Come l’Intelligenza Artificiale sta trasformando l’industria

Le scatole dei formaggini vengono movimentate su nastri trasportatori che servono le macchine di confezionamento. Una videocamera posizionata in un punto strategico scatta una foto e, successivamente, la trasmette ad un robot industriale (raspberry) sul quale lavora un algoritmo di object detection, una tecnica che, attraverso l’utilizzo di reti neurali, riesce a localizzare e classificare gli oggetti in immagini. In questo modo, l’algoritmo riconosce il logo dell’azienda sulla scatola e, in caso non fosse corretto, invia un segnale ad un estrattore che rimuove la confezione dal nastro. È questo l’esempio di machine learning messo a punto dalla Prealpi Spa Industria Casearia di Varese, impresa centenaria e famosa in tutto il mondo per il suo burro. Un’applicazione di Intelligenza Artificiale realizzata nell’ambito di un progetto promosso dall’I-FAB (un laboratorio che simula una fabbrica) dell’Università LIUC di Castellanza.
L’iniziativa, portata avanti con la collaborazione di Confindustria Varese e Servizi Confindustria Varese, attraverso un finanziamento di Fondirigenti, è nata con l’obiettivo di formare i dirigenti delle imprese del Varesotto e di diffondere la cultura lean, le tecnologie 4.0 e l’implementazione dell’Intelligenza Artificiale all’interno dei processi produttivi. Con uno scopo ben preciso: contribuire all’efficientamento e all’innovazione delle realtà manifatturiere. Tra sfide, opportunità, nuove consapevolezze e, a volte, anche limiti da dover gestire. Sono state 11 le aziende di piccole, medie e grandi dimensioni che hanno preso parte all’iniziativa dell’ateneo di Castellanza, sviluppando applicazioni di machine learning, con l’utilizzo di hardware economici e alla portata di qualsiasi realtà. Computer vision, agenti e data mining: sono questi i 3 principali ambiti in cui sono state sviluppate soluzioni di AI.

Computer vision

Un approccio simile a quello di Prealpi è stato adottato dalla Carl Zeiss Vision Care Italia Spa (attiva nel panorama dell’occhialeria mondiale e presente in provincia con lo stabilimento produttivo di Castiglione Olona). Carl Zeiss ha implementato tecnologie di computer vision, sistema che consente ai computer di ricavare informazioni da immagini, video e altri input: “In cima al robot che inserisce e sigilla le bustine con le lenti, è stata inserita una videocamera che scatta foto alle bustine chiuse e, successivamente, le passa a un raspberry sul quale lavora un sistema di machine learning – raccontano dall’azienda –. L’algoritmo riconosce se la foto ritrae bustine opportunamente sigillate o meno. In caso non fossero chiuse correttamente, il robot invia un segnale per il quale non effettua la movimentazione delle bustine verso il nastro trasportatore”. Lo stesso sistema di AI può trovare applicazione nel comparto delle apparecchiature elettriche ed elettroniche: è il caso della B.D.G. EL. Srl di Bardello. L’operatore, nella sua mansione quotidiana, controlla due tavole rotanti dotate di 6 vibratori ciascuna che assemblano morsettiere per i protettori dei compressori dei frigoriferi. Durante questo passaggio, può capitare che i case (involucri di plastica che contengono le morsettiere) si incastrino, non alimentando più il buffer (contenitore temporaneo di pezzi pronti per essere montati). “In corrispondenza di questo punto – spiegano dall’impresa – è stata inserita una videocamera che scatta delle foto e le passa a un raspberry che utilizza un algoritmo di AI per riconoscere se la foto ritrae un incastro o meno. Nel primo caso, il robot industriale invia un segnale ad un soffiatore che, attivandosi, fa cadere i case incastrati nel vibratore”.
Sempre in tema di computer vision, è interessante l’esperienza della A.C.S.A. Steel Forgings Spa (specializzata nello stampaggio a caldo di acciaio), che ha implementato un sistema che opera su tutte le parti che escono dalla forgia. “Una volta pronti, i pezzi vengono controllati al magnetoscopio per individuare difetti come cricche, bruciature o mancanze – fanno sapere dalla realtà di Oggiona con Santo Stefano –. Tramite una videocamera vengono scattate foto e poi inviate al raspberry sul quale lavora un algoritmo di riconoscimento, allenato a riconoscere i pezzi conformi. In caso di errori, viene inviato un segnale a un led posto sul magnetoscopio che si accende, richiamando l’operatore per eseguire un controllo”.

