Mitsubishi Electric ha sviluppato, nella sua piattaforma di intelligenza artificiale MAISART, tool estremamente utili alle imprese manifatturiere, come MELSOFT MaiLab, per l’analisi dei dati dei processi, e MELSOFT Vixio, software di visual inspection.
Mitsubishi Electric sta potenziando sempre di più le sue soluzioni di automazione con software supportati dall’intelligenza artificiale. Consentono di migliorare i processi, rendere più efficace il controllo di qualità e ottimizzare i consumi energetici.
di Riccardo Oldani
La “smart factory” è il concetto più avanzato di industria: un sito industriale in cui un mix di hardware e software, supportato anche dall’intelligenza artificiale, consente di produrre in modo flessibile, organizzato e integrato con le altre funzioni aziendali. Non è un’idea astratta. Nel mondo esistono molti esempi di smart factory, prese ad esempio come modelli da perseguire, se non proprio da imitare. Una di queste è lo straordinario impianto giapponese Nagoya Works di Mitsubishi Electric.
A Nagoya Works, la multinazionale dell’automazione produce oltre 1.000 diversi modelli di controller programmabili della serie MELSEC, per qualsiasi tipo di applicazione industriale, con un processo completo che inizia dalla realizzazione dei circuiti stampati per arrivare al prodotto finito, attraverso varie fasi di controllo qualità, assemblaggio e packaging.
Matteo Cerutti, General Manager Mitsubishi Electric Factory Automation.
UN MODELLO UNICO
Nagoya Works non è l’unico impianto di questo tipo di Mitsubishi Electric, che negli ultimi anni ha stanziato ingenti investimenti per realizzare le sue smart factory. È però un luogo simbolo di questo concetto, visitabile anche stando comodamente a casa propria grazie a un tour virtuale accessibile dal sito globale del gruppo. Ciò che balza all’occhio in questo percorso è la grande importanza della parte software, che consente agli addetti di impostare ogni tipo di produzione e gestire infinite variabili di prodotto in modo estremamente semplice e intuitivo.
Ma se la parte informatica, e oggi sempre di più anche l’intelligenza artificiale, abilita in modo così efficace la digitalizzazione nelle smart factory di Mitsubishi Electric, qual è invece la situazione per le piccole e medie aziende, quelle che costituiscono l’ossatura del manifatturiero italiano? “Molte imprese di questo tipo, che da tempo hanno annunciato l’avvio di un percorso di digitalizzazione, si trovano anni dopo ancora in una fase iniziale”, ci segnala Matteo Cerutti, general manager della divisione Factory Automation & Mechatronics CNC di Mitsubishi Electric.
“Un’indagine di due anni fa di PriceWaterhouseCooper indicava, per esempio, come nel 2014 l’80% delle aziende manifatturiere fosse convinta di arrivare a un alto livello di digitalizzazione entro cinque anni. Nel 2022 quelle stesse aziende dichiaravano però di trovarsi ancora agli inizi della trasformazione digitale, e soltanto il 3% ritenevano di aver raggiunto il livello di smart factory”.
Inquadrando il QR code è possibile compiere un tour virtuale della fabbrica Nagoya Works di Mitsubishi Electric.
TRANSIZIONE RALLENTATA
Qualcosa non è insomma andato per il verso giusto nel processo di digitalizzazione del manifatturiero. Oggi però un nuovo fattore potrebbe cambiare le cose: l’intelligenza artificiale. Gli analisti ne sono convinti. Aggiunge Cerutti: “Una ricerca di Precedence Research, azienda indiano-canadese tra le più attendibili nelle sue indagini strategiche del mercato, ipotizza che il mercato connesso alla digitalizzazione, che nel 2022 ammontava a circa 752 miliardi di dollari, crescerà entro il 2032 di un fattore 10, fino a 7.033 miliardi di dollari”. Come? Grazie appunto all’intelligenza artificiale che, pur lontana dall’essere una soluzione universale, può contribuire in modo sostanziale a rendere le fabbriche più efficienti e “smart”.
