Dalla supply chain lineare alla filiera circolare e intelligente

Un progetto di ricerca industriale e sviluppo sperimentale per trasformare la catena di approvvigionamento dell'industria ceramica attraverso tecnologie digitali, economia circolare e una nuova generazione di materiali.

FINANZIAMENTO

Ministero delle Imprese e del Made in Italy – Accordi per l'Innovazione (D.M. 31 dicembre 2021)

CODICE PROGETTO

F/310122/01-05/X56

DURATA

Gennaio 2024 — Dicembre 2026 (in corso)

IL CONTESTO

Un sistema fragile in un mondo instabile

L'industria ceramica italiana è tra le più avanzate al mondo, ma la sua catena di approvvigionamento mostra vulnerabilità strutturali. La dipendenza da materie prime importate da aree geopoliticamente instabili, la logica del just-in-time spinta all'estremo, la delocalizzazione di fasi produttive: tutto ciò ha reso il sistema fragile di fronte a shock improvvisi.

La pandemia prima e le tensioni internazionali poi hanno reso evidente questa fragilità. Le interruzioni delle forniture, l'impennata dei costi energetici, l'instabilità logistica hanno messo a dura prova la competitività delle imprese, ma hanno anche rivelato qualcosa di più profondo: la necessità di ripensare il modello stesso di approvvigionamento.

Non si tratta solo di trovare fornitori alternativi o di aumentare le scorte. Serve un cambio di paradigma: passare da una catena sequenziale, dove il valore si disperde a ogni passaggio, a una rete intelligente capace di creare, intercettare e mantenere il valore lungo l'intera filiera.

È qui che l'economia circolare incontra la trasformazione digitale. Non come slogan, ma come strumento operativo per costruire supply chain più resilienti, più sostenibili e più competitive.

Dipendenza da materie prime estere e filiere complesse

Frammentazione dei dati lungo la supply chain

Assenza di KPI su rischio e sostenibilità

Reattività nelle decisioni di approvvigionamento

IL PROGETTO

Circular and Intelligent Supply Chain

VOLT nasce per progettare, realizzare e validare un sistema integrato di soluzioni che trasformi la catena di approvvigionamento dell'industria ceramica. Al centro del progetto c'è un obiettivo ambizioso: costruire un gemello digitale esteso all'intera filiera, capace non solo di monitorare, ma di simulare, prevedere e ottimizzare.

Il Digital Supply Chain Twin è la replica virtuale della rete di fornitura reale. Integra dati da ogni nodo della filiera, applica algoritmi di intelligenza artificiale per identificare rischi e opportunità, simula scenari alternativi per supportare decisioni strategiche.

Per funzionare, il progetto ha bisogno di tre ingredienti fondamentali.

01

Conoscenza delle risorse

Mappare le georisorse disponibili in Italia e in Europa, caratterizzare le materie prime, sviluppare indicatori di tracciabilità.

02

Materiali innovativi

Formulare nuovi impasti ceramici e additivi chimici che permettano di utilizzare risorse locali senza compromettere la qualità del prodotto.

03

Capacità di misurare

Costruire modelli per valutare l'impatto ambientale, la circolarità e il rischio lungo l'intera filiera.

Il progetto lavora su tutti questi fronti simultaneamente, con un approccio transdisciplinare che integra geologia, chimica, ingegneria industriale, economia e scienze della sostenibilità.

IL PERCORSO

Un progetto in evoluzione

VOLT si sviluppa lungo un percorso triennale strutturato in fasi che si alimentano reciprocamente. Al diciottesimo mese di attività, il progetto ha raggiunto la verifica intermedia con tutti gli obiettivi pianificati conseguiti nei tempi previsti.

FASE 1
Completata ✓

Costruzione delle fondamenta

La prima fase ha gettato le basi del sistema. È stato realizzato un database georeferenziato dei giacimenti di materie prime italiane ed europee, utilizzabile per valutare strategie di reshoring. Sono stati sviluppati i modelli concettuali per la valutazione della carbon footprint di filiera, della circolarità e del rischio di approvvigionamento. È stata completata la caratterizzazione delle nuove materie prime e sono stati avviati gli studi per i formulati chimici di nuova generazione.

FASE 2
In corso

Sviluppo e integrazione

La fase attuale sta traducendo i risultati della ricerca in strumenti operativi. Il Digital Supply Chain Twin è in fase di sviluppo avanzato: le metriche sono definite, i flussi di dati individuati, l'architettura di integrazione tra mondo fisico e virtuale completata. I modelli decisionali per il reshoring sono stati implementati e testati. La formulazione dei nuovi additivi chimici per gli impasti ceramici procede secondo piano.

