AI: tecnologie e applicazioni industriali - Osservatorio Industria 4.0 - Osservatorio AI - SPS Italia
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AI: tecnologie e applicazioni industriali
Osservatorio Industria 4.0 – Osservatorio AI
14.11.20
Agenda • Artificial Intelligence & Industry 4.0 • Application areas, from the past to the future • Adoption (worldwide and Italy) • AI Journey AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 2
Artificial Intelligence: our definition
“Artificial Intelligence is the branch of computer science
dealing with the development of
hardware-and-software systems endowed with
human-like capabilities, and
able to autonomously pursue a given goal
by making decisions that, until that moment,
were usually assigned to humans”
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 4
… human-like capabilities …
Natural
Image
Language
Processing
INPUT Processing
Reasoning and
Learning
PROCESSING Planning
Interacting Interacting
OUTPUT Physically Socially
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 5
Welcome to machine learning! AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 7
Why now?
RAM IBM Watson
winning Supercomputers
Jeopardy first
prize (2011) (Systems of
GPUSs or Neural
HWs)
Better accuracy than
traditional CV (2012),
than human (2015)
Libratus beats four world’s
GPUs,
50x – 100x
top players at Texas
hold’em poker (2017);
Neural AlphaGo beats the world
HW No.1 ranked player (2016)
Deep Blue
defeated
Kasparov (1996)
0.05x – 0.1x
PC 20x – 50x
0.0001x – 0.0005x 100x – 1000x
Autonomous Vehicle,
Autonomous Robot Computation
0.1x – 0.5x
Speedup
Embedde
Intelligent
Object
d PCs
Embedde
d 0.01x–0.05x
Systems
Marcello Restelli – Osservatorio AI
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 8
Why now?
Marcello Restelli – Osservatorio AI
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 9
Industry 4.0 AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 11
Industry 4.0 & Artificial Intelligence
Large amount of data
Complex decisions
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 15
Caveat
Artificial Intelligence
An evolutionary path, vs… …quite new capabilities
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 16Agenda • Artificial Intelligence & Industry 4.0 • Application areas, from the past to the future • Adoption (worldwide and Italy) • AI Journey AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 19
Artificial Intelligence in Smart Factory AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 20
Artificial Intelligence in Smart Supply Chain AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 25
Artificial Intelligence in PLM AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 26
Agenda • Artificial Intelligence & Industry 4.0 • Application areas, from the past to the future • Adoption (worldwide and Italy) • AI Journey AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 27
Diffusione delle classi di soluzione (worldwide)
Product Supply Others
Factory
Life Cycle Chain Activities
Autonomous Vehicle 1 3
161
Autonomous Robot 9 1
Intelligent Object 1 2 1
Virtual Assistant/Chatbot 1 3 11
Recommendation 1 8
Computer Vision 1 9 2 3
casi applicativi
Language Processing 2 3
Intelligent Data Processing 30 33 10 18
Robotic Process Automation 5 3
Campione: 127 Aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 28Diffusione delle classi di soluzione (worldwide)
Product Supply Others
Factory
Life Cycle Chain Activities Frequenza
1 3
Autonomous Vehicle
2%
9 1
Autonomous Robot
6%
1 2 1
Intelligent Object
6%
1 3 11
Virtual Assistant/Chatbot
9%
1 8
Recommendation
5%
Computer Vision 1 9 2 3 9%
Language Processing 2 3 3%
Intelligent Data Processing 30 33 10 18 54%
Robotic Process Automation 5 3 5%
Frequenza 20% 39% 14% 27% Campione: 127 Aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 29Diffusione delle classi di soluzione (worldwide)
Product Supply Others
Factory
Life Cycle Chain Activities Frequenza
1 3
Autonomous Vehicle
2%
9 1
Autonomous Robot
6%
1 2 1
Intelligent Object
6%
1 3 11
Virtual Assistant/Chatbot
