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Robot mobili dotati di AI per potenziare la forza lavoro
Due persone che guardano i monitor sulla scrivania in uno stabilimento di produzione

È venerdì sera nello stabilimento di produzione. Lauren, il cui compito è quello di supervisionare i computer che monitorano i sensori sulle macchine di produzione, ha appena iniziato il suo turno.

Mentre si sistema alla scrivania per guardare i vari schermi che mostrano i dati di telemetria delle macchine, pensa a quanto sia noioso il suo lavoro, ma è felice che sia più prevedibile e rilassante rispetto a quando doveva ispezionare lei stessa ogni macchina.

Poi, suona un allarme. Il sensore di un'apparecchiatura ha segnalato un'improvvisa perdita di pressione, il che significa che Lauren deve ispezionare visivamente la macchina alla ricerca di una possibile perdita. Per fare ciò, deve indossare un elmetto e degli occhiali protettivi e avventurarsi nei meandri della fabbrica. Non è così che immaginava che sarebbe andato il suo turno del venerdì sera, e si chiede se dovrebbe trovare un altro lavoro, più interessante e tecnico.

Lauren non è la sola. E le aziende produttrici hanno problemi ad attrarre e mantenere lavoratori validi come lei.

Le linee di produzione industriale di oggi, infatti, sono altamente tecnologiche, e utilizzano macchine automatiche i cui dati di telemetria devono essere monitorati 24 ore su 24. Tutti questi dati devono essere raccolti manualmente da qualcuno con un blocco appunti o un tablet, o da centinaia o migliaia di sensori installati sull'apparecchiatura stessa. Successivamente i dati devono essere analizzati, manualmente o tramite sistemi di monitoraggio degli asset. Tuttavia, nonostante tutta questa automazione, spesso quando si tratta di identificare e risolvere problemi come le perdite, i lavoratori come Lauren devono ancora affrontare condizioni di pericolo.

Riduzione dei costi per l'IoT

 

Spot, un robot mobile con dispositivi sensore e dispositivi per l'analitica sul lato posteriore, riduce i costi associati alla strumentazione IoT

Maggiore efficienza

 

I percorsi di ispezione di routine e le assegnazioni di attività di follow-up di Spot migliorano l'efficienza dei lavoratori

L'approccio al problema dei dati con sensori fissi non è scalabile, data la complessità del processo di installazione. E i metodi manuali non sono né efficaci né efficienti. Nessuno dei due fornisce il valore che si desidera ottenere dagli strumenti di analitica dei big data. Michael Perry Vice President of Business Development Boston Dynamics
Dilemma industriale

Gli impianti industriali si sono evoluti da quando Henry Ford produsse la prima automobile Model T attraverso una linea di produzione industriale. Oggi l'automazione e la robotica sono la norma in fabbrica. Ma i produttori e gli operatori devono gestire e riparare tali macchine per permettere agli impianti di funzionare, e questo richiede una raccolta e un'analisi costante dei dati.

Michael Perry, vicepresidente della divisione Business Development di Boston Dynamics, leader globale 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 ruote e cingolati che hanno difficoltà ad affrontare spazi ristretti, scale e terreni irregolari. I robot che raccolgono dati sono anche più utili quando sono connessi all'intelligenza, che non è solo l'elaborazione, ma anche la comunicazione tra ciò che accade sul campo e ciò che sta elaborando tutti i dati in loco».

Nel corso del tempo, le aziende hanno adottato in larga misura uno tra due metodi per raccogliere e analizzare i dati generati dalle loro macchine. Il metodo più tradizionale prevede l'invio di tecnici in tutto l'impianto per registrare regolarmente le letture delle macchine. Anche se una macchina può presentare problemi anche solo una volta in un anno, il tecnico è tenuto a registrare i dati di quella macchina giornalmente o settimanalmente per individuare problemi minori prima che si trasformino in guasti gravi. Inoltre, i lavoratori devono effettuare la manutenzione e la riparazione delle apparecchiature, a volte in ambienti pericolosi o rumorosi.

