L’introduzione dell'intelligenza artificiale (AI) nel settore industriale ha portato una graduale ma ampia rivoluzione che impatta positivamente su tutto ciò che riguarda i processi. Questa tecnologia si coniuga anche con i robot collaborativi il che ha permesso ai cobot di innalzare ulteriormente il loro livello di flessibilità grazia a nuove capacità acquisite.
Oggi però, non discuteremo di qualità decisionali autonome, né di automazione e sistemi di riconoscimento, poiché nell’industria è importante l’ottimizzazione dei processi quanto l’efficienza delle macchine. Parliamo della manutenzione predittiva; ecco le tappe con cui affronteremo la tematica di oggi:
- Che cos'è la manutenzione predittiva?
- I cobot e la loro integrazione nella manutenzione predittiva
- Quando l’AI incontra la robotica collaborativa
- Quello spione del cobot
- Sfide e prospettive
Che cos'è la manutenzione predittiva?
La manutenzione predittiva consente di prevedere il momento esatto in cui un macchinario o un componente potrebbero guastarsi e causare il peggiore degli avvenimenti in una linea produttiva: il fermo macchina. La manutenzione predittiva è un sistema che utilizza algoritmi AI ed è predisposto per prendere in esame numerosi parametri “vitali”, raccolti da macchinari e componenti, per poi confrontarli con valori considerati “di normale funzionamento”.
Laddove si verifichi una vibrazione più accentuata, un surriscaldamento anomalo o anche un assorbimento di energia più accentuato, quello sarà indice che “qualcosa non va come dovrebbe”. E’ quindi compito del sistema di manutenzione predittiva, accertare che quella vibrazione è segno che il tal cuscinetto risulti eccessivamente usurato, oppure che il surriscaldamento e l’elevato assorbimento indica un prossimo bloccaggio. Prevenire è meglio che curare, si suol dire….E la manutenzione predittiva si basa proprio su questo: anticipare gli avvenimenti prima che accadano. Cosa si può ottenere con un sistema di manutenzione predittiva?:
- Riduzione dei tempi di fermo macchina: grazie all’identificazione precoce di segnali di deterioramento o malfunzionamenti permette interventi risolutivi rapidi.
- Durata dei macchinari: se i macchinari vengono mantenuti in condizioni ottimali la loro vita utile sarà estesa (con un conseguente vantaggio economico)
- Risorse ottimizzate: con previsioni accurate, le aziende possono beneficiare di persone e materiali in modo più efficiente.
- Più sicurezza: un guasto improvviso può essere tanto grave quanto può mettere a rischio la sicurezza degli ambienti. Con la manutenzione predittiva questa eventualità tende allo zero.
I cobot e la loro integrazione nella manutenzione predittiva
I cobot giocano un ruolo cruciale nel campo produttivo sia per merito delle loro qualità adattive che all’implementazione dell’AI al loro interno. A questo punto quali potrebbero essere i risultati della formula: (cobot + AI + Manutenzione predittiva)?
Facciamo una premessa. La accresciuta capacità di analisi di grandi quantità di dati ha consentito di rendere sempre più sofisticati i sistemi di manutenzione predittiva come anche più proattivi macchinari di nuova generazione. E con i macchinari si sono evoluti anche i robot collaborativi poiché con l’integrazione delle tecnologie di nuova generazione come l’AI e una sensoristica all’avanguardia hanno massimizzato la capacità collaborativa, di controllo e di autonomia.
Quando l’AI incontra la robotica collaborativa
Connessi in rete, i cobot accumulano e condividono informazioni cruciali sul funzionamento delle macchine con cui interagiscono; in questo modo viene arricchito il database utilizzato dagli algoritmi di IA per la manutenzione predittiva.
Abbiamo parlato di varie applicazioni sviluppate grazie ai robot collaborativi e a i loro risultati. Ebbene, Machine Vision, sensoristica e AI possono essere utilizzate non solo per ottimizzare il processo ma anche per massimizzare il rendimento dei macchinari. Poiché il cobot è in grado di eseguire compiti complessi e collaborare, indipendentemente che si tratti di persone o altre macchine, esso può essere destinato anche alla verifica e controllo dei componenti in movimento.
Quello spione del cobot
La visione artificiale consente di sviluppare un numero significativo di applicazioni, alcune delle quali non fanno direttamente parte del processo produttivo ma in qualche modo vanno a salvaguardarlo. Se la sensoristica IIoT può essere applicata ai componenti da monitorare, il machine vision può restituire una visione particolare dell’insieme del macchinario. Fra i vari compiti del cobot rientra anche quello del monitoraggio, ovvero:
- Monitoraggio dell’ambiente circostante (e delle situazioni di pericolo)
- Monitoraggio della postura dei colleghi umani (sembra incredibile ma si può fare)
- Monitoraggio della qualità, tolleranze, temperatura dei semilavorati
Date le capacità offerte dalla combinazione cobot + AI, non vi sono limiti rigidi nello sviluppo di nuove applicazioni. Ad esempio un cobot dotato di telecamera termica può immediatamente individuare (e segnalare) i punti “caldi” della macchina. L’algoritmo AI sarà in grado di determinare i punti di surriscaldamento anomalo grazie agli “occhi” del cobot. Lo stesso concetto può essere applicato per quanto riguarda le vibrazioni, poiché avremo la possibilità di scegliere se installare sensori specifici sul macchinario o dotare il cobot di telecamere in grado di rilevare le vibrazioni.
Sfide e prospettive
L’intelligenza artificiale è oramai una componente fondamentale nell’ambito della manutenzione predittiva. Tuttavia l’integrazione all’interno dei processi produttivi comporta anche alcune sfide che riguardano investimenti, pianificazione e formazione del personale. Però occorre essere anche realisti: abbiamo già affrontato la complessa tematica degli investimenti e dimostrato, con diversi casi d’uso, come a fronte di un esborso iniziale relativamente importante sia possibile raggiungere il ROI in tempi ridotti.
Le prospettive del mix cobot + AI + Manutenzione predittiva porteranno miglioramenti decisi in più direzioni:
- Efficienza: i macchinari se lavorano meglio consumano meno e richiedono meno manutenzione. Ciò va a beneficio dell’efficienza con la riduzione dei consumi e dei costi
- Innovazione: l'integrazione di cobot e AI aumenta le capacità della robotica collaborativa. Questo spinge l'innovazione continua e apre allo sviluppo di prodotti e processi innovativi.
- Sostenibilità: le tecnologie avanzate contribuiscono a ridurre gli sprechi e ottimizzare l'uso delle risorse, promuovendo modelli di produzione sempre più sostenibili.