FASE 3
Prossimi sviluppi

Validazione e collaudo

L'ultima fase porterà il sistema in ambiente operativo pre-industriale. Il Digital Supply Chain Twin sarà collaudato su scenari reali di approvvigionamento. I nuovi impasti ceramici saranno testati sulle linee produttive. L'adeguamento degli impianti di stoccaggio e preparazione consentirà di validare la nuova configurazione della supply chain.

I RISULTATI

Primi risultati concreti

Il progetto sta producendo risultati tangibili che, pur essendo intermedi, costituiscono già strumenti operativi per la trasformazione della filiera ceramica.

Mappatura

strutturata del rischio di filiera

Misurazione

della Carbon Footprint Scope 3

Integrazione

dei dati in un Digital Twin

Predittività

nelle decisioni multi-obiettivo

Database delle georisorse italiane ed europee

È stato realizzato un catalogo georeferenziato che raccoglie informazioni su giacimenti attivi e potenziali di materie prime ceramiche: caolino, argille, feldspati, sabbie silicee, bentonite. Il database, costruito su piattaforma PostgreSQL con estensione spaziale PostGIS, permette interrogazioni avanzate e visualizzazioni cartografiche. Diverse materie prime sono già state caratterizzate con dati chimico-fisici, mineralogici e reologici. È la base informativa per valutare concretamente strategie di approvvigionamento alternative a quelle tradizionali.

Carbon Footprint di Supply Chain (CF-SC)

È stato sviluppato un modello innovativo per la rendicontazione integrata delle emissioni di gas serra lungo l'intera catena di fornitura. A differenza degli approcci tradizionali, limitati ai confini della singola azienda, il modello CF-SC integra le emissioni dirette e indirette di Scope 3 attraverso l'intera filiera, eliminando i doppi conteggi tramite algoritmi su matrici di rilevanza finanziaria. È uno strumento per rendere misurabili scelte di approvvigionamento fino a oggi valutate solo qualitativamente.

Sistema di valutazione del rischio di supply chain

È stato costruito un approccio sistemico per la gestione dei rischi lungo la catena di fornitura che integra fattori geopolitici, climatici, normativi, informatici e finanziari. Il modello produce un punteggio aggregato per ogni fornitore e nodo della rete, evidenziando vulnerabilità specifiche e sistemiche. Include strumenti per la stima della compliance ESG, della vulnerabilità cyber e della fragilità economico-finanziaria. È il primo passo verso una gestione predittiva del rischio di approvvigionamento.

Indicatori di circolarità operativi

Sono stati sviluppati e implementati quattro indicatori per misurare la circolarità della filiera: Retained Environmental Value (REV), Retained Economic Value (REcV), Retained Social Value (RSV), Retained Technological Value (RTV). Le dashboard Power BI già attive permettono il monitoraggio in tempo reale di questi indicatori, trasformando il concetto astratto di economia circolare in metriche concrete per le decisioni di approvvigionamento.

Architettura del Digital Supply Chain Twin

Il sistema di interfacciamento tra mondo fisico e virtuale è ora pienamente operativo. I dati provenienti dalla fabbrica e dalla rete di fornitura confluiscono in un database integrato che alimenta il gemello digitale, garantendo un accesso più rapido e affidabile alle informazioni. La qualità della raccolta dati è stata significativamente migliorata, riducendo in modo sostanziale gli errori. Questa infrastruttura costituisce la base tecnologica per abilitare l’analisi di scenario automatizzata.

Benchmark delle nuove materie prime

È stata completata la caratterizzazione di 21 materie prime identificate come potenziali alternative per il reshoring degli impasti ceramici. Per ogni materiale sono stati rilevati parametri reologici, pH, conducibilità, contenuto di ioni e variazioni nelle 24 ore. Il database risultante costituisce la base per lo sviluppo dei nuovi additivi chimici e per la riformulazione degli impasti.

Procedure per lo sviluppo di smart chemicals

Sono state sviluppate e validate le procedure operative per la formulazione di nuovi additivi chimici. Le metodiche permettono di riprodurre fedelmente in laboratorio le condizioni industriali di macinazione e misurare le performance dei materiali. La ricerca del fluidificante ottimale per i nuovi impasti è in corso, con l'obiettivo di incrementare la densità della barbottina mantenendo le proprietà reologiche standard.

