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L’approccio di Omron all’AI nelle macchine

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Grazie alla maggiore potenza di elaborazione e alla disponibilità di volumi crescenti di dati (la cosiddetta “sensorizzazione” del settore), la discussione sull’intelligenza artificiale (AI) nell’area dell’ingegneria meccatronica si fa sempre più intensa.

Nel caso dei progressi necessari per Industry 4.0, come la manutenzione predittiva e la produzione efficiente in rete, l’uso di algoritmi adattivi offre potenzialità enormi. Molte aziende manifatturiere stanno scoprendo che l’intelligenza artificiale offre un’opportunità di migliorare l’efficienza globale delle apparecchiature (OEE) e di unire quindi la riduzione dei costi a una maggiore produttività.

Tuttavia, la lacuna tra i desideri e la realtà delle cose è ancora notevole. Molte delle soluzioni AI pubblicizzate sul mercato, spesso basate su cloud, presentano requisiti significativi in termini di infrastruttura e IT; inoltre, queste soluzioni utilizzano una quantità enorme di dati, la cui preparazione ed elaborazione richiedono molto tempo e lavoro. La questione del valore aggiunto spesso rimane nebulosa per i clienti, che non sono in grado di stabilire se e in che modo l’investimento nell’AI produrrà una rendita. A questo si aggiunge il fatto che i progetti dei sistemi per il settore dell’ingegneria meccatronica sono generalmente complessi e molto diversi uno dall’altro. Il risultato è che non si tratta semplicemente di trasferire le esperienze accumulate utilizzando altri macchinari, come accade ad esempio per le merci prodotte in serie nel settore dei beni di consumo. La maggior parte dei sistemi è così complessa che non è possibile mappare matematicamente l’intero sistema (secondo il modello detto “white box”) mantenendo i costi a un livello accettabile.

Omron (sito istituzionale) ritiene che sia più comune un approccio “black-box”: i dati disponibili in questi sistemi per i tipici algoritmi AI sono sotto determinati e il funzionamento affidabile può essere verificato solo tramite test, ottimizzazione e spesso sovradimensionamento. Con queste premesse, come è possibile progettare e integrare nel processo di produzione una forma di intelligenza artificiale che garantisca un valore aggiunto tangibile? Invece di setacciare laboriosamente un enorme volume di dati alla ricerca di schemi ricorrenti, oltre ai processi in esecuzione, Omron affronta il problema dalla direzione opposta: gli algoritmi richiesti sono integrati nel sistema di controllo delle macchine, creando un framework per l’ottimizzazione in tempo reale, sulla macchina e per la macchina.

Al contrario dell’edge computing, in cui le singole sedi o linee di produzione sono analizzate utilizzando una potenza di elaborazione limitata, il controller AI utilizzato da OMRON, dotato di intelligenza adattiva, è vicino al punto in cui svolge l’attività e impara a distinguere gli schemi di funzionamento normali da quelli anomali per una specifica macchina. Il controller AI integrato nella piattaforma SYSMAC, una soluzione completa per l’automazione industriale comprendente moduli di controllo, motion e robotica, elaborazione di immagini e sicurezza della macchina, è utilizzato principalmente nel processo di fabbricazione nei punti in cui il cliente rileva i maggiori problemi di efficienza (“colli di bottiglia”).

I processi sfruttano le informazioni ricavate dalle esperienze precedenti e dai miglioramenti già apportati per promuovere l’ottimizzazione olistica dell’intero processo produttivo. Benché in alcuni casi isolati, in particolare nel settore automobilistico, siano stati raggiunti valori OEE dell’80% e più, in molti dei sistemi attualmente in uso i valori non si discostano molto dal 50%.

Migliorando la qualità e utilizzando la manutenzione predittiva per evitare i tempi di fermo macchina, è possibile incrementare significativamente l’efficienza. Il controller AI produce ottimizzazione esattamente in queste aree, guidato dai requisiti pratici e con l’obiettivo di migliorare sensibilmente. E’ importante notare che un miglioramento di pochi punti percentuali può tradursi in notevoli incrementi dell’efficienza e significative riduzioni dei costi.” Con la sua nuova soluzione AI, attualmente in fase di collaudo presso alcuni clienti pilota, Omron intende garantire valore aggiunto e miglioramenti pratici per contribuire a creare un’industria più intelligente.

Autore: Andrea Zuppardi

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