Sistemi e software di intelligenza artificiale per l’automazione industriale

I sistemi di intelligenza artificiale, o meglio di machine learning, o ancora “sistemi esperti” sono software capaci di imparare dai dati acquisiti nel corso della loro esecuzione, e produrre un output di conseguenza. Per fare questo si utilizzano diverse tecnologie, come modelli statistici o reti neurali artificiali.

I principali compiti che tali sistemi sono in grado di eseguire sono:

• Individuare valori che portino all’ottimo (minimo o massimo) di una funzione
• Predire il comportamento di sistemi arbitrariamente complessi dei quali non sia noto il funzionamento, o almeno non con sufficiente precisione, sulla base dei soli dati di ingresso e uscita osservati
• Analizzare dati complessi quali immagini, testi o grandi insiemi di dati strutturati (big data)

L’uso di tali sistemi si esplica essenzialmente in due fasi: addestramento e inferenza. Durante l’addestramento il software impara a svolgere il suo compito sulla base di dati forniti; durante l’inferenza il software svolge il compito che ha “imparato” durante l’addestramento. L’addestramento può anche continuare nella fase di inferenza qualora si sia interessati alla continua ricerca di un ottimo anche a fronte di condizioni esterne nuove o variabili sensibilmente nel tempo.

Ciò permette quindi, ad esempio, di individuare parametri ottimali per lo svolgimento di un processo produttivo senza dover interrompere la produzione per effettuare prove di vario tipo, ma di sfruttare le variazioni fisiologicamente presenti nel processo per individuare il suo punto di funzionamento ottimale (rispetto a resa, efficienza, consumi energetici, o qualità del prodotto finito).

Nell’ambito dell’automazione industriale e dell’ingegneria di processo, tali software possono essere usati quindi per diverse applicazioni, quali:

• Individuare un parametro ottimale per l’esecuzione di un processo produttivo al variare di diverse condizioni, al fine di individuarne il set point ottimale (es. ripartizione dei carichi tra più turbine in una centrale elettrica per massimizzare la produzione; individuazione della temperatura ottimale di un processo al variare delle caratteristiche delle materie prime per ottimizzare determinate qualità del prodotto finito)
• Individuare anomalie in un processo: ad esempio, riconoscimento automatico di pezzi difettosi sulla base di immagini video; o riconoscimento di piccole variazioni nei parametri di processo che, combinate tra loro, possano indicare un’anomalia altrimenti difficilmente rilevabile
• Manutenzione predittiva: sulla base di dati rilevati da apposita sensoristica (in particolar modo vibrazioni) predire quando e con che probabilità un componente si guasterà, al fine di pianificarne la manutenzione preventiva

Vantaggi principali dell’uso di tali sistemi consistono in:

• Minore tempo di fermo macchina per l’esecuzione di prove e sperimentazioni
• Minore impiego di personale per ispezioni e controlli di qualità
• Maggiore flessibilità nella produzione
• Riduzione dei costi nel caso di manutenzione predittiva
• Tutti i vantaggi derivanti dall’individuazione più precisa di un set point ottimale

I software possono essere facilmente collegati a SCADA e PLC esistenti tramite opportune interfacce, e ospitati su server, workstation o sistemi embedded locali. Ci occupiamo inoltre di valutare l’idoneità della sensoristica già presente e di progettare o pianificare, qualora necessario, un aggiornamento o un’integrazione della stessa.

Vision

Dato il contenuto tecnologico, innovativo e personalizzato dei servizi che offriamo, crediamo che il cliente debba essere considerato soprattutto come un partner.

Dei software e sistemi che sviluppiamo, forniamo al cliente l’intero codice sorgente (salvo eventuali moduli di terze parti necessari per i quali il sorgente non sia disponibile) al fine di permettere sia un’agevole interoperazione con altri fornitori, fino allo sviluppo congiunto di soluzioni, sia la possibilità di far validare lo stesso a terze parti (es. sicurezza informatica ISO 27001, integrazione con dispositivi di sicurezza per direttiva macchine, ecc.), sia, più semplicemente, la serenità di sapere cosa “c’è dentro” la tecnologia offerta.

Ove possibile, impieghiamo linguaggi di programmazione e soluzioni platform independent, cioè indipendenti dall’hardware utilizzato. Ciò permette un più rapido e semplice aggiornamento e scalabilità.