Gli agenti

Un altro ambito in cui le imprese varesine hanno implementato soluzioni di AI è quello legato agli agenti, ovvero dei sistemi o programmi in grado di eseguire autonomamente attività per conto di un utente. È il caso della Fiamma Spa di Cardano al Campo, che produce accessori per camper, caravan e motorhome: “I porta bici per camper realizzati dall’azienda vengono ottenuti tagliando barre di alluminio e assemblando gli spezzoni ricavati dal taglio”.

Fiamma persegue l’efficienza cercando di ottimizzare i lotti di taglio e di minimizzare gli scarti di produzione. “È stato realizzato un agente che consente all’utente di richiamare un algoritmo di nesting (processo che consente di posizionare in modo efficiente più forme in un’area, ndr), consultare il database delle giacenze, parametrizzare l’algoritmo, avviarlo e presentare il risultato dato dal piano di taglio ottimizzato in forma tabellare”, spiegano dall’impresa di Cardano.
Anche per una realtà tessile del territorio, la Eurojersey Spa di Caronno Pertusella, la creazione di agenti è stata di aiuto nell’automatizzazione dei processi. “Disponiamo di un’enorme mole di dati raccolti sul campo come la temperatura del bagno di tintura, il grado di colore e la numerosità di difetti. Per questo motivo, è stato realizzato un agente che, sulla base delle richieste in linguaggio naturale da parte degli utenti, analizza i dati trasformandoli in informazione”. In questo ambito, un altro esempio arriva dalla Fogliani Spa di Busto Arsizio (commercio all’ingrosso di materiale elettrico): “Accedendo al database aziendale, l’agente risponde alle domande tecniche dei clienti sui prodotti di una particolare linea e innesca l’aggiornamento del database stesso da parte dell’operatore, con conseguente feedback all’utente, qualora la risposta non sia presente nella versione attuale”.
Ulteriore case study è quello pensato dalla Carl Zeiss X-Ray Technologies Srl di Cassano Magnano, che progetta e realizza macchine per controlli non distruttivi mediante raggi X, efficientando la fase di assemblaggio. “Il processo produttivo è contraddistinto da numerose fasi di assemblaggio e le macchine devono essere corredate da una parte importante di manualistica – raccontano –. È stato sviluppato un agente che partendo da un video, crea autonomamente standard work, procedure di manutenzione e manuali”.

Data mining

Il data mining, una soluzione di AI che permette di razionalizzare grandi quantità di dati, è l’ultimo ambito in cui le realtà manifatturiere varesine si sono destreggiate. Sulla base dei dati storici riguardanti le teste di estrusione progettate e realizzate dalla Simplas Spa di Arcisate, è stato effettuato, ad esempio, un clustering al fine di indentificare i diversi gruppi tecnologici in cui le teste possono essere suddivise. “A valle di ciò è stato sviluppato un algoritmo di classificazione che consente di identificare, a fronte di un nuovo ordine cliente, a quale gruppo tecnologico afferirà la testa di estrusione richiesta”. Un’altra interessante applicazione ha riguardato le pulsantiere degli ascensori realizzati dalla Slimpa-Kone di Cadrezzate, che ha implementato un algoritmo di classificazione che consente di identificare a quale gruppo tecnologico afferirà ciascuna pulsantiera. Per la LATI – Industria Termoplastici Spa di Vedano Olona, invece, un elemento chiave nel processo produttivo è la gestione della temperatura nell’estrusore, che ha un impatto significativo sul consumo energetico. “Le temperature desiderate vengono raggiunte e mantenute attraverso resistenze elettriche per il riscaldamento ed elettrovalvole per il raffreddamento. È stato potenziato un algoritmo di Anomaly Detection in grado di identificare tendenze di funzionamento irregolari, come il degrado delle prestazioni termiche e dell’efficienza energetica – spiegano –. Questo strumento supporta la manutenzione predittiva, prevenendo guasti e migliorando il processo”.
Le applicazioni sviluppate dalle imprese varesine, dalla computer vision agli agenti intelligenti, fino alle tecniche di data mining, testimoniano la volontà di sperimentare soluzioni accessibili, replicabili e capaci di generare valore reale. Esempi virtuosi di come l’Intelligenza Artificiale, se ben integrata, possa diventare motore di efficienza, sostenibilità e competitività.

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