“Secondo il World Economic Forum”, osserva ancora Cerutti, “automazione e IT insieme potranno svolgere in modo automatico, entro il 2027, fino al 43% delle operazioni oggi condotte manualmente dagli operatori. Un impatto che prefigura anche una profonda trasformazione delle vite di chi lavora in fabbrica e dell’economia”.
Emilio Persano, Business Developer SCADA & IoT Mitsubishi Electric Factory Automation.
UN ALLEATO D’ECCEZIONE
In questo percorso Mitsubishi Electric si propone come uno stretto alleato delle PMI manifatturiere. Le sue soluzioni di automazione, note a OEM e utilizzatori finali per l’affidabilità dei componenti hardware, sono divenute sempre più “smart” grazie a nuove funzioni fondate su software AI. “Siamo pionieri in questo campo”, aggiunge Cerutti. “Già nel 2016 avevamo introdotto il primo algoritmo per progettare automaticamente soluzioni di deep learning adattabili a vari scenari e ridurre enormemente per le imprese i costi di sviluppo e la necessità di specialisti. Da allora abbiamo proseguito il percorso, depositando oltre 380 brevetti di soluzioni di intelligenza artificiale per macchine, sistemi e veicoli. Un patrimonio unico per supportare le aziende attive in ogni settore industriale”.
Massimo Proverbio, Business Developer Food & Beverage, Life Science e Packaging Mitsubishi Electric Factory Automation.
CRESCITA DI COMPETENZE
In che cosa consistono concretamente queste soluzioni? Ne abbiamo parlato con due esperti della divisione Factory Automation di Mitsubishi Electric, Emilio Persano, business developer SCADA & IoT e Massimo Proverbio, business developer Food & Beverage, Life Science e Packaging.
“Da tempo”, dice Massimo Proverbio, “abbiamo deciso di sviluppare la parte software a integrazione del nostro hardware per abilitare un vero percorso di digitalizzazione, che oggi per le aziende non è più una scelta, ma una necessità per restare competitive sul mercato”. “A onor del vero conosciamo esempi di PMI che hanno imboccato questa strada in maniera virtuosa, anche meglio di alcuni grandi gruppi, mettendo a frutto flessibilità e maggiore rapidità decisionale. Ma questo percorso non si può fare da soli. Occorre trovare un partner affidabile. E noi siamo la scelta ideale, anche perché siamo produttori a nostra volta”.
“Il primo passo nella costruzione di un’offerta completa di digitalizzazione, fondata sul software oltre che sull’hardware, è stata per Mitsubishi Electric l’acquisizione di Iconics, lo specialista USA di software SCADA”, ricorda Emilio Persano. “Gli SCADA, infatti, richiedono la connessione alle macchine per effettuare la raccolta e analisi dei dati. Oggi, con l’aggiunta di vari strumenti di intelligenza artificiale noi consentiamo di trarre il massimo vantaggio dai dati raccolti, sia ai nostri clienti diretti come OEM e system integrator, sia agli utilizzatori finali. Oggi con la nostra proposta, che unisce hardware e software, offriamo una risposta a 360 gradi per molti settori industriali, in particolare Water, Power, Oil & Gas. Abbiamo accumulato una solida esperienza lavorando con questo tipo di aziende e ora siamo pronti per trasferire le competenze acquisite anche ad altri ambiti”.
PRODOTTI POTENTI E SEMPLICI
Quali sono i prodotti chiave di questa proposta? “Oltre allo SCADA Iconics”, dice Persano, “sono essenzialmente due software basati sulla nostra solida piattaforma di intelligenza artificiale, MAISART, abbreviazione di ‘Mitsubishi Electric’s AI creates the State-of-the-ART in technology’. Il primo tool è MELSOFT MaiLab, uno strumento di analisi dei dati per i tecnici di automazione che conoscono a menadito i processi ma non hanno competenze in tema di analisi statistica. MELSOFT Vixio è invece un software di visual inspection che consente di fare una verifica di qualità estremamente efficace, grazie alla duplice capacità di individuare il prodotto perfetto, esattamente corrispondente alle specifiche, ma anche di riconoscere i difetti”.
