RICERCA ITALIANA     

ART DECO (Adaptive InfRasTructures for DECentralized Organizations)

Per capire in 10 righe

Introduzione
Il progetto ART DECO intende affrontare in modo integrato i tre obiettivi descritti nella Sezione 2.1 che riflettono, gli obiettivi già presenti nel bando. Il raggiungimento di tutti e tre gli obiettivi ci consentirà di comprendere e di supportare efficacemente il funzionamento e il continuo miglioramento delle imprese in rete. L'efficienza ed efficacia del funzionamento in rete riveste una rilevanza strategica per le imprese nazionali, che sono spesso caratterizzate da una piccola dimensione, ma che proprio attraverso le sinergie assicurate dalla rete sono in grado di migliorare la propria competitività.
Gli ostacoli attuali al funzionamento ottimale delle reti di imprese sono numerosi. Innanzitutto vanno approfonditi i modelli organizzativi, anche attraverso un esame delle ""best practice"". Si ipotizza che uno degli aspetti su cui centrare l'attenzione della ricerca sia il miglioramento dei livelli di fiducia tra gli attori della rete, in particolare all'interno della supply chain dei settori tradizionali. Inoltre si ipotizza che il funzionamento in rete riguardi non solo i processi della ""supply chain"", ma anche i processi di innovazione e di progettazione.
L'ostacolo maggiore al buon funzionamento della rete è che esso si regge su conoscenze, che sono condivise a diversi livelli, che spesso però sono implicite o tacite, nascoste all'interno di prassi non formalizzate o all'interno di artefatti che è difficile identificare. Questa conoscenza non è dunque accessibile in maniera strutturata. Ciò rende difficile l'evoluzione della rete in base ai cambiamenti del contesto di business, che sappiamo essere continui e rapidi nell'era della globalizzazione. Ecco allora che al tema della costituzione del sistema di gestione della conoscenza della rete di imprese il progetto dedica una particolare enfasi. La reificazione delle conoscenze tacite e/o nascoste risulta alla base della formalizzazione dei rapporti di business della rete e dei cambiamenti organizzativi da avviare in risposta alle esigenze di miglioramento del business stesso.
Il terzo componente chiave per realizzare le reti di imprese è il ""sistema nervoso"" sulla quale l'organismo multipolare si regge. La natura largamente evolutiva delle organizzazioni e dei loro rapporti e del business complessivo richiedono che l'infrastruttura tecnologica sia in grado di evolvere in maniera continua, in tempi rapidi e costi ridotti, adattandosi ai cambiamenti, auto-organizzandosi per quanto possibile in funzione di essi, esibendo cioè un comportamento di tipo autonomico. Le sfide della ricerca consistono innanzitutto nel calibrare processi di sviluppo delle soluzioni informatiche che abbiano caratteristiche di agilità e rapidità di realizzazione tali da consentire l'evoluzione dell'infrastruttura tecnologica in maniera il più possibile sincrona con i cambiamenti organizzativi della rete. Ciò richiederà inoltre che l'ambiente di sviluppo delle applicazioni sia di tipo cooperativo e consenta la condivisione di semilavorati tra le organizzazioni. Per questo si metterà a punto un workbench basato sulle metodologie e gli strumenti del software open-source.
