Edge Analytics per una gestione più intelligente dell'operatività
È venerdì sera allo stabilimento. Lauren, il cui compito è supervisionare i computer che controllano i sensori sulle macchine di produzione, ha appena iniziato il suo turno.
Mentre si sistema alla sua scrivania per guardare diversi schermi monitor che mostrano le telemetrie delle macchine, pensa a quanto sia noioso il suo lavoro, ma è contenta che sia più prevedibile e rilassante di quando doveva ispezionare personalmente ogni singola macchina.
Ad un tratto suona un allarme. Un sensore dell'apparecchiatura ha indicato un'improvvisa perdita di pressione, il che significa che Lauren deve ispezionare visivamente la macchina per verificare la presenza di una possibile perdita. Per farlo, deve indossare elmetto e occhiali protettivi e avventurarsi nei meandri del reparto produzione. Non è così che immaginava che sarebbe andato il suo turno del venerdì sera e si chiede se sia il caso di cercare un altro lavoro più interessante.
Lauren non è la sola. E le industrie hanno difficoltà ad attrarre e mantenere buoni lavoratori come lei.
Le moderne linee di produzione industriale sono, infatti, altamente tecnologiche, con automazione e telemetria delle macchine che devono essere monitorate 24 ore su 24. Tutti questi dati devono essere raccolti, manualmente da qualcuno con blocco appunti o tablet o da centinaia o migliaia di sensori installati sull'apparecchiatura stessa. Successivamente i dati devono essere analizzati, sia manualmente che tramite sistemi di monitoraggio degli asset. Eppure, nonostante tutta questa automazione, spesso quando si tratta di identificare e risolvere problemi quali perdite, lavoratori come Lauren devono ancora affrontare condizioni pericolose.
Spot, un robot mobile dotato di sensori e analisi,
i costi associati alla strumentazione IoT
La routine di ispezione di Spot e gli incarichi di attività di follow-up
l'efficienza del lavoratore
Dilemma industriale
Le strutture industriali si sono evolute da quando Henry Ford ha prodotto la prima automobile Model T su una linea di produzione in fabbrica. Oggi, automazione e robotica sono la norma nel reparto produzione. Ma i produttori e gli altri operatori degli impianti devono manutenere e riparare le macchine per mantenere in funzione i loro impianti, il che richiede una raccolta e un'analisi costanti dei dati.
Michael Perry, Vice President of Business Development di Boston Dynamics, il leader mondiale nella robotica mobile, descrive il problema: "L'automazione con i robot tradizionali non ha avuto successo a causa della complessità e delle dimensioni dei siti, che possono essere limitanti per i robot su ruota e cingolati che hanno difficoltà negli spazi ristretti, su scale e su terreni irregolari. I robot che raccolgono dati sono più utili quando sono collegati all'intelligence, che non è solo elaborazione, ma anche comunicazione tra ciò che opera sul campo e qualunque cosa stia elaborando tutti i dati in loco."
Nel tempo, le aziende hanno adottato in gran parte uno dei due metodi per raccogliere e analizzare i dati generati dalle proprie macchine. Il metodo più tradizionale prevede l'invio di tecnici in tutto l'impianto per registrare con regolarità le letture della macchina. Anche se una macchina presenta problemi solo una volta all'anno, il tecnico dovrà registrarne i dati quotidianamente o settimanalmente per individuare problemi minori prima che possano diventare guasti gravi. E i lavoratori devono gestire la manutenzione e la riparazione delle apparecchiature, a volte in ambienti pericolosi o rumorosi.
L' altro metodo prevede l'installazione di sensori su ogni elemento dell'apparecchiatura, per poi raccogliere e analizzare i dati del sensore con applicazioni di gestione degli asset. IBM ha progettato la sua IBM® Maximo® Application Suite per analizzare i dati di questi sensori, che vengono archiviati nel cloud. Tuttavia, i produttori devono prima affrontare costi elevati per la strumentazione delle proprie apparecchiature, ulteriori costi per archiviare i dati e infine acquistare la soluzione per analizzarli. Spesso le strumentazione richiesta non è alla portata delle piccole imprese.