9%
1 8
Recommendation
5%
Computer Vision 1 9 2 3 9%
Language Processing 2 3 3%
Intelligent Data Processing 30 33 10 18 54%
Robotic Process Automation 5 3 5%
Campione: 127 Aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 30Diffusione delle classi di soluzione per area
Identificazione di elementi, eventi o osservazioni che non sono conformi
a un modello previsto. Es. Process monitoring
Anomaly Detection
Product Supply Others
Factory8%
Life Cycle Chain Activities Frequenza
1 3 Predictive Analysis
Autonomous Vehicle Design Creation
38% 2%
24%
Analisi dei dati
Autonomous disponibili al fine di creare
Robot
nuovi contenuti, o progettare nuovi servizi
o prodotti. Tipicamente si applicano
9
101 1 Analisi dei dati al fine di fornire previsioni
6%
sull’andamento futuro del fenomeno
studiato. Tipicamente si applicano modelli
1 2 1
Intelligent
modelli non Object
supervisionati. di apprendimento supervisionato. 6%
VirtualEs. design optimization 1 3 11
Es. Predictive Maintenance, Demand
Assistant/Chatbot
Forecasting
9%
30%
1 8
Recommendation
Pattern Recognition
5%
Computer Vision 1
Analisi e identificazione 9 all'interno di dati grezzi
di pattern 2 al fine 3 9%
di identificarne la classificazione. Si applicano sia modelli
supervisionati che non. Es. Quality Inspection
Language Processing 2 3 3%
Intelligent Data Processing 30 33 10 18 54%
Robotic Process Automation 5 3 5%
Campione: 127 Aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 31Diffusione delle classi di soluzione (worldwide)
Product Supply Others
Factory
Life Cycle
Collaborative Robot Chain Activities Frequenza
1 3
Autonomous Vehicle
3%
9 1 Assistenza virtuale
Autonomous Robot
6% al
cliente
1 2 1
Intelligent Object
2%
1 3 11
Virtual Assistant/Chatbot
9%
1 8
Recommendation
6%
Computer Vision 1 9 2 3 9%
Dynamic Marketing
Language Processing 2 3 3%
Tipicamente utilizzata per30
Intelligent Data Processing
fini di monitoraggio
33 10 18 57%
(asset, qualità…) e
Robotic Process Automation 5 3 5%
sicurezza
Campione: 127 Aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 32Diffusione delle classi di soluzione (worldwide)
Product Supply Others
Factory
Life Cycle Chain Activities Frequenza
1 3
Autonomous Vehicle
2%
9 1
Autonomous Robot
6%
1 2 1
Intelligent Object
6%
1 3 11
Virtual Assistant/Chatbot
9%
1 8
Recommendation
5%
Computer Vision 1 9 2 3 9%
Language Processing 2 3 3%
Intelligent Data Processing 30 33 10 18 54%
Robotic Process Automation 5 3 5%
Frequenza 20% 39% 14% 27% Campione: 127 Aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 33I progetti più avanzati* (worldwide)
*Progetti in corso di
implementazione o a regime Product Supply Others
Factory
Life Cycle Chain Activities Frequenza
1
Autonomous Vehicle
1%
33 4
Autonomous Robot
6%
2 1
Intelligent Object
5%
Virtual Assistant/Chatbot 1 1 6 13%
Recommendation 5 8%
Computer Vision 3 1 2 9%
Language Processing 0%
Intelligent Data Processing 6 15 4 8 52%
Robotic Process Automation 3 1 6%
Frequenza 9% 44% 13% 34% Campione: 54 Aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 34I progetti più avanzati* (worldwide)
*Progetti in corso di
implementazione o a regime Product Supply Others
Factory
Life Cycle Chain Activities Frequenza
1
Autonomous Vehicle
1%
Meno del 40% dei progetti mappati è
33 4
Autonomous Robot
almeno in fase implementativa. 6%
2 1
Intelligent Object
5%
Virtual Assistant/Chatbot Solo il 16% è operativo.
1 1 6 13%
Recommendation 5 8%
L’ambito applicativo relativo allo sviluppo
Computer Vision 3 1 2 9%
di nuovi prodotti è in fermento, ma
Language Processing
ancora piuttosto immaturo. 0%
Intelligent Data Processing 6 15 4 8 52%
Robotic Process Automation 3 1 6%
Frequenza 9% 44% 13% 34% Campione: 54 Aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 35Le principali evidenze (worldwide)
1. La classe di soluzioni maggiormente diffusa è l’Intelligent Data Processing (54%),
implementata in particolare con finalità predittive (38%). All’interno della classe
Autonomous Vehicle, gli AGV in ambito manifatturiero non sono più accostati ai
temi dell’AI.