Per supportare in maniera tempestiva i mutamenti organizzativi attraverso un parallelo mutamento del sistema informativo, è ovviamente necessario che questo sia costruito mediante componenti riusabili e/o servizi autonomi aventi interfacce ben definite. Ma è poi fondamentale che, da un lato, i meccanismi compositivi dei componenti e dei servizi siano in grado di riconfigurare dinamicamente il sistema informativo e, dall'altro, che si possa comunque garantire che il sistema nel suo complesso continui a offrire i livelli di qualità (non solo funzionale, ma anche in termini di sicurezza e affidabilità) che risponde agli obiettivi del business che l'infrastruttura deve supportare. Poichè il sistema deve essere in grado di evolvere durante il suo stesso funzionamento, scompare in larga misura la distinzione, in passato netta, tra attività di verifica da effettuare pre-deployment e operatività del sistema. Occorre dunque mettere a punto meccanismi di continua verifica, che spostano la loro azione a run-time, per poter assicurare i livelli di qualità del servizio attesi dal business. Si fa anche osservare esplicitamente che la capacità del sistema informativo distribuito di riconfigurarsi in maniera autonomica deve necessariamente basarsi su meccanismi di rappresentazione di conoscenza, attraverso opportune ontologie ""domain specific"" in cui i componenti e/servizi di base registrano le proprie caratteristiche.
Da ciò deriva lo stretto legame con le attività di ricercasulla gestione e rappresentazione della conoscenza.
Un altro aspetto che influenza la facilità di evoluzione delle soluzioni informatiche ha a che fare con l'architettura applicativa su cui si regge il sistema informativo. Le tradizionali architetture basate su variazioni del paradigma client-server richiedono che una forte pianificazione preliminare con la quale si allocano e rendono disponibili le risorse condivise mediante server. Al contrario, un'architettura di tipo ""egualitario"" peer-to-peer o GRID-based si caratterizza per una maggior flessibilità evolutiva. Nel progetto si esploreranno le opportunità offerte da queste architetture.
Infine, sempre a livello dell'infrastruttura tecnologica, il progetto ART DECO intende sperimentare a fondo l'utilizzo di dispositivi periferici pervasivi per aumentare l'intelligenza con la quale avviene l'interazione del sistema informativo con il mondo fisico.
Ciò richiederà di avviare opportune ricerche volte a supportare in maniera ottimale l'architettura della periferia e a garantire con essa i livelli di qualità richiesta (sicurezza, disponibilità, e privatezza, da un lato, e ridotti consumi energetici, dall'altro).
ART DECO intende sviluppare la ricerca in maniera integrata e interdisciplinare, con continue interazioni tra i tre domini progettuali (economico-organizzativo, knowledge management e sviluppo dell'infrastruttura tecnologica). Il processo procederà attraverso continue iterazioni, in base alle quali i modelli di business vengono analizzati, rappresentati e reingegnerizzati in funzione della conoscenza che viene progressivamente fatta affiorare e formalizzata.
Questi stanno alla base degli sviluppi tecnologici della piattaforma, che a sua volta offre nuove opportunità per la reingegnerizzazione dei processi e della conoscenza.
Oltre a realizzare sinergia continua tra i tre domini progettuali, ART DECO intende anche procedere attraverso un'interazione continua con le aree applicative in cui reificare l'idea delle reti di imprese. Al contrario di quanto avviene normalmente nei progetti di ricerca, che allocano i casi di studio alla fine del progetto, ART DECO intende integrarli lungo l'intero arco progettuale. Anche in tal caso si adotterà un approccio a spirale in cui si partirà da un'analisi preliminare dei requisiti per poi passare attraverso numerose iterazioni di sviluppo di soluzioni nei tre domini progettuali e validazione rispetto ai dimostratori, per poi rivisitare i requisiti e iterare nuovi sviluppi di soluzioni di ricerca.

