AI e realtà virtuale per il training industriale: il caso SOFIA e SIAD

AI e realtà virtuale per il training industriale: il caso SOFIA e SIAD

Nel progetto SOFIA, Deep Blue e TXT collaborano allo sviluppo di un ambiente virtuale basato su AI per formare tecnici industriali. Il caso applicativo: i manutentori di compressori SIAD.

 

L’industria manifatturiera europea sta attraversando un periodo di profonda trasformazione, sospinta dalla digitalizzazione e dalla crescente integrazione di tecnologie avanzate nei processi produttivi e organizzativi. Secondo il Digital Europe Programme della Commissione Europea, l’adozione di tecnologie digitali rappresenta oggi una delle leve strategiche più efficaci per rafforzare la competitività e la resilienza del sistema industriale europeo. Tuttavia, questa transizione evidenzia un fabbisogno crescente di competenze, soprattutto nell’ambito delle tecnologie abilitanti come l’intelligenza artificiale, la realtà virtuale, l’analisi dei dati e l’automazione intelligente.

In questo contesto, la formazione professionale assume un ruolo centrale, non solo come strumento di aggiornamento, ma come vero e proprio catalizzatore di innovazione. I dati 2024 di Unioncamere sulle competenze digitali confermano che il mismatch tra domanda e offerta è una delle principali criticità del settore manifatturiero italiano, con il 60,1% delle imprese che segnalano difficoltà nel reperire profili adeguati. A livello internazionale, il problema è altrettanto evidente: secondo l’OCSE, il settore manifatturiero è quello in cui i divari di competenze sono più diffusi, con il 41% delle imprese che segnalano carenze, contro una media del 32% in settori come comunicazione e finanza. Questo fenomeno riflette sia il ritmo incalzante del cambiamento tecnologico, sia la forte dipendenza del comparto industriale da competenze tecniche altamente specialistiche.

Da qui nasce l’esigenza di sperimentare nuovi modelli formativi, capaci di trasmettere conoscenze in modo più efficace, immersivo e standardizzato. E tecnologie come l’intelligenza artificiale e la realtà virtuale si configurano come soluzioni particolarmente promettenti allo scopo.

 

SOFIA: un ambiente virtuale per il training intelligente

SOFIA è un progetto finanziato dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) che punta a sviluppare una nuova generazione di strumenti digitali per la formazione nel settore manifatturiero. Coordinato dal gruppo italiano TXT, il progetto coinvolge un consorzio di attori pubblici e privati – tra cui CNH Industrial, SIAD Macchine Impianti, il Politecnico di Milano e Deep Blue, PMI italiana leader per progetti di ricerca e innovazione realizzati nei programmi Horizon – con l’obiettivo di migliorare la formazione dei lavoratori attraverso l’integrazione tra intelligenza artificiale e ambienti immersivi di realtà virtuale.

Cuore del progetto è l’evoluzione della piattaforma digitale WEAVR, già sviluppata da TXT, che viene arricchita da moduli intelligenti capaci di osservare i comportamenti degli operatori, apprendere dalle situazioni reali e proporre soluzioni operative ottimizzate. L’intelligenza artificiale utilizzata è di tipo “spiegabile”, ovvero in grado di rendere comprensibili e verificabili i suggerimenti forniti al lavoratore, favorendo così la fiducia e la collaborazione tra uomo e macchina.

Parallelamente, SOFIA introduce interfacce immersive in realtà virtuale, che permettono agli operatori di allenarsi in ambienti simulati, ma fedeli alla realtà produttiva, potendo ripetere procedure complesse in tutta sicurezza. Queste simulazioni offrono un’esperienza formativa più coinvolgente ed efficace, con la possibilità di monitorare i progressi in tempo reale.

