essere pronti a qualsiasi evenienza durante le fasi dell’atterraggio. Non c’è voluto troppo perché un modo di pensare la produzione così rivoluzionario trovasse utilizzi molto più comuni: possiamo guardare alla Siemens, che nell’Agosto 2023 ha annunciato due miliardi di euro di investimenti globali per aumentare la crescita puntando sull’innovazione.

Di questi due miliardi, 500 milioni verranno spesi in un nuovo Technology Campus a Erlangen, in Germania, dove Siemens ha già uno stabilimento che conta 3500 dipendenti. Prima dell’inizio dei lavori di costruzione, i nuovi edifici per la ricerca e lo sviluppo, la produzione e la logistica saranno progettati e simulati nel mondo digitale e, solo successivamente, quando tutti i test saranno stati fatti, cominceranno i lavori nel mondo reale. Verrà creata un’esatta replica virtuale, in cui tutto lo stabilimento verrà testato e ottimizzato e solo successivamente riadattato nel mondo reale utilizzando i dati raccolti nel metaverso industriale.

Un paesaggio in costruzione

Questo è uno degli aspetti strategici di questo nuovo modo di produrre. Il costante scambio di dati tra mondo virtuale e mondo reale è infatti un passaggio fondamentale. Solo in questa maniera il modello virtuale rimane una copia fedele nel tempo a quello reale e permette di monitorare costantemente quel che sta succedendo e immaginare cosa potrebbe succedere.

Non c’è solo Siemens tra i colossi che hanno deciso d’intraprendere questa strada, anche Renault, Bmw e Bosch, tra le altre, hanno da tempo i loro modelli digitali, perfettamente integrati e collegati ai rispettivi modelli fisici, con i quali scambiano dati in tempo reale permettendo un costante controllo di ogni anello della catena di costruzione, dall’approvvigionamento alla logistica fino all’assemblaggio.

Il Metaverse fornisce una supervisione in tempo reale che aumenta l’agilità e l’adattabilità delle operazioni industriali, nonché la qualità della produzione e della Supply Chain

ha dichiarato Jose Vicente de los Mozos, EVP, Industry Group and Head of country for Spain and Portugal di Renault

Dal 2016 infatti, il gruppo ha avviato una profonda digitalizzazione degli impianti e a Novembre 2022 poteva vantare il 100% delle linee di produzione connesse (8.500 impianti), il monitoraggio costante del 90% dei flussi di approvvigionamento e il 100% dei dati della Supply Chain. È decisamente positivo vedere attori così influenti nel settore industriale globale impegnarsi in innovazioni di questa portata e presentare risultati concreti derivanti da ricerche così avanzate. Tuttavia, è piuttosto arduo immaginare una rivoluzione del genere accessibile a tutti nel giro di pochi anni.

È però importante ricordare che non si arriva ai gemelli digitali partendo dal niente. L’integrazione tra tutti gli aspetti che compongono un’azienda non arriva a caso ma è frutto di una ricerca che procede in questa direzione da anni. L’IoT, con la mole di dati che mette a disposizione, ha permesso alle aziende di monitorare e controllare sistemi industriali in modo più efficiente e preciso, raccogliendo dati riguardanti qualsiasi aspetto della produzione, dalla progettazione alla logistica. Questi dati in tempo reale sono stati utilizzati per creare modelli digitali avanzati, che insieme alla realtà aumentata e alla realtà virtuale hanno dato vita all’Industrial Metaverse.

Lo scenario del metaverso a livello globale secondo il paper pubblicato da Nokia e Ernst&Young

Un recente paper pubblicato da Nokia e Ernst&Young traccia lo scenario dell’Industrial Metaverso a livello globale, con alcuni focus specifici sui casi d’uso. Su 860 leader aziendali negli USA, Brasile, Regno Unito, Germania, Giappone e Corea del Sud in quattro settori chiave – automobilistico, beni industriali e produzione, trasporti, catena di fornitura e logistica, e energia e servizi pubblici – è emersa la consapevolezza diffusa su chi sia a “comandare” questo gioco.

Le Big Tech, tra cui le grandi compagnie di Gaming, sono gli attori fondamentali per far avanzare il metaverso: creano e controllano molti degli input, dei canali e dei mezzi per sperimentare la fusione tra il mondo fisico e quello digitale del metaverso industriale. Le aziende che stanno sperimentando il metaverso, secondo il report, stanno riconoscendo vantaggi tangibili fin dall’inizio. Queste aziende esperte fungono non solo da importante punto di riferimento, ma da esempio e traino per coloro che sono ancora in fase di studio e pianificazione.