I settori applicativi nei quali verranno sviluppati casi di studio sono stati selezionati in base alla rilevanza che questi hanno rispetto all'economia nazionale e alle potenzialità di rafforzamento che essi possono avere dalla messa in rete. Un altro aspetto non secondario è costituito dall'essere terreni ideali in cui sperimentare tecnologia innovativa per la periferia pervasiva. Sono stati pertanto selezionati i settori agro-alimentare e tessile-moda.
Nel primo troveranno ambiti privilegiati di sperimentazione (non
esclusiva) le reti wireless di sensori; nel secondo gli RFID. Le sperimentazioni verranno condotte in stretta collaborazione con utenti finali che hanno dichiarato una piena disponibilità a collaborare con il progetto. Viene fornito qui di seguito un elenco di questi partners che operano esternamente al progetto, ma che contribuiscono in maniera essenziale al suo svolgimento. Alla copia cartacea della domanda verranno allegate le lettere in cui questi partners dichiarano il loro impegno a supportare il progetto.
Un'ultima breve osservazione riguarda le complementarietà dei soggetti propoenenti. Ogni soggetto è in grado di mettere in rete le proprie competenze di alto livello scientifico in più di uno dei tre domini progettuali. In tal modo i diversi contributi disciplinari di sedi diverse potranno essere messi in rete, confrontarsi e trovare sintesi scientifiche più avanzate. Il partner industriale (IBM) è portatore di esperienze estremamente qualificate su tutte le tematiche del progetto e può contribuire allo sviluppo di soluzioni con caratteristiche di robustezza e qualità che vanno al di là dei semplici prototipi (""proof of concept"") che talvolta vengono prodotti dal mondo accademico.
Struttura del progetto
Consistentemente con quanto discusso nel paragrafo precedente, il progetto è strutturato in undici attività di ricerca, che si focalizzano sul raggiungimento dei tre obiettivi principali di progetto, e in due attività di progetto, che hanno lo scopo, la prima di produrre i dimostratori e svolgere le sperimentazioni sul campo, la seconda di valorizzare i risultati della ricerca attraverso attività di disseminazione, lo svolgimento di workshop, lo sviluppo di programmi di studio, ecc. Sono infine previste due attività dedicate alla gestione amministrativa ed al coordinamento scientifico del progetto.
La seguente figura mostra l’elenco delle attività i cui nomi sono riportati sia in Italiano che in Inglese.