Nancy Greco, Director, DE Research Cognitive IoT Solutions di IBM Research®, chiarisce: “I sensori basati su Edge generano un enorme quantità di dati che vengono trasferiti sul cloud. I produttori analizzano i costi per il cloud e si chiedono perché spendere così tanto per vedere che i dati dicono loro che va tutto bene, che non c'è niente che non va.”
Una terza soluzione consiste nell'inviare un robot progettato specificamente per ispezionare regolarmente le apparecchiature e raccogliere dati dai relativi strumenti di telemetria. Questa è stata l'ispirazione per Spot, il robot simile a un cane creato da Boston Dynamics. Spot può accedere ovunque, come una persona, e può raccogliere i dati più frequentemente e con maggiore precisione. Tuttavia, anche con fotocamere e altri sensori, Spot non è in grado di interpretare i dati da solo. I dati dovranno quindi essere analizzati, e quando Spot rileva un'anomalia, avrà bisogno dell'intervento umano per risolvere il problema.
L'automazione con i robot tradizionali non ha avuto successo a causa del livello di complessità dei siti, che può essere limitante per i robot su ruote e cingolati che trovano difficoltà in spazi ristretti, con scale e terreni irregolari. I robot che raccolgono dati sono ancora più utili quando sono collegati all'intelligence, che non è solo elaborazione, ma anche comunicazione tra ciò che opera sul campo e qualunque cosa stia elaborando tutti i dati in loco.
Robot mobili + AI
IBM e Boston Dynamics si sono posti una domanda: I dati di un impianto possono essere raccolti e analizzati in sicurezza? Le due società possono aiutare ad eliminare la necessità di raccogliere manualmente i dati o di metterli in pericolo nei reparti di produzione riducendo al contempo i costi associati all'implementazione della strumentazione di ciascuna apparecchiatura? La risposta è stata un sonoro "sì".
Boston Dynamics e IBM stanno unendo le loro tecnologie per creare per Spot una soluzione basata sull'AI. “Boston Dynamics e IBM si sono unite cercando di risolvere la stessa combinazione di problemi derivanti dall'acquisizione e dall'intelligence dei dati", afferma Perry. "Ad entrambe sono state poste le stesse domande dai clienti. ‘Come posso avere un quadro reale e concreto di ciò che sta accadendo in questo complicato sito industriale?’”
L'utilizzo di Spot aiuta di per sè ad eliminare la necessità di inserire sensori su ogni apparecchiatura. Ora, IBM sta aggiungendo a Spot la potenza dell'AI e delle soluzioni Maximo per fornire analisi di massimo livello. Con l'aiuto di IBM, Spot può interpretare ciò che "vede" attraverso le telecamere e i sensori integrati. L'analisi avviene sul robot in tempo reale, riducendo la necessità di archiviazione e analisi separate dei dati nel cloud. Spot è un'estensione della strategia IBM AI@Edge Hybrid Cloud.
“Spot diventa un dispositivo edge in continuo movimento, che trasporta un carico utile di tecnologia di analisi ovunque l'utente ne abbia bisogno", afferma Greco. “Può accedere a spazi ristretti. Può salire i gradini. E porta con sé tutti i dati".
Invece di limitarsi a individuare un problema, i modelli altamente personalizzabili e ottimizzati con l'AI aiutano Spot a rilevare le anomalie e avviare immediatamente azioni correttive. Secondo Perry, "Spot può esplorare un sito, identificare un problema e, utilizzando Maximo, generare automaticamente un ordine di lavoro con i passaggi successivi per la risoluzione".
Oltre a Maximo, IBM sta portando la sua ampia e approfondita esperienza e competenza nella gestione delle risorse, nell'AI e nella tecnologia 5G per creare questa offerta congiunta con Boston Dynamics di Spot con capacità di AI.
