Una piattaforma basata sull’IA per soluzioni di manutenzione predittiva
Il progetto SERENA (VerSatilE plug-and-play platform enabling remote pREdictive mainteNAnce), finanziato dall’UE, si pone in prima linea nella rivoluzione dell’IA a livello industriale. Progettata specificamente per la produzione, la sua piattaforma si basa su quattro tecnologie chiave: monitoraggio e controllo remoto delle condizioni, manutenzione su condizione dell’IA, strumenti basati sulla realtà aumentata per l’assistenza remota e il supporto dell’operatore umano e, infine, una piattaforma basata sul cloud per una diagnostica remota versatile. «In sintesi, abbiamo sviluppato una piattaforma IIoT (internet industriale delle cose) distribuita, leggera e scalabile che, attraverso l’uso collettivo dei suoi servizi integrati, fornirà soluzioni di manutenzione predittiva al personale della linea di montaggio», afferma Massimo Ippolito, coordinatore del progetto SERENA.
Sfide industriali
La piattaforma utilizza un’architettura di microservizi leggeri, utilizzando contenitori Docker per avvolgere i servizi offerti in unità schierabili. I componenti di IA per l’analisi predittiva, sia distribuiti che centralizzati, sono utilizzati per la stima di potenziali guasti nelle apparecchiature di produzione, consentendo la pianificazione e la programmazione delle attività di manutenzione in un arco di tempo specifico. Ciò garantisce che la produzione all’interno della fabbrica non venga interrotta da tempi di fermo imprevisti. Inoltre, il sistema di SERENA agevola il supporto dell’assistenza a distanza da parte del personale addetto alla manutenzione tramite tecnologie basate su RV e RA, favorendo la loro valutazione dello stato dei macchinari e delle attrezzature complessive all’interno della fabbrica. Tale funzionalità è accessibile attraverso l’uso di occhiali intelligenti, smartphone e tablet. Ma la strada percorsa dal team del progetto non è stata sempre in discesa. «Fin dalle prime fasi del progetto è apparso evidente che l’analisi predittiva non è solo una questione di disponibilità dei dati, ma anche di qualità dei dati», spiega Ippolito. «Se i dati non contengono le caratteristiche che corrispondono al potenziale guasto dei macchinari, allora non sono di alcuna utilità.» Inoltre, non esiste un’unica regola per ogni caso e l’analisi da parte dell’uomo si rende spesso necessaria. «Ciononostante, SERENA ha fatto un passo al di là di questi limiti introducendo un meccanismo di autovalutazione e una metodologia che potrebbe essere potenzialmente abbastanza generica da cogliere una varietà di problemi», aggiunge Ippolito. Infine, un’altra serie di sfide incontrate e vinte è stata la necessità di implementare il sistema SERENA in ambienti versatili con differenti capacità di connettività e sistemi preesistenti. Il sistema di SERENA è stato progettato per supportare molti casi versatili e la sua implementazione può avvenire tramite il cloud o fisicamente sul posto.
Uno sguardo al futuro
Per quanto riguarda il futuro, Ippolito è fermamente convinto che, nel complesso, sia giunto il momento che le soluzioni basate sull’IA commercialmente valide comincino gradualmente a filtrare sul mercato. «In futuro, si prevede che le applicazioni di IA continueranno a estendersi in nuove aree, fornendo risultati interpretabili di maggiore precisione e tempi di risposta ridotti», osserva. Ippolito aggiunge che gli sviluppatori devono sempre valutare l’utilizzo etico di questa tecnologia: «L’IA deve avere un impatto positivo sulla società e sull’ambiente e, in alcuni casi, ciò potrebbe non essere così facile o ovvio come sembra.» Fin dalla conclusione del progetto, a marzo del 2021, i partner del consorzio hanno continuato a sviluppare le innovazioni di SERENA per introdurle sul mercato e nella pratica industriale. Nel frattempo, è stato pubblicato il libro del progetto, frutto di un’attività divulgativa congiunta a cura dell’intero consorzio. Oltre a ciò, il raggruppamento ForeSee (a cui SERENA appartiene) ha ultimato un piano d’azione sulla manutenzione predittiva in cui vengono portati avanti i principali risultati della ricerca. Sono attualmente in corso ulteriori elaborazioni da parte di partner industriali e accademici. «Mentre il progetto SERENA si è concluso, i membri del progetto stanno ancora lavorando in collaborazione, ma anche singolarmente, per garantire che l’eredità di SERENA duri per molto tempo», conclude Ippolito. «Ciò produrrà effetti positivi su ogni partner del consorzio in materia di progetti di manutenzione predittiva, in quanto le nuove competenze consentiranno loro di valorizzare appieno l’impiego delle proprie esperienze interne ed esterne.»
Parole chiave
SERENA, intelligenza artificiale, IA, realtà aumentata, RA, cloud, produzione, analisi predittiva, internet industriale delle cose, IIoT, microservizi, plug-and-play