Le attività 1, 2, e 3 si focalizzano sull’Obiettivo 1 (Modelli organizzativi e di business per le imprese in rete) e, in particolare, sui processi di gestione della conoscenza nelle relazioni intra ed inter-organizzative riguardanti tre dimensioni fondamentali: i) i processi di design e progettazione di nuovi prodotti (Attività 1), ii) Modellizzazione dei processi di cooperazione/competizione tra gli attori della supply chain all’interno della rete (networked enterprise) e gli attori esterni fonti dellinnovazione (Attività 2), iii) i processi organizzativi per l’adozione di innovazioni ICT nelle singole PMI operanti nei settori oggetto dell’indagine (Attività 3). La ricerca empirica realizzata con la collaborazione dei partner industriali permetterà l’individuazione di più specifiche relazioni tra l’adozione di modelli “communities-based” e l’adozione di tecnologie ICT per la gestione della conoscenza intra ed inter-organizzativae prestazioni di imprese singole e di aggregati di imprese.
Le attività 4, 5, 6 e 7 si focalizzano sull’Obiettivo 2 (Acquisizione, modellazione e gestione automatica della conoscenza di business derivata da fonti eterogenee e in particolare dal linguaggio naturale). In questo contesto l’analisi dei dati ottenuti dal monitoraggio dei processi aziendali permette un controllo sull’efficacia delle decisioni di management sulla produzione, e consente di verificare immediatamente l’effetto delle decisioni sulla capacità produttiva dall’azienda. Raccogliere ed analizzare automaticamente dati sul processo di produzione tramite l’analisi del patrimonio informativo dell’azienda stessa in termini di dati e di flussi di documenti all’interno e all’esterno dell’azienda è un modo per affrontare questo tipo di problema.
Il sistema di supporto a tale automatizzazione deve consentire lo svolgimento delle seguenti operazioni: a) ricerca delle opportune sorgenti informative, in termini di documenti aziendali, di dati più o meno strutturati provenienti da sistemi informativi esistenti, di flussi di eventi che si verificano nei processi aziendali b) estrazione dalle sorgenti informative delle informazioni di interesse c) interpretazione e integrazione delle informazioni d) analisi e disseminazione di tale conoscenza a tutti i livelli decisionali, adattandola ai contesti operativi. Nell’ambito del progetto, le attività 4, 5, 6 si occupano principalmente di offrire supporto alle operazioni a, b, e c, mentre l’attività 7 riceve input da tutte le altre e si focalizza principalmente sull’operazione d.
Le attività 8, 9, 10, e 11 si focalizzano sull’Obiettivo 3 (Infrastruttura tecnologica autonomica e pervasiva, basata su periferie intelligenti (RFID e reti di sensori)) ed in particolare si occupano di definire l’infrastruttura ed il corpo di metodi che consentono alle imprese manifatturiere di configurare dinamicamente la propria catena del valore, acquistando servizi forniti da terzi sulla base di requisiti propri della produzione in atto. Gli aspetti fondamentali che vengono investigati sono: 1) la definizione della rete di dispositivi a supporto delle interazioni tra le imprese e gli approcci deputati alla gestione degli aspetti di sicurezza della rete e di consumo di potenza (Attività 11), 2) la definizione di un modello architetturale e di una piattaforma di middleware per l’integrazione trasparente di risorse differenti, prime fra tutte servizi web e reti di sensori, al fine di supportare la composizione e riconfigurazione dinamica di applicazioni (Attività 9), 3) la definizione di metodi di sviluppo agili che guidino le attività di specializzazione della piattaforma tecnologica alle necessità delle specifiche aziende utenti (Attività 8), 4) lo sviluppo di approcci per la validazione continua dei sistemi riconfigurabili.
I dimostratori
I modelli, i metodi e le tecnologie sviluppati nell’ambito del progetto verranno sperimentati nel contesto dei processi produttivi e progettuali del settore agroalimentare e dell’abbigliamento che hanno manifestato il loro interesse ai risultati del progetto (si vedano le lettere di intenti allegate). Le aziende interessate per il settore dell’abbigliamento sono la Mantero di Como e la Real, situata nella provincia di Salerno. Entrambe le aziende interagiscono con una serie di attori particolarmente numerosa e varia: dai designer alle agenzie di pubblicità, dalle università ai grandi marchi della moda, dai fornitori delle materie prime alle riviste di settore e, di conseguenza, rilevano l’esigenza di avere un’infrastruttura tecnologica a supporto dell’interazione con i partner. In particolare, per la Real un obiettivo importante è quello di gestire e monitorare l’insieme degli attori che intervengono nel processo di design e produzione di camice, per poter riconfigurare la catena della fornitura al mutare delle necessità operative. Per la Mantero l'applicazione di tecnologie RFID presso i punti vendita dei grandi marchi con cui collabora consentirebbe di sviluppare una base di conoscenza sui comportamenti d'acquisto dei consumatori, in modo da interpretare fenomeni sociali e culturali proponendo “prototipi di futuri possibili”, prefigurando scenari di vita, prodotti e costumi.
Per il settore alimentare, hanno espresso interesse le aziende Donnafugata di Marsala, Pomilia della provincia di Salerno e l’Oleificio Cooperativo della Riforma Fondiaria della provincia di Bari. In particolare, Donnafugata è un’impresa che produce vini di qualità e pone particolare attenzione nella qualità del processo produttivo. Da un lato, l’azienda ha interesse a mantenere sotto rigido controllo alcuni importanti parametri del ciclo produttivo per garantire qualità ed integrità del prodotto stesso, dall’altro richiede anche la completa tracciabilità degli interventi effettuati su ciascuna massa di vino prodotta, fino alla fase di etichettatura. La messa in rete delle informazioni e dei controlli potrebbe partire già dal monitoraggio delle uve in vigna in modo da rilevare tempestivamente sbalzi di parametri di rilievo, ad esempio della temperatura, o l’umidità del terreno, per passare poi all’automazione dei controlli in cantina.