2. I progetti di AI si concentrano principalmente all’interno della fabbrica, in
particolare a supporto dei processi produttivi (monitoraggio e controllo dei
processi e robotica avanzata). Numerose anche le applicazioni nell’area Marketing
& Sales (chatbot e sistemi di raccomandazione).
3. I progetti a regime sono ancora pochi (16%). L’uso dell’AI viene spesso annunciato
con riferimento a progetti pioneristici, ma con uno stato di sviluppo embrionale.
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 36La situazione Italiana
Altro
Telecomunicazioni
Servizi
Media
Oil & Gas
2%
7% Manifatturiero
205
3%
3%
rispondenti
5% 32%
PA 5%
6%
Sanità
6%
66 aziende
7% 14%
Utility 10%
GDO & Retail del settore
Trasporti e
Manifatturiero
Logistica Finanziario
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 37La situazione Italiana: driver
La spinta preponderante nasce dalla conoscenza interna del tema
e dalla necessità di allinearsi alle aspettative dei clienti
Approccio esplorativo Legato alla filiera
37%
29%
19%
13%
2%
La conoscenza/competenza sul Il risalto che il tema ha avuto L’analisi delle iniziative dei nostri L’esigenza di allinearsi con le La proposta pervenuta dai nostri
tema di persone interne (news, eventi…) competitor aspettative dei clienti fornitori di soluzioni tecnologiche
all’azienda
Campione: 52 aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 38La diffusione delle classi di soluzione (Italia)
12%
Chatbot/Virtual
Assistant
Intelligent
Object
Natural
Recommendation
Introduzione prevista (%)
Language
Processing Intelligent Data Computer
Autonomous Processing Vision
RPA
Robot intelligente
Autonomous
Vehicle
Diffusione (%) 35%
Campione: 52 aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 39La maturità raggiunta sui progetti AI
A regime
16%
Sperimentazione
24%
In implementazione
15%
In futuro
Idea Progettuale
18%
11%
Nessuna Iniziativa
16% Campione: 55 aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 40Quali i freni all’adozione? (Italia)
Reperibilità di competenze interne 11% 33% 56%
Reperibilità di figure professionali sul mercato 31% 27% 42%
Mancanza di budget 38% 19% 42%
Prontezza dei clienti a recepire il valore delle soluzione con AI e a
20% 40% 40%
utilizzarle
Security & privacy 46% 19% 35%
Commitment da parte del Top Management 50% 23% 27%
Identificazione di business case simili 42% 35% 23%
Identificazione di un'offerta sul mercato che risponda alle esigenze 63% 15% 22%
Accettazione di soluzioni di AI da parte dei dipendenti 56% 24% 20%
Necessità di customizzazione dell'offerta sul mercato 50% 31% 19%
Non critica Mediamente critica Altamente critica
Campione: 27 aziende
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 41Le principali evidenze (Italia)
1. La comprensione della tematica è buona.
2. L'iniziativa interna è il principale promotore dello sviluppo di progetti e, in
seconda battuta, le aspettative dei clienti e le proposte dei fornitori.
3. I progetti sono ancora embrionali, le imprese stanno lavorando sui dati e sulle
infrastrutture, meno sugli altri aspetti necessari per la trasformazione.
4. Le principali barriere sono rappresentate dalla mancanza di competenze interne
e dalla difficoltà di reperire figure professionali sul mercato.
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 42Agenda • Artificial Intelligence & Industry 4.0 • Application areas, from the past to the future • Adoption (worldwide and Italy) • AI Journey AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 43
Artificial Intelligence Journey
Data and information assets
Algorithms and Technology
Traditional AI Company
Organization and skills
Company
Company culture
Customers relationships
AI: tecnologie e applicazioni industriali 16.11.2020 44Puoi anche leggere