 

Un caso concreto: la formazione dei tecnici SIAD

Il progetto SOFIA trova una delle sue applicazioni più rilevanti all’interno di SIAD Macchine Impianti, azienda italiana con sede a Bergamo, specializzata nella progettazione e produzione di compressori per uso industriale. L’obiettivo è formare il personale tecnico che si occupa della manutenzione di questi impianti attraverso un ambiente virtuale interattivo, potenziato da intelligenza artificiale. 

“Il sistema sviluppato consente di simulare operazioni di manutenzione in ambienti immersivi, riproducendo fedelmente situazioni reali di lavoro, comprese le condizioni critiche o i possibili malfunzionamenti – spiega Andrea Capaccioli, Senior Consultant ed esperto di Human-Centred Design in Deep Blue – I tecnici possono così apprendere e affinare le proprie competenze in uno spazio sicuro, in cui è possibile sbagliare, ripetere e sperimentare senza conseguenze operative”.

Un elemento distintivo del progetto è l’integrazione dell’intelligenza artificiale nel percorso formativo: il sistema osserva e analizza le azioni dell’operatore durante lo svolgimento della procedura in ambiente virtuale, fornisce feedback personalizzati e suggerisce strategie correttive. In questo modo, l’apprendimento diventa più mirato e flessibile, adattandosi alle esigenze del singolo lavoratore.

 

Il contributo di Deep Blue: progettare interazioni e contenuti formativi

All’interno del progetto SOFIA, Deep Blue ha un ruolo centrale nella progettazione dell’esperienza di apprendimento e delle dinamiche di interazione con l’assistente digitale, modellando i comportamenti dell’IA per supportare differenti approcci formativi, dal ruolo di maestro a quello di tutor o di coach. In particolare, l’azienda è responsabile del design delle interfacce digitali, della progettazione delle interazioni tra operatore e intelligenza artificiale, e della complessiva esperienza d’uso del sistema composto da IA e realtà virtuale. L’obiettivo è progettare ambienti di apprendimento arricchiti dalle tecnologie di intelligenza artificiale, per la formazione e l’aggiornamento dei tecnici e degli operatori industriali.

I vantaggi per le imprese della supply chain sono molteplici. Innanzitutto, l’accelerazione dei percorsi di onboarding: i nuovi assunti possono acquisire, in tempi ridotti, le competenze necessarie, grazie a una formazione pratica, immersiva e sicura. Inoltre, queste soluzioni offrono l’opportunità di mantenere attiva la pratica di conoscenze più raramente utilizzate, ma fondamentali in contesti specifici o in situazioni straordinarie, contribuendo così alla prontezza operativa del personale anche nel lungo periodo.

Un ulteriore beneficio è la possibilità di rendere esplicite e condivisibili competenze tacite, che spesso restano implicite nell’esperienza dei singoli tecnici. Attraverso l’individuazione di queste conoscenze e la progettazione di assistenti digitali per l’apprendimento, queste conoscenze possono essere rese tangibili e trasmesse in modo più efficace all’intera forza lavoro.

Anche nell’apprendimento e trasferimento delle procedure, che consente di ridurre al minimo la variabilità nell’esecuzione delle operazioni e garantire maggiore qualità e coerenza nei processi, si registrano notevoli vantaggi. A questo si aggiunge la diminuzione degli errori umani, grazie a una migliore comprensione e familiarità con le attività da svolgere.

Infine, un elemento distintivo del contributo di Deep Blue nel progetto è lo sviluppo e l’applicazione di un modello di Human-AI Teaming specificamente progettato per il contesto formativo. “Questo modello consente di definire con precisione le modalità più efficaci di interazione tra lavoratore e intelligenza artificiale, articolando l’esperienza utente su diversi livelli: dall’interfaccia grafica, alle logiche di interazione, fino alle forme di collaborazione più avanzate tra persona e sistema intelligente”, spiega Capaccioli. 

Un approccio che mira non solo all’efficacia formativa, ma anche alla costruzione di un rapporto di fiducia e trasparenza con le tecnologie AI.

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