AI4I e IT4LIA AI Factory portano l’intelligenza artificiale nel manifatturiero

L’adozione dell’intelligenza artificiale nel manifatturiero resta spesso confinata alla fase di sperimentazione: i progetti pilota si moltiplicano, ma la messa in produzione di soluzioni algoritmiche strutturate e scalabili è ancora un traguardo difficile da raggiungere. Il cosiddetto “ultimo miglio” tra il prototipo accademico e l’integrazione nei flussi di fabbrica rappresenta il punto critico del trasferimento tecnologico. A fronte di un interesse crescente per l’Industrial AI, il salto verso applicazioni industriali concrete richiede infrastrutture di calcolo dedicate, competenze ingegneristiche per il deployment e un modello operativo in grado di accompagnare le imprese oltre la fase di test.

AI4I: un modello operativo per il trasferimento tecnologico

L’Istituto Italiano di Intelligenza Artificiale (AI4I) è stato costituito nel 2024 con sede presso OGR Tech a Torino, su impulso del governo, con l’obiettivo di generare impatto sulla competitività del sistema produttivo nazionale. La struttura dell’istituto integra ricerca di frontiera, ingegneria, calcolo ad alte prestazioni e trasferimento tecnologico in un quadro unitario. Come spiega Stefano Cavallari, Head of AI Deployment Unit di AI4I, il core business è dato dai laboratori di ricerca e di ingegneria, affiancati da una quindicina di laboratori di ricerca applicata in ambito AI e dall’unità dedicata al deployment e alla messa a terra delle innovazioni.

A supporto della strategia, AI4I dispone della piattaforma HPC “Peano”, una AI Foundry composta da 148 GPU di ultima generazione con storage ad alta capacità. La Foundry è utilizzata per la ricerca interna e per progetti con le imprese, ed è accessibile anche a soggetti del sistema SUK (System User Knowledge), mondo accademico, aziende esterne e startup. Per le piccole e medie imprese, il marketplace SUK opera come piattaforma di matching tra domanda e offerta di soluzioni AI. L’istituto offre anche percorsi formativi tramite la propria Academy, focalizzati sulla creazione delle competenze interne necessarie per gestire l’introduzione dei sistemi algoritmici.

IT4LIA AI Factory: l’infrastruttura europea per il manifatturiero

Il posizionamento di AI4I si inserisce in un quadro coordinato a livello europeo. L’Italia ospita una delle 19 AI Factory promosse dall’Unione Europea, concretizzata nel consorzio strategico IT4LIA AI Factory. Il progetto beneficia di un piano di investimenti complessivo di 430 milioni di euro, con contributo paritario della Commissione Europea e del governo italiano, promosso dal Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR) insieme all’Agenzia per la Cybersicurezza Nazionale (ACN).

La ripartizione delle risorse prevede 300 milioni destinati alla capacità computazionale HPC, 100 milioni alla gestione operativa e 30 milioni all’erogazione di servizi di supporto tecnico e trasferimento tecnologico verso le imprese. La governance si basa sulla collaborazione tra partner istituzionali e scientifici, con CINECA come hosting entity e AI4I responsabile del pillar verticale sul Manufacturing. L’infrastruttura di calcolo comprende oltre 20.000 GPU, progettata per supportare la crescita dell’AI in Italia e in Europa, con servizi verticali in agritech, cybersecurity, scienze della terra e manifattura, oltre a servizi trasversali per la gestione sicura dei dati e la conformità normativa.

Attraverso IT4LIA, AI4I offre alle imprese supporto basato sull’AI per progettazione, prototipazione e sviluppo di soluzioni avanzate. I servizi includono Generative AI for Design per la progettazione di metamateriali e ottimizzazione delle prestazioni, AI-based Surrogate Modeling per modelli surrogati avanzati che abilitano simulazione e ottimizzazione, Physics-informed World Models per lo sviluppo di modelli dinamici che integrano leggi fisiche con l’IA, Digital Twins e Safe Learning per la creazione di gemelli digitali e framework di apprendimento sicuro, ed Edge AI e Intelligent Sensing per il deployment di sistemi di sensoristica intelligente.

Accesso ai servizi: bandi pubblici e piattaforme digitali

L’erogazione delle risorse e delle competenze gestite da IT4LIA AI Factory avviene attraverso due modalità. La prima prevede bandi pubblici, sia nazionali che europei, attraverso i quali le imprese possono candidare i propri progetti per ottenere risorse computazionali e supporto tecnico avanzato, inclusa l’ottimizzazione dei flussi di dati, il perfezionamento del codice algoritmico e l’implementazione di pratiche MLOps per la gestione del ciclo di vita dei modelli in produzione.

La seconda modalità si basa su servizi ad accesso libero, fruibili tramite piattaforme online dedicate. Questi ambienti digitali, come il marketplace SUK, offrono strumenti di matchmaking, accesso a dati e modelli specifici, supporto alle startup e formazione. Indipendentemente dal canale scelto, IT4LIA pone una forte enfasi sul Technical Assessment preliminare: una consulenza iniziale che permette alle aziende di analizzare la fattibilità tecnica dei propri obiettivi, definire il business case e delineare i contorni del progetto prima di investire risorse economiche significative.

Caso d’uso: physical AI e robotica autonoma

Un esempio concreto della capacità dell’istituto di tradurre la ricerca in applicazioni industriali è il progetto sviluppato dal team coordinato da Sebastiano Panichella, focalizzato sull’integrazione di tecniche di Physical AI e Digital Twin su un robot quadrupede. L’obiettivo è la validazione del comportamento di sistemi autonomi in scenari safety critical, dove l’affidabilità nel mondo reale è un requisito imprescindibile per la sicurezza delle operazioni.

Partendo dalle metodologie di testing tipiche del mondo DevOps, il gruppo di ricerca ha sviluppato algoritmi in grado di generare in modo sintetico e automatico gli edge cases, ovvero situazioni impreviste e scarsamente campionate che il robot potrebbe incontrare in un ambiente di fabbrica non strutturato. L’efficacia dell’approccio ha portato a un incremento della sicurezza operativa e delle performance del sistema di movimento. I nuovi algoritmi di simulazione e testing hanno identificato il doppio dei guasti critici e dei potenziali errori di navigazione rispetto ai metodi di verifica manuale tradizionali, elevando gli standard di controllo e favorendo l’adozione della tecnologia da parte dei tecnici specializzati nello sviluppo di sistemi robotici.

Il superamento della fase pilota e il raggiungimento di una piena maturità applicativa restano il focus centrale dell’azione di AI4I. L’istituto non si limita alla ricerca pura o alla prima prototipazione, ma accompagna le realtà industriali fino all’industrializzazione definitiva delle soluzioni algoritmiche all’interno dei flussi di fabbrica. Un approccio sistemico che trasforma l’adozione dell’AI da una serie di sperimentazioni isolate a una competenza strutturale integrata nei processi operativi.