Impatto in costruzione

Questi risultati intermedi stanno già generando valore, ma il loro pieno potenziale emergerà con il completamento del progetto. Il Digital Supply Chain Twin permetterà simulazioni di scenario per valutare l'impatto di diverse combinazioni di fornitori e materie prime prima di assumere decisioni irreversibili. I nuovi impasti ceramici, una volta validati in ambiente industriale, potranno ridurre la dipendenza da materie prime critiche di provenienza extra-europea. I modelli di valutazione del rischio e della circolarità offriranno alle imprese strumenti per tradurre gli obiettivi di sostenibilità in scelte operative concrete.

La replicabilità è parte integrante della visione progettuale. Gli strumenti e i metodi sviluppati per l'industria ceramica potranno essere adattati ad altri settori manifatturieri ad alta intensità di risorse che affrontano sfide analoghe nella gestione delle proprie catene di fornitura.

LA PARTNERSHIP

Un ecosistema di competenze

VOLT riunisce imprese industriali e università in un partenariato che integra competenze manifatturiere, chimiche, geologiche, ingegneristiche ed economiche. È un ecosistema dove la ricerca di base incontra l'applicazione industriale e dove discipline diverse collaborano su un obiettivo comune.

Gruppo Ceramiche Gresmalt

Tra i principali produttori italiani di gres porcellanato, coordina il progetto e mette a disposizione ciò che solo un'industria può offrire: impianti reali, dati storici, conoscenza profonda dei processi. I suoi stabilimenti in Emilia-Romagna sono il luogo dove le soluzioni sviluppate vengono messe alla prova. Guida le attività di eco-design circolare del sistema di approvvigionamento e la validazione operativa della Circular and Intelligent Supply Chain.

SACMI

Leader mondiale nelle tecnologie per l'industria ceramica, porta nel progetto la capacità di tradurre la ricerca in soluzioni industriali. Sviluppa il Digital Supply Chain Twin, definendo metriche, classi e benchmark per la modellazione della filiera. Progetta l'architettura di simulazione a eventi discreti che permetterà di condurre analisi multi-scenario e supportare i processi decisionali sull'approvvigionamento.

Zschimmer & Schwarz Ceramco

Specialista nella chimica per l'industria ceramica, sviluppa i nuovi additivi che renderanno possibile l'utilizzo di materie prime locali. Conduce la caratterizzazione reologica delle nuove materie prime e formula i chemicals tailor-made per impasti, smalti ed engobbi: fluidificanti, tenacizzanti, agenti per la riduzione del cuore nero. È il ponte tra le risorse geologiche disponibili e i prodotti ceramici di qualità.

Università degli Studi di Pavia

Costruisce le fondamenta conoscitive del progetto. Realizza il database georeferenziato delle georisorse italiane ed europee, sviluppa i protocolli di tracciabilità delle materie prime, studia la reattività dei materiali nei processi di sinterizzazione. Conduce inoltre l'analisi strategica della sostenibilità economica, sociale e ambientale delle catene del valore e sviluppa i nuovi modelli di business circolari.

Università degli Studi di Brescia

Sviluppa gli strumenti per misurare ciò che conta. Costruisce il modello di Carbon Footprint di filiera che integra le emissioni lungo l'intera supply chain, il framework di Circular Assessment e il sistema di valutazione del rischio di approvvigionamento. Questi modelli, una volta integrati nel Digital Twin, permetteranno simulazioni e analisi in tempo reale a supporto delle decisioni di sostenibilità.

L'IMPATTO

Completare la trasformazione

I prossimi diciotto mesi porteranno al completamento del sistema. Il Digital Supply Chain Twin sarà collaudato con analisi multi-scenario su casi reali di approvvigionamento. I nuovi formulati chimici saranno validati in ambiente pre-industriale. Le linee produttive saranno adeguate per gestire i nuovi impasti ceramici.

VOLT, però, guarda oltre la durata del progetto stesso. La Circular and Intelligent Supply Chain che sta prendendo forma rappresenta un modello replicabile: un modo nuovo di gestire l'approvvigionamento che integra sostenibilità, digitalizzazione e resilienza in un sistema coerente.

La visione è quella di un'industria ceramica capace di valorizzare le risorse locali senza rinunciare alla qualità che la rende competitiva nel mondo; di catene di fornitura che non solo resistono agli shock esterni, ma imparano da essi; di imprese che dispongono degli strumenti per tradurre gli obiettivi di economia circolare in decisioni operative concrete.

Il progetto è in corso. I risultati raggiunti finora dimostrano che la transizione verso una filiera circolare e intelligente non è un'aspirazione teorica: è un percorso concreto, già in costruzione.

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