Ma quali sono i rischi nell’adottare strumenti così pervasivi? Dall’analisi di Nokia e E&Y emerge che le preoccupazioni principali per i casi d’uso del metaverso riguardano la Cybersecurity, la sicurezza delle informazioni e la privacy dei dati, con oltre il 60% degli intervistati che li cita come rischi primari. La tecnologia inoltre è spesso un ostacolo, insieme agli aspetti legali e normativi, fiscali e contabili nonché di proprietà intellettuale. Le principali sfide affrontate nell’implementazione di casi d’uso sono state invece la mancanza di competenza, le difficoltà tecniche, il superamento del budget e la riluttanza del personale dipendente.

Primo passo: raccogliere

Ma prima che il mondo virtuale con i suoi gemelli digitali sia a portata di tutti, è inevitabile passare dall’Industrial Internet of Things e le sue applicazioni. Per capire meglio come siamo messi in Italia ed a che punto sia il rapporto del nostro settore industriale con le innovazioni, guardo ai numeri raccolti dagli Osservatori Digital Innovation del Politecnico di Milano nel loro report del 2022.

Agli Osservatori Digital Innovation ogni anno propongono un questionario a quasi 500 tra grandi aziende e piccole e medie imprese italiane per poter effettuare un’analisi dettagliata dello stato dell’arte dei progetti di Industrial Internet of Things in Italia. La situazione è decisamente in fermento. Grazie anche all’attuazione del Piano Transizione 4.0/PNRR più del 40% delle aziende hanno aumentato gli investimenti riguardanti progetti IoT. Riguardo alle funzionalità più diffuse si riscontrano delle differenze tra Grandi Imprese e il resto del settore industriale italiano. Le imprese più grandi tendono a concentrarsi sulla manutenzione preventiva e predittiva, la gestione dei consumi energetici, la tracciabilità dei beni e l’ottimizzazione dello sviluppo prodotti. Le piccole e medie imprese, invece, si concentrano molto di più su ottimizzazione della produzione, controllo qualità e logistica di stabilimento.

Secondo passo: connettere e interpretare

Le differenze, forse più sostanziali, arrivano quando si tratta di sfruttare e ricavare informazioni importanti dai dati raccolti. Il 48% delle grandi aziende e il 70% delle PMI utilizza poco i dati, non li utilizza affatto, o addirittura non sa cosa esattamente cosa ne fa. Il valore dei dati raccolti non è ancora pienamente percepito dalle aziende a causa soprattutto della mancanza di competenze e di figure specifiche per la loro valorizzazione (barriera indicata dal 50% dei rispondenti di grandi aziende e dal 30% di PMI) e della mancanza di comprensione del reale valore dei dati (28% grandi aziende e 15% PMI).

A fronte dei motivi che hanno portato le aziende ad innovare e ad investire in progetti IoT per l’industria 4.0, principalmente alla ricerca di benefici di efficienza ed efficacia, il problema principale riscontrato dall’analisi delle risposte ai questionari è principalmente uno: la scarsa conoscenza della tematica, la mancanza di competenze nell’ambito specifico. Perché dovrei spendere per innovare se non sono certo dei benefici che posso trarne? Il 44% delle grandi aziende e il 38% delle PMI indicano questo come il motivo principale che rallenta o impedisce l’avvio di progetti IoT. Infatti, anche per quelle che decidono di procedere con l’avvio di nuovi progetti, il problema più grosso rimane l’identificazione delle potenzialità.

I nostri dati evidenziano un netto miglioramento dal 2021, tutto il comparto italiano sta crescendo, con una netta impennata da parte delle piccole imprese che stanno chiudendo il gap con quelle più grandi

dice Roberta Vadruccio, Ricercatrice Osservatorio Internet of Things, commentando i dati del report –

Però sia grandi imprese che PMI lamentano una scarsa conoscenza dell’argomento. Non si comprende fino in fondo quali siano i benefici di un’innovazione del genere. Le aziende stanno ancora pensando di dover rinnovare per stare al passo col mercato, per ottenere un vantaggio con i competitor. Ma le tecnologie IoT producono benefici a prescindere, permettono di ottimizzare i propri processi perché consentono una conoscenza più approfondita di tutte le fasi aziendali, dall’approvvigionamento alla vendita al dettaglio

Forse non è semplice capire i benefici di interventi del genere ma non mancano le possibilità per aggiornarsi. Ci sono appuntamenti riguardanti IoT e Industrial Metaverse durante tutto l’anno. Per Il 7 Dicembre, per esempio, è in programma la conferenza “IIoT World Manufacturing & Supply Chain Day”, completamente accessibile online. L’obiettivo è quello di riunire un pubblico globale interessato ad esplorare le frontiere più avanzate dell’Industrial Metaverse, dell’Industrial Internet of Things (IIoT) e delle potenziali applicazioni che si delineano quando all’interno di una singola azienda si comincia a parlare di intelligenza artificiale, di realtà aumentata, di digital twins. Un’occasione per cercare di capire cosa si muove intorno a noi e cosa può fare al caso nostro.

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