Lo sviluppo di tecnologie di analisi dei dati e supporto alle decisioni anche mediante l’impiego di Intelligenza Artificiale (IA) favorisce l’adozione di un modello di sviluppo che coniuga la qualità della vita dei cittadini/lavoratori e la competitività delle imprese.

Infatti l’utilizzo delle tecnologie IoT e dell’ICT di frontiera costituisce una delle tre aree di sviluppo trasversali identificate nel “Programma Strategico Triennale per la ricerca, l’innovazione e il trasferimento tecnologico” di Regione Lombardia approvato il 19/3/2019, che riconosce nelle applicazioni dell’IA una delle direzioni di sviluppo dell’ecosistema della manifattura in ottica avanzata.

Un recente studio di PwC (PwC’s Global Artificial Intelligence Study: Exploiting the AI Revolution) dimostra come il mercato mondiale dell’Intelligenza Artificiale varrà, da qui al 2030, 15,1 triliardi di dollari, dei quali solo 2,5 triliardi in Europa con un impatto di oltre il 14% del PIL mondiale. Lo stesso studio, mostra due importanti elementi:

1. L’IA ha tre principali impatti:

• produttività del lavoro
• personalizzazione
• qualità del prodotto.  

2. I settori che maggiormente ne trarranno benefici dall’applicazione di queste tecnologie sono:

• Pharma
• Automotive

All’interno delle tecniche di AI, Analytics Insight definisce la Computer Vision come una delle principali tecnologie (a fianco di tecnologie come il natural language processing, speech recognition, …). Basti pensare che la stima del 2019 per il mercato della computer vision applicata ai soli settori Pharma e Automotive si aggira intorno ai quasi 10 Miliardi di dollari con una crescita annua di oltre il 30%.

All’interno di questo scenario, l’Europa sta spingendo sul tema all’interno della strategia digitale di Horizon Europe. In particolare, il programma Digital Europe dedicherà 2,5 Miliardi di Euro a questo tema dei 9,1 Miliardi totali e, tra i temi di interesse, spicca quello legato al potenziamento delle infrastrutture di testing e sperimentazione in Europa nell’intelligenza Artificiale.

A livello regionale, è necessario quindi capire come poter sfruttare tale evoluzione tecnologica per far crescere il tessuto industriale lombardo, caratterizzato da una elevatissima presenza di PMI che deve sfruttare le tecnologie per accrescere la propria competitività sul mercato. Partendo da questa analisi, il progetto WATCHMAN pertanto va proprio in questa direzione: creare un “hub di competenze” sull’Intelligenza Artificiale. L’hub si baserà sullo sviluppo di prototipi dimostrativi di moduli tecnologici di base ma in particolare si baserà sullo sviluppo dei due casi industriali promossi da questo progetto nel campo Pharma e Automotive, settori prioritari per questa tecnologia.

Tali casi industriali andranno a dimostrare l’efficacia delle tecniche di computer vision con impatto sia sulla qualità del prodotto che sulla produttività del lavoro, entrambi tematiche prioritarie come definite nello studio di PwC. La creazione di un Hub Tecnologico specializzato nell’applicazione nel manifatturiero delle tecnologie di machine vision, facilitato dal ruolo di Intellimech nel tessuto produttivo lombardo, consentirà la valorizzazione delle attività di ricerca e la loro ricaduta sul territorio lombardo favorendo la diffusione di approcci che sfruttano le capacità dei lavoratori in attività “skill-based”, automatizzando in tutto o in parte le operazioni che richiedono precisione, ma dove le capacità personali portano un minor valore aggiunto.

La partecipazione dell’Università degli studi di Bergamo consentirà l’incremento della formazione/istruzione su queste tecnologie, rispondendo più facilmente ai bisogni delle imprese che richiedono figure specializzate sulle nuove tecnologie/metodologie.

Le nuove tecnologie delle Smart Cities, come ad esempio l’Internet of Things (IoT) e il 5G, stanno introducendo cambiamenti nella vita dei cittadini, anche grazie ad applicazioni e servizi di nuova generazione, che però non sempre sono in grado di tenere in considerazione tutta la complessità degli elementi che influiscono sulla qualità della vita.

Questo è ancora più vero in quelle fasce della popolazione dove tanti sono i fattori che entrano in gioco nella relazione con i servizi urbani, come ad esempio lo stato di salute o il livello di inclusione sociale. Nel caso della relazione tra benessere degli individui e il contesto in cui questi vivono, diversi sarebbero gli aspetti che andrebbero messi a sistema per offrire servizi personalizzati capaci di trovare sinergie con un concetto di Smart City evoluto.

D’altra parte le moderne tecnologie, ed in particolare quelle legate all’Intelligenza Artificiale (A.I.), ci mettono nelle condizioni di poter offrire servizi realmente personalizzati ed andare a intercettare bisogni, anche inespressi, che un cittadino manifesta tramite i propri comportamenti e le proprie azioni. Questi sistemi, funzionano però a condizione che vi sia una quantità di dati sufficientemente ampia e qualitativamente elevata per poter addestrare algoritmi e sistemi capaci di anticipare le esigenze dei cittadini e proporre loro azioni che trovino riscontro con la volontà di prendere decisioni con un impatto positivo sullo stato di salute e più in generale sulla qualità della vita.

Macro obiettivo del progetto è quindi quello di creare un ecosistema, aperto e inclusivo, favorevole alla raccolta di tali quantità di dati e allo sviluppo di algoritmi di intelligenza artificiale basati sugli stessi dati per creare servizi a vantaggio della qualità della vita dei cittadini delle città del futuro.

