Carel: AI e digital twin per scalare la produzione

L’industria manifatturiera si confronta costantemente con la sfida di ottimizzare la produzione su scala globale, mantenendo elevati standard qualitativi e rispondendo con agilità alle dinamiche di un mercato in continua evoluzione. L’adozione di tecnologie avanzate come l’intelligenza artificiale e il digital twin rappresenta una leva strategica per le aziende che mirano a una crescita sostenibile e a un vantaggio competitivo duraturo. Carel S.p.A., realtà veneta di primo piano nel settore della refrigerazione e del condizionamento industriale, ha intrapreso un significativo percorso di innovazione in quest’ambito, collaborando con MADE – Competence Center Industria 4.0 per studiare e ottimizzare il lancio e la produzione di un nuovo prodotto su scala mondiale. Questa iniziativa, che ha fatto leva su due tecnologie avanzate – AI e Digital Twin -, non solo ha risposto a un’esigenza operativa specifica, ma ha anche gettato le basi per una più ampia integrazione dell’intelligenza artificiale nei processi e nei prodotti dell’azienda.

Un’azienda solida proiettata verso la crescita globale

Con una storia di oltre cinquant’anni, Carel si è affermata come un punto di riferimento nella progettazione, produzione e commercializzazione di sistemi per l’ottimizzazione energetica. Come ha sottolineato Fabrizio Brancher, Group Head of Quality di Carel, l’azienda “sostanzialmente disegna, produce, commercializza sistemi per l’ottimizzazione energetica in ambito industriale sulla refrigerazione e il condizionamento”. Quotata alla Borsa di Milano dal 2018, Carel impiega circa 3.000 persone, di cui un terzo ingegneri, a testimonianza di una forte vocazione tecnica e di una costante spinta verso l’innovazione.

L’azienda ha vissuto una fase di significativa espansione negli ultimi anni e guarda a un futuro di forte crescita. Per affrontare le sfide connesse a questa espansione, in particolare la necessità di lanciare un nuovo prodotto destinato a una distribuzione globale e a volumi produttivi importanti, Carel ha voluto ripensare e ottimizzare i propri assetti produttivi. Si trattava di garantire che il nuovo prodotto potesse essere fabbricato nel “miglior modo possibile” nei diversi stabilimenti del gruppo, dislocati in Italia, Croazia, Cina, Stati Uniti e Brasile. Questa esigenza ha spinto Carel a cercare partner qualificati e a esplorare le potenzialità delle nuove tecnologie digitali, trovando nel competence center MADE un interlocutore ideale per avviare un progetto mirato. La collaborazione è nata dalla convinzione che “collaborare col Made in alcuni progetti fosse un modo giusto per affrontare il futuro nel modo migliore possibile”, come ha sottolineato Brancher.

La pianificazione strategica delle operations: il ruolo del digital twin

La sfida principale per Carel consisteva nell’ottimizzare la configurazione produttiva per un prodotto ambizioso, destinato a essere fabbricato in diverse parti del mondo. L’obiettivo, come spiegato da Brancher, era favorire il lancio del prodotto nel mondo e la sua produzione nei vari siti dove questo prodotto sarebbe stato industrializzato. Per affrontare questa complessità, si è scelto di sviluppare un digital twin, un gemello digitale dell’intero processo produttivo.

La collaborazione con MADE è stata quindi focalizzata sull’ottimizzazione, con lo scopo, come ha precisato Brancher, di “capire quale fosse il modello migliore dal punto di vista produttivo da sviluppare, anche per andare incontro alle esigenze dei clienti in tutto il mondo”. Il digital twin ha permesso a Carel di simulare diversi scenari, di analizzare nel dettaglio i costi e i benefici di differenti configurazioni di linea, di pianificare con maggiore precisione i tempi e le modalità di implementazione nei vari stabilimenti. Grazie a questa rappresentazione virtuale, è stato possibile studiare in modo ragionato dove, come e quando produrre, tenendo conto delle specificità di ogni sito e delle dinamiche di un mercato globale. La natura dei prodotti Carel, caratterizzati da cicli di sostituzione relativamente lunghi, ha consentito di dedicare il tempo necessario a uno studio approfondito e a una pianificazione accurata, massimizzando i benefici derivanti dall’adozione del digital twin.

L’intelligenza artificiale come catalizzatore di efficienza e innovazione

All’interno del progetto di sviluppo del digital twin, l’intelligenza artificiale ha giocato un ruolo di supporto fondamentale, sebbene Brancher l’abbia definita, in questa sua prima applicazione specifica, “abbastanza basic”. L’AI è stata impiegata principalmente per la modellazione avanzata dei processi, per l’ottimizzazione dei parametri di produzione e per la validazione del modello digitale stesso. Questa applicazione, pur mirata e circoscritta, si è rivelata estremamente utile e, soprattutto, propedeutica.