I consulenti di IBM Consulting forniscono servizi di implementazione e supporto a Boston Dynamics. Forniranno anche consulenza di settore per aiutare a soddisfare le esigenze specifiche dei clienti. Infine, l'utilizzo della tecnologia Red Hat® assicura che le analisi vengano prontamente implementate, in modo pertinente, in un ambiente cloud ibrido.
Perry descrive la collaborazione in questo modo: “Boston Dynamics sta portando la mobilità e la flessibilità di Spot come piattaforma robotica e IBM sta portando l'intelligenza dei suoi sistemi per comprendere i dati che Spot sta raccogliendo.”
Accedere ovunque possa accedere un essere umano
Per qualsiasi produttore, mantenere in funzione le linee di produzione è fondamentale per mantenere la redditività. Soprattutto, l'offerta congiunta Spot aiuta a ridurre i tempi di rilevamento delle anomalie, individuandole prima che possano trasformarsi in problemi catastrofici. Inoltre Spot può aiutare aziende di qualsiasi dimensione, consentendo alle piccole strutture, che altrimenti non potrebbero permettersi il 100% di strumentazione delle apparecchiature o il costo dello storage su cloud, di beneficiare della strumentazione in continuo movimento fornita da Spot.
“I nostri clienti avevano bisogno di un metodo conveniente per ridurre il rischio e assicurarsi che le loro macchine non si fermassero”, afferma Greco. “Ora possono farlo, riducendo la quantità di strumentazione e la movimentazione e la latenza dei dati, migliorandone la sicurezza.”
Grazie all'analisi integrata di IBM Maximo, Spot consente di aumentare i tempi di attività delle apparecchiature. Non solo può identificare anomalie; può determinarne la probabile causa e suggerire rimedi. Può creare ordini di lavoro per i problemi principali o dare una seconda occhiata ai problemi minori. “Spot connesso ai servizi IBM può fornire molte informazioni dettagliate, in modo che i clienti possano utilizzare gli asset per periodi di tempo più lunghi, rilevare i problemi prima che si verifichino ed evitare tempi di inattività in modo da mantenere operativi i propri asset.” afferma Perry.
Spot non è ideato per sostituire l'uomo. Il suo scopo è di mantenerli al sicuro e renderli più efficienti. Lauren, quindi, invece di prepararsi per ispezionare la possibile perdita, potrà inviare Spot per ispezionarla e programmare la manutenzione a seconda delle necessità. Come un cane da ricerca e soccorso che aumenta l'efficacia del proprio istruttore spingendosi dove questi non può accedere, uno Spot agile e mobile può entrare in ambienti pericolosi dove oggi i lavoratori non possono accedere a causa di sostanze chimiche, rumore o altri pericoli.
L'uso di Spot per rilevare e riparare i problemi non sostituirà i lavoratori, ma potrebbe offrire alle aziende l'opportunità di elevare la propria forza lavoro a ruoli che sfruttino al meglio le competenze dei lavoratori. Greco definisce Spot un "co-bot" perché funziona con l'uomo, proprio come il cane da ricerca lavora con il suo istruttore. Un tecnico come Lauren ora potrà gestire e addestrare Spot a spostarsi nella fabbrica e risolvere i problemi. Oppure potrebbe dedicarsi ad altri lavori critici ad alta tecnologia che il produttore non è stato in grado di assegnare.
“È meglio sfruttare le capacità delle persone di risolvere i problemi... piuttosto che dover spendere tempo ed energia e potenzialmente rischiare la propria salute svolgendo compiti molto noiosi e umili.” afferma Perry. “Questa è un'opportunità per prendere alcuni dei compiti più banali e ripetitivi, alcune di quelle attività in ambienti pericolosi e usare Spot, consentendo all'uomo di dedicarsi ad una formazione di alto valore.”