Strumenti molto facili da usare, tra l’altro, perché non richiedono lo sviluppo di codice. Gli algoritmi di calcolo e analisi sono già presenti nel pacchetto e si utilizzano grazie a un wizard, una semplice applicazione che guida l’utilizzatore. Le due soluzioni di AI di Mitsubishi Electric sono inoltre collegabili in retroazione direttamente con il PLC e, quindi, con le macchine, a cui possono fornire istruzioni concrete, per esempio sui pezzi da scartare o sui parametri da ottimizzare in un processo produttivo.
La gamma di prodotti Mitsubishi Electric per la factory automation comprende un portafoglio in grado di rispondere a tutte le esigenze di automazione industriale.
ADDESTRAMENTO E “RUNTIME”
MaiLab e Vixio, e anche altri tool di intelligenza artificiale sviluppati da Mitsubishi Electric, funzionano con una duplice modalità. “Il modello”, spiega Persano, “cioè l’algoritmo di intelligenza artificiale, viene creato offline basandosi su un dataset che raccoglie lo storico dell’azienda. In questa fase serve una notevole potenza di calcolo, ma quando poi l’algoritmo viene creato, viene spostato su PC ‘on edge’, vicini alle macchine, dove possono svolgere la fase di runtime con risorse di calcolo limitate”. Mitsubishi Electric ha scelto inoltre un approccio che può fare a meno del cloud o di ambienti distribuiti, in risposta alla diffusa necessità delle aziende di sapere sempre dove i dati risiedano per una maggiore sicurezza.
“Il tutto”, continua Persano, “viene realizzato seguendo il metodo Kaizen, a noi molto caro perché ispira anche tutta la nostra attività di gruppo. È una strategia basata su piccoli passi progressivi e una crescita graduale. In una fase iniziale ci facciamo spiegare dai clienti le loro precise esigenze e poi definiamo con loro un percorso sostenibile dal punto di vista degli investimenti e delle tempistiche, per far sì che la strada verso la digitalizzazione non si riveli troppo onerosa o impervia. In un approccio Kaizen viene tenuto in considerazione ogni aspetto, compreso il benessere delle persone, secondo una chiave oggi fatta propria anche dal Piano Transizione 5.0 varato dal governo italiano”.
LA RACCOLTA DEI DATI
Spesso l’analisi iniziale rivela l’assenza di dati significativi su cui impostare i software di intelligenza artificiale. “Va allora attivata”, dice Massimo Proverbio, “una delicata attività di raccolta delle informazioni, che suggeriamo di fare appoggiandosi a nostri partner qualificati, in grado di indicare alle aziende non soltanto quali parametri sia opportuno analizzare per raggiungere un determinato obiettivo, ma anche come sensorizzare macchine o linee di produzione per ottenere dati omogenei”.
“Tra le tante competenze che abbiamo sviluppato”, aggiunge Emilio Persano, “c’è anche quella di capire se i dati raccolti dalle aziende siano sufficienti per far funzionare al meglio i nostri software. Potrei fare tanti esempi al riguardo. Ne cito uno che riguarda i produttori di macchine per le concerie del distretto di Arzignano, in provincia di Vicenza, e in particolare i ‘bottali’, utilizzati per la delicata fase di conciatura chiamata follonatura. I produttori di queste macchine conoscono a menadito il processo e sanno quali sono i parametri su cui intervenire per ottenere il miglior risultato, ma non avevano un’idea chiara dei sensori da installare sulle macchine per ottenere i dati necessari. Abbiamo quindi coinvolto un system integrator che, analizzato lo stato dell’impianto, ha capito quali dispositivi adottare per arricchire il dataset da fornire alla nostra intelligenza artificiale”.
Nel promuovere le sue soluzioni di AI e i suoi software per l’automazione, Mitsubishi Electric ha scelto il settore food & beverage come mercato target a livello globale.