Si vuole quindi creare un Innovation Hub permanente all’interno dell’area MIND e una conseguente rete di Living Lab (LL) associati, dislocati in diversi contesti quali campus universitari, sedi di grandi aziende, strutture sanitarie con l’obiettivo di progettare, sviluppare, raccogliere dati per l’addestramento di algoritmi di A.I. e validare in larga scala un ecosistema integrato di tecnologie abilitanti, prodotti IoT, connettività 5G e applicazioni in grado di assistere il cittadino a mantenere uno stile di vita attivo in una società e in ambienti urbani in continuo cambiamento.

In quest’ottica, oltre i partner di progetto giocano un ruolo molto importante anche due soggetti che figurano come subcontraenti: il Cluster Smart Cities & Communities Lombardia e Talent4Rise, socio fondatore di Fondazione Triulza, operante nell’area MIND.

L’innovation Hub sarà completamente aperto, nel senso che nuovi LL, non attualmente nel progetto, potranno aderire al network e che altre aziende e OdR potranno aderire all’Hub per lo sviluppo delle proprie soluzioni.
L’Innovation Hub prevede una struttura in diversi Chapter, e all’interno dei 30 mesi del progetto verranno sviluppati i Chapter 1 Health e il Chapter 2 Wellbeing. 

L’innovation Hub, intende però porre le basi per il proseguimento delle attività anche oltre la fine del progetto e promuovere l’aggregazione di nuovi soggetti industriali e organismi di ricerca per lo sviluppo di successivi Chapter che potrebbero riguardare argomenti come energia, mobilità, costruzioni, etc. Per questa ragione, all’interno del progetto, è prevista un'attività per l’elaborazione del Piano di Sostenibilità dell’Hub stesso.

I primi 2 Chapter dell’Innovation Hub raccoglieranno dati, creeranno algoritmi e svilupperanno servizi, attraverso la partecipazione attiva degli utenti (co-creation) in diversi scenari applicativi quali Home Automation & Assisted Living for Healthy Aging, Genomics & Nutrition, Outdoor Activities and city walkability for young students, Women Safety, Benessere Cognitivo e Corporate Welfare, Safety & Sustainability @Home e Urban Analytics for Wellbeing Planning.

Il progetto si pone come obiettivo quello di ricercare e sviluppare una soluzione innovativa che permetta di introdurre, all’interno del processo produttivo industriale dei materiali compositi, nuove modalità di produzione sostenibili basate sul riutilizzo di materiali di scarto, concorrendo a garantire possibilità di una nuova vita a quei materiali che attualmente, una volta giunti al termine del proprio uso, vengono destinati allo smaltimento.

I compositi destinati allo smaltimento e gli scarti di lavorazione verranno trasformati nuovamente in risorse di valore, destinate alla realizzazione di nuovi prodotti, tutelando e al contempo l’ambiente ed il territorio grazie alla riduzione di rifiuti, sprechi di materie prime, energia necessaria alla produzione delle medesime.

Grazie all’introduzione del nuovo processo di recupero, filatura, tessitura e reimpiego industriale delle fibre di carbonio riciclate, ciò che attualmente rappresenta un costo sia dal punto di vista economico che ambientale troverà nuovo impiego nella produzione di tessuti tecnici evoluti, utilizzabili per la realizzazione di nuovi materiali compositi di diverse tipologie e adatti a molteplici applicazioni.

La riduzione del materiale destinato allo smaltimento mediante incenerimento o al conferimento in discarica, comporterà un vantaggio ecologico importante, soprattutto considerando che l’impiego dei materiali compositi si sta espandendo velocemente in tutti i comparti del manifatturiero e che nell’arco di qualche anno i quantitativi di prodotti in composito che avranno terminato la propria vita operativa saranno importanti, creando un effettivo problema legato al loro smaltimento.

Basti pensare che, a puro titolo di esempio, gli aeromobili commerciali prodotti nel corso degli anni ’90, e che giungeranno a “scadenza” nel prossimo decennio, sono diverse migliaia e su ognuno di essi è presente un 20% dei componenti realizzato in composito, mediamente più di 2 tonnellate in peso.

Si tratta, anche solo considerando il settore aeronautico civile, di quantitativi ingenti di rifiuti che attualmente trovano nuovo uso solo in minima parte, venendo quindi quasi esclusivamente destinati allo smaltimento in discarica o all’incenerimento. E la situazione nei prossimi anni è destinata a peggiorare, in quanto sempre più prodotti vedono l’impiego di compositi. Il reimpiego delle materie prime consentirà di ottenere vantaggi anche in termini di una riduzione del consumo di energia, e dunque di emissioni inquinanti, diminuendo la quantità di fibre vergini necessarie per la creazione di una vasta gamma di prodotti.

Dal punto di vista industriale ci potranno essere significativi risparmi sui costi dei materiali e su quelli relativi allo smaltimento degli sfridi di lavorazione e dei prodotti a fine vita: ciò che oggi è scarto diverrà nuovamente materia prima, secondo un modello di economia circolare in cui la medesima risorsa viene impiegata più volte.

Ovviamente non si ritiene che i prodotti riciclati siano adatti a tutte le applicazioni e in particolare quelle a più elevato valore strutturale nei settori aerospaziale, dell’automotive e dell’edilizia, ma il reimpiego delle fibre per tutte le altre tipologie di produzioni consentirà una significativa riduzione dell’impatto ambientale derivante dall’uso dei materiali compositi, dal momento che diviene possibile il continuo riutilizzo della stessa risorsa per creare prodotti diversi ma sempre nuovi.