Con l'avanzare dello sviluppo di Spot da parte di IBM e Boston Dynamicscon funzionalità di AI, l'entusiasmo in entrambe le società è palpabile. Gli esperti IBM stanno sottoponendo al team dedicato a questo progetto casi d'uso che ritengono possano trarre vantaggio dall'utilizzo dell'analisi Spot e IBM. IBM sta considerando la possibilità di collaborare con i partner dell'ecosistema in aree quali il 5G per utilizzare le loro capacità e integrarne la più recente tecnologia su Spot, determinando il massimo valore per i clienti IBM e Boston Dynamics.
Boston Dynamics continuerà ad aumentare le funzionalità di Spot e IBM continuerà a creare modelli più accurati. IBM Research porterà nella collaborazione con Boston Dynamics una pipeline continua di nuove analisi, inclusi acustica, olfatto, analisi composizionale e altro ancora.
Nel caso di Spot, “La combinazione di robotica e intelligenza sta guidando l'innovazione. Non si tratta solo della capacità di percepire il mondo, ma di percepire il mondo e interagire con esso.” conclude Perry.
Informazioni su Boston Dynamics
Boston Dynamicslink esterno è il leader mondiale nello sviluppo e nell'implementazione di robot ad elevata mobilità, in grado di affrontare le più complicate sfide della robotica. La principale mission dell'azienda consiste nel promuovere la creazione e la distribuzione di robot avanzati progettati per avere un impatto positivo sulla società. Fondata nel 1992, Boston Dynamics è nata dal MIT Leg Lab ed è stata riconosciuta da Inc. Magazine come uno dei migliori ambienti di lavoro del 2020.
Informazioni su Boston Dynamics
Boston Dynamicslink esterno è il leader mondiale nello sviluppo e nell'implementazione di robot ad elevata mobilità, in grado di affrontare le più complicate sfide della robotica. La principale mission dell'azienda consiste nel promuovere la creazione e la distribuzione di robot avanzati progettati per avere un impatto positivo sulla società. Fondata nel 1992, Boston Dynamics è nata dal MIT Leg Lab ed è stata riconosciuta da Inc. Magazine come uno dei migliori ambienti di lavoro del 2020.
© Copyright IBM Corporation 2021. IBM Corporation, IBM Consulting, New Orchard Road, Armonk, NY 10504
Prodotto negli Stati Uniti, maggio 2021.
IBM, il logo IBM, ibm.com, IBM Research e Maximo sono marchi di International Business Machines Corp., registrati in diversi Paesi nel mondo. I nomi di altri prodotti e servizi potrebbero essere marchi registrati appartenenti a IBM o ad altre aziende. Un elenco aggiornato dei marchi IBM è disponibile sul Web all'indirizzo www.ibm.com/legal/copytrade.
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Questo documento è aggiornato alla data della pubblicazione e può essere modificato da IBM senza alcun preavviso. I Business Partner IBM stabiliscono i propri prezzi, che possono variare. Non tutte le offerte sono disponibili in ogni Paese in cui IBM opera.
Spot non è un prodotto o un'offerta IBM. Spot viene venduto o concesso in licenza, a seconda dei casi, agli utenti in base ai termini e alle condizioni di Boston Dynamic forniti con il prodotto o l'offerta. La disponibilità e tutte le garanzie, i servizi e il supporto per Spot sono responsabilità diretta e forniti direttamente agli utenti da Boston Dynamics.
I dati relativi alle prestazioni e gli esempi relativi ai clienti, citati nel presente documento, vengono presentati a scopo puramente esplicativo. Le prestazioni reali possono variare a seconda delle specifiche configurazioni e condizioni operative. LE INFORMAZIONI CONTENUTE IN QUESTO DOCUMENTO SONO FORNITE "NELLO STATO IN CUI SI TROVANO" SENZA ALCUNA GARANZIA, ESPRESSA O IMPLICITA, SENZA GARANZIE DI COMMERCIABILITÀ O IDONEITÀ AD UNO SCOPO PARTICOLARE E SENZA ALCUNA GARANZIA O CONDIZIONE DI NON VIOLAZIONE. I prodotti IBM sono coperti da garanzia in base ai termini e alle condizioni degli accordi che li regolamentano.