UN PERCORSO DA NON FARE SOLI
Per quanto si possa conoscere a menadito il processo produttivo, non necessariamente si ha un’idea chiara di come migliorarlo con l’intelligenza artificiale. “Ci capita”, dice ancora Proverbio, “che aziende ci richiedano di analizzare un set di dati fornito da loro come in una ‘scatola nera’, senza sapere nulla di come sono stati ricavati o del processo produttivo. È bene sapere che un approccio del genere non porta a risultati. Bisogna invece partire sempre da un’analisi e definire gli obiettivi iniziali che si vogliono raggiungere”.
Come, per esempio, diventare una smart factory in pochi anni, migliorare il processo produttivo, rendere più precisa la programmazione o, conclude Persano, “efficientare i consumi energetici. Per questo obiettivo abbiamo anche sviluppato un altro software ad hoc basato su un motore di intelligenza artificiale, EcoAdviser. È un’applicazione utile ancora di più oggi che il Piano Transizione 5.0 è finalmente partito. EcoAdviser consente di ottimizzare i consumi di un’azienda e di individuare sprechi, utilizzi inappropriati e soluzioni per risparmiare energia”. L’intelligenza artificiale, insomma, oltre a migliorare processi e qualità, può aiutare anche ad alleggerire le bollette e ad essere più sostenibili.
FOCUS SUL FOOD & BEVERAGE
Nel promuovere le proprie soluzioni di intelligenza artificiale per l’industria, Mitsubishi Electric punta molto sul settore food & beverage che, ci dice Massimo Proverbio, “è stato scelto dal gruppo come mercato target a livello globale. Il comparto da molti anni ha imboccato la strada della digitalizzazione, sia per le normative stringenti in tema di igiene sia per gli effetti della pandemia che hanno rivoluzionato i sistemi di distribuzione tradizionali”.
Analisi di settore indicano come un’altissima percentuale di aziende del comparto punti a una digitalizzazione spinta in pochi anni. “L’obiettivo”, dice ancora l’esperto di Mitsubishi Electric, “è sensorizzare le fabbriche per utilizzare personale e macchine in modo più efficace. Mettere meglio a frutto le competenze più alte delle persone personale consente loro di gestire meglio più macchine o linee, aprendo la strada a un incremento della produttività. Questo è proprio il tipo di risultato che si può ottenere con le nostre soluzioni di intelligenza artificiale, attraverso un’analisi accurata dei dati che possa aiutare il management a prendere scelte basate sull’oggettività dei fatti piuttosto che sull’intuito”.
I VANTAGGI PER GLI OEM
OEM e costruttori di macchine sono tra i principali clienti di Mitsubishi Electric e possono trarre grande vantaggio dalle soluzioni di intelligenza artificiale, “per esempio”, suggerisce Emilio Persano, “dotando i loro prodotti di gateway per la raccolta e l’invio di dati, da cui possono nascere nuovi servizi da proporre sul mercato, come l’assistenza remota o la manutenzione preventiva”. L’intelligenza artificiale può quindi diventare una chiave per la servitizzazione, un modello di business a cui i produttori di macchine puntano, senza al momento trovare un’efficace chiave di sviluppo.
L’idea di Mitsubishi Electric di introdurre sempre di più l’AI nel proprio hardware risponde anche a questo obiettivo. “Qualcosa che già accade sui nostri robot”, aggiunge Massimo Proverbio. “Grazie all’AI ‘embedded’, il robot crea un modello di sé stesso subito dopo la messa in servizio ed è poi in grado di fare una comparazione continua tra questo modello iniziale e il comportamento reale. Gli eventuali scostamenti consentono di prevedere la traiettoria della vita del robot e di indicare una serie di interventi di manutenzione orientati a prolungarne la vita operativa”. Come conseguenza le aziende possono programmare meglio la manutenzione e ridurre il magazzino di parti di ricambio con notevoli vantaggi concreti. © ÈUREKA!
Potenziati dall’AI, i dispositivi hardware di Mitsubishi Electric sono un potente strumento in mano a produttori di macchine e system integrator per proporre nuove funzionalità e servizi ai loro clienti.