Infatti, l’esperienza maturata con il digital twin ha agito da stimolo per “cominciare a sviluppare anche altri progetti ‘embedded’ nel prodotto, che tenessero conto appunto di aspetti predittivi dal punto di vista dell’ottimizzazione energetica”. L’intelligenza artificiale, quindi, da strumento di supporto alla pianificazione produttiva, ha iniziato a permeare anche la progettazione dei prodotti stessi, con l’obiettivo di renderli ancora più efficienti e intelligenti. Questo ha innescato, come ha sottolineato Brancher, “uno sviluppo di competenze non solo nella parte operation ma in tutta la supply chain e anche in tutto lo sviluppo prodotto”. L’iniziale progetto con MADE ha così aperto la strada a una visione più ampia dell’AI, intesa come tecnologia trasversale capace di generare valore in diverse aree aziendali.

Risultati concreti e un nuovo metodo per il futuro

Il progetto sviluppato con MADE ha portato a risultati tangibili, primo fra tutti il successo nel lancio del nuovo prodotto su scala globale, supportato da un assetto produttivo ottimizzato. Tuttavia, i benefici si sono estesi ben oltre questo specifico obiettivo. Brancher ha evidenziato come “lo sviluppare un digital twin con le logiche di un modello e tutta la parte di ottimizzazione, validazione del modello in qualche modo ci ha portato a capire che questo tipo di impostazione è importante da usare non solo su questo prodotto ma anche nei prodotti futuri”. L’azienda ha quindi acquisito non solo una soluzione a un problema contingente, ma un vero e proprio metodo di lavoro, una best practice da replicare per le future iniziative di sviluppo e lancio di nuovi prodotti.

Quantificare con precisione il ritorno sull’investimento di un progetto di questo tipo può essere complesso, poiché è difficile isolare l’impatto del singolo modello dalla miriade di fattori che concorrono al successo di un prodotto. Lo studio ha però fornito a Carel parametri di riferimento chiari in termini di efficienza e qualità, sui quali misurare le performance attuali e future. La collaborazione con MADE ha poi permesso a Carel di accedere a un network di conoscenze e di potenziali partner, incluse startup specializzate in intelligenza artificiale, arricchendo il bagaglio di competenze interne e aprendo nuove prospettive di collaborazione. Questa dinamica, ha affermato Brancher, “è stata sicuramente un’esperienza motivante per il team e che ci ha dato un boost in varie aree dell’organizzazione”.

Competenze e visione: l’AI nel DNA di Carel

Carel può contare su un solido nucleo di competenze tecniche interne, grazie alla significativa presenza di ingegneri, particolarmente focalizzati sullo sviluppo prodotto e già avvezzi all’utilizzo di tecnologie avanzate. L’intelligenza artificiale, in questo contesto, non è una novità assoluta, essendo già esplorata in alcune applicazioni legate all’efficientamento energetico dei prodotti. Il progetto con MADE, tuttavia, ha avuto il merito di estendere il focus dell’AI anche all’ambito manifatturiero e dei processi produttivi.

Questa esperienza ha rafforzato la consapevolezza interna sull’importanza di investire nello sviluppo di competenze legate all’intelligenza artificiale, non solo per l’innovazione di prodotto, ma anche per l’ottimizzazione dei processi industriali. L’azienda sta lavorando attivamente per far sì che l’AI diventi una componente sempre più integrata nel design dei propri processi produttivi.

La sfida costante, come per molte altre realtà industriali, rimane quella di implementare e diffondere queste competenze in modo capillare all’interno dell’organizzazione, accelerando l’adozione di nuovi strumenti e metodologie. Il top management e la funzione qualità, di cui Brancher è responsabile, giocano un ruolo chiave nel promuovere questa evoluzione culturale e tecnologica.

Verso una manifattura sempre più intelligente e connessa

L’esperienza di Carel, supportata dalla partnership strategica con il competence center MADE, illustra come un’azienda manifatturiera consolidata possa affrontare con successo le sfide della globalizzazione e dell’innovazione tecnologica. L’adozione del digital twin e dell’intelligenza artificiale per ottimizzare il lancio di un nuovo prodotto ha rappresentato non solo una soluzione efficace a un problema specifico, ma anche un’importante tappa in un percorso di trasformazione più ampio.

Questo progetto ha permesso a Carel di affinare i propri processi produttivi, di acquisire un metodo di lavoro innovativo e replicabile e di rafforzare la propria cultura aziendale orientata all’efficienza e all’innovazione. L’intelligenza artificiale, da strumento inizialmente focalizzato sulla modellazione, si sta progressivamente integrando nel DNA dell’azienda, influenzando sia lo sviluppo dei prodotti, con un focus crescente sulla predittività e sull’ottimizzazione energetica, sia la progettazione dei processi manifatturieri. La collaborazione con un ecosistema di innovazione come quello offerto da MADE – che sui temi dell’AI nell’industria propone il Servizio DRAIVE e il Servizio AI 4 Knowledge – si è rivelata fondamentale per accelerare questo percorso, fornendo competenze, network e stimoli preziosi.