Abstract

Le esigenze di flessibilità e globalizzazione spingono le imprese, da un lato, a progressivi processi di decentramento e, dall'altro, a continue (ri)strutturazioni dei loro rapporti in rete, che non riguardano più solo la ""supply chain"" produttiva, ma anche i processi progettuali e di innovazione.
La ricerca vuole individuare le determinanti fondamentali dei livelli di fiducia tra i diversi operatori delle imprese in rete e mettere a punto soluzioni tecnologiche innovative capaci di rafforzarli. Nel fare ciò, distinguerà tra le conoscenze la cui circolazione tra gli attori può migliorare la competitività complessiva della rete e quelle specifiche di ciascun attore, che devono essere valorizzate e protette.
La realizzazione di tale strategia di ricerca richiede strumenti e metodologie capaci di individuare e raccogliere la conoscenza tacita nel punto in cui essa nasce e/o manifesta la sua influenza sulla competitività dell’intera rete. La dinamicità delle competenze collettive fa sì che in alcuni casi questa si manifesti a monte del processo produttivo, altre volte a valle di esso (es. presso singoli consumatori). La ricerca affronterà pertanto i problemi dell'acquisizione, formalizzazione e rappresentazione della conoscenza, partendo dalle diverse forme in cui essa si origina (e in particolare, dal linguaggio naturale) con l'obiettivo di costruire un sistema ontologico dei domini di business delle imprese in rete.

I requisiti di flessibilità delle>>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Carlo GHEZZI, Politecnico di MILANO

Obiettivo del Finanziamento

Scopo della ricerca

La ricerca intende sviluppare tecniche e strumenti per la diffusione delle “networked enterprise” tra le PMI italiane e sperimentare l'approccio in collaborazione con imprese operanti in due settori pilota (agro- alimentare e
tessile-moda) lungo tutto l'arco del progetto, dalla definizione iniziale dei requisiti ai prototipi/dimostratori, secondo un processo flessibile ed iterativo in cui lo sviluppo tecnologico procede di pari passo con l'acquisizione delle conoscenze e con il raffinamento dei meccanismi di funzionamento delle reti. Per ottenere ciò, la ricerca si articola su tre macro-obiettivi strettamente integrati:

Modelli organizzativi e di business per le imprese in rete

La spinta verso forme di ""networked enterprise"" deriva dalla crescente globalizzazione, che spinge le imprese ad accedere alle fonti di conoscenza più qualificate ovunque esse siano, a rispondere ai rapidi cambiamenti del mercato, a contenere i costi, a ridurre il time-to-market e a fornire prodotti sempre più orientati al cliente. Ogni impresa si focalizza sul proprio “core business”, e cerca di potenziare al massimo l’insieme di risorse di qualità acquisibili e orientabili alla propria azione competitiva, sia sviluppando collaborazioni e partnership con attori esterni qualificati, sia demandando all’esterno le attività non direttamente legate alla propria missione. Questa intensificazione della rete di relazioni tra. I casi di studio consentiranno di valutare il raggiungimento di adeguate prestazioni dei processi in termini di bilanciamento tra “obiettivi di efficienza” (es. tempi, costi), “obiettivi di efficacia” (es. customer satisfaction, fidelizzazione di distributori e clienti) ed “obiettivi di flessibilità” (es. velocità nel passaggio dagli output previsti a nuovi output emergenti).

Acquisizione, modellazione e gestione automatica della conoscenza di business derivata da fonti eterogenee e in particolare dal linguaggio naturale


Comprendere l’organizzazione interna della propria azienda e come avvengono le interazioni, sia nei processi di progettazione che con l’intera supply-chain, è il primo passo necessario per migliorare il proprio processo produttivo focalizzandosi sulla catena del valore. In particolare, individuando attività che non producono valore e devono essere ottimizzate od esternalizzate nonchè le potenzialità che nascono da rapporti di rete con altri attori. Per far questo è necessario conoscere in dettaglio tutti i processi aziendali e monitorare continuamente la loro esecuzione, per poi formalizzare i processi produttivi.

Ciò risulta complesso in quanto la conoscenza è implicita e risulta distribuita in numerosissime forme e in maniera più o meno strutturata (dai documenti, alle procedure, alle prassi di lavoro, alle diverse basi di datii dati, ecc.) deve essere estratta e rappresentata in modo esplicito in modo da poter essere riusata e da poter essere punto di partenza per trattamenti automatici.

La ricerca fornirà una metodologia per estrarre e rappresentare le conoscenze rilevanti per il business delle aziende in rete, guidata da un'analisi delle ontologie che ne caratterizzano i domini applicativi. Si cercherå' di estrarre conoscenze dai documenti scritti, dalle azioni di processo e dai più svariati tipi di ""repositories"" (strutturati e non), per poi formalizzarla e restituirla nella forma più opportuna.

Infrastruttura tecnologica autonomica e pervasiva, basata su periferie intelligenti (WSN--reti di sensori wireles-- e RFID)

Il progetto intende definire i modelli architetturali e le soluzioni middleware per l’integrazione trasparente di risorse eterogenee, dai servizi web ai dati acquisiti dall'ambiente fisico mediante microdispositivi pervasivi, quali WSN e RFID, al fine di realizzare un sistema informativo distribuito per le imprese in rete in grado di evolvere dinamicamente e con capacità di riconfigurarsi e di adattarsi ai cambiamenti in maniera automatica (in una parola, autonomico [34]). Il sistema informativo consentirà alle imprese di configurare dinamicamente la catena del valore, adattare in maniera continua la rete delle conoscenze e delle opportunità, acquisire e comporre servizi outsurced al fine di rispondere in maniera tempestiva ai requisiti che progressivamente emergono dai processi di business.

Basandosi sui modelli ""service-oriented"" che sono emersi negli ultimi anni [35], l’architettura si caratterizza in maniera originale sia per un’enfasi verso strutture decentrate di tipo peer-to-peer e GRID- based su cui realizzare la condivisione e composizione dinamica di servizi, che per la presenza di supporto nativo all’integrazione dei microdispositivi intelligenti per l’interazione con il mondo fisico. Il decentramento dell’architettura verso le forme peer-to-peer e GRID-based fornisce nuove opportunità per il supporto alla cooperazione e alle attività condivise di progettazione. L’utilizzo di WSN e RFID assume una rilevanza strategica nella gestione della supply chain in settori, quale l'agroalimentare, che richiedono elevati livelli di tracciabilità di semilavorati, ingredienti e componenti.


La flessibilità della piattaforma tecnologica richiede che i relativi processi di sviluppo siano anch'essi flessibili e tempestivi. Il progetto prevede pertanto lo studio e la messa a punto di metodologie agili di processo [45]. Le attività di verifica, tradizionalmente svolte prima della messa in opera del sistema, si devono ora estendere in maniera continua a ""run time"". Poichè inoltre lo sviluppo della piattaforma sarà esso stesso di tipo cooperativo, verrà dato spazio all'uso di metodologie e di ambienti di sviluppo di software open-source, che sembrano particolarmente adatti allo scopo, anche per il target di imprese piccole e medie alle quali il progetto fa riferimento.

Il cuore della soluzione tecnologica sarà rappresentato da un ambiente per la pubblicazione, la composizione, il coordinamento, l’esecuzione ed il monitoraggio di servizi eterogenei. Il middleware consentirà di creare un’applicazione mediante la composizione di servizi web, servizi esportati da una piattaforma di WSN e RFID, risorse GRID e funzionalità legacy.
Ogni servizio sarà specificato mediante la sua funzionalità, un insieme di parametri di qualità del servizio, ed una descrizione di come esso si interfaccia con il middleware. La ricerca dei servizi e la composizione avverrà sulla base di rappresentazioni esplicite della conoscenza e delle regole di business catturate in opportune ontologie di dominio, coerentemente con quanto verrà messo a punto dalle ricerche del precedente obiettivo.

Con riferimento ai parametri valutativi elencati all’art.4 del Bando FIRB 17 Maggio 2005, e in particolare alla voce ""Rilevanza e/o originalità dei risultati di ricerca attesi, innovatività delle metodologie proposte"", gli aspetti particolarmente innovativi della proposta risiedono nella estrema flessibilità sia a livello delle relazioni di business delle imprese in rete che delle soluzioni tecnologiche che del processo di sviluppo delle applicazioni, l'integrazione attraverso conoscenza condivisa, l'architettura tecnologica autonomica e pervasiva, l'utilizzo di periferia intelligente (WSN e RFID).]>>>

Durata

36 mesi