Il secondo metodo consiste nell'installare sensori su ciascuna apparecchiatura, quindi raccogliere e analizzare i dati dei sensori con applicazioni di gestione delle risorse. IBM ha progettato la sua IBM Maximo Application Suite per analizzare i dati dei sensori, che vengono archiviati nel cloud. Tuttavia, i produttori devono prima affrontare costi elevati per la strumentazione, ulteriori costi per l'archiviazione dei dati e infine la necessità di acquistare la soluzione per analizzarli. Questo spesso rende la strumentazione completa fuori dalla portata delle imprese più piccole.

Nancy Greco, Direttore, DE Research Cognitive IoT Solutions presso IBM Research, spiega: “I sensori basati sull'edge generano un'enorme quantità di dati che vanno nel cloud. I produttori, analizzando le spese che devono sostenere per il cloud, si chiedono perché sia necessario spendere così tanto per vedere che i dati indicano che va tutto bene, che non c'è nulla di sbagliato».

Una terza soluzione consiste nell'inviare un robot progettato per ispezionare regolarmente le apparecchiature e raccogliere dati dagli strumenti di telemetria. Questa è stata l'ispirazione per Spot, il robot simile a un cane creato da Boston Dynamics. Spot può andare ovunque una persona possa andare e raccogliere dati con maggiore frequenza e precisione. Tuttavia, anche con le telecamere e altri sensori, Spot non è in grado di interpretare i dati da solo. I dati devono essere analizzati, quindi quando Spot individua un'anomalia, ha bisogno dell'intervento umano per risolvere il problema.

L'automazione con i robot tradizionali non ha avuto successo a causa della complessità dei siti, che può essere limitante per i robot su ruote e cingolati che hanno difficoltà ad affrontare spazi ristretti, scale e terreni irregolari. I robot che raccolgono dati sono anche più utili quando sono connessi all'intelligenza, che non è solo l'elaborazione, ma anche la comunicazione tra ciò che accade sul campo e ciò che sta elaborando tutti i dati in loco. Michael Perry Vice President of Business Development Boston Dynamics
Robot mobili + IA

IBM e Boston Dynamics hanno deciso di porsi questa domanda: è possibile raccogliere e analizzare in modo sicuro i dati dell'impianto nell'edge? Le due aziende possono contribuire a eliminare la necessità che il personale raccolga manualmente i dati o si metta in pericolo negli stabilimenti, limitando al contempo gli oneri e i costi associati alla strumentazione di ogni singola apparecchiatura? La risposta è stata un sonoro “sì”.

Boston Dynamics e IBM stanno unendo le loro tecnologie per creare una soluzione basata sull'intelligenza artificiale per Spot. «Boston Dynamics e IBM si sono riunite al tavolo per cercare di risolvere i problemi di acquisizione e intelligence dei dati», afferma Perry. «Entrambi ricevevamo le stesse domande da parte dei clienti. "Come posso avere un quadro reale e veritiero di ciò che sta accadendo in questo complesso sito industriale?"»

L'utilizzo di Spot aiuta già a eliminare la necessità di installare sensori su ogni apparecchiatura. Ora, IBM sta aggiungendo la potenza dell'intelligenza artificiale e delle soluzioni Maximo a Spot per fornire funzioni di analitica nell'edge. 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 archiviare e analizzare i dati nel cloud. Spot è un'estensione della strategia IBM AI@Edge Hybrid Cloud.

«Spot diventa un dispositivo edge roaming, che trasporta un payload di tecnologia di analytics ovunque l'utente lo desideri», spiega Greco. «Può entrare in spazi ristretti. Può salire i gradini. E può portare con sé tutte queste analisi».

Invece di limitarsi a identificare un problema, i modelli di intelligenza artificiale ottimizzati e altamente personalizzabili aiutano Spot a rilevare le anomalie e ad avviare immediatamente azioni correttive. Secondo Perry, «Spot può visitare 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 tutta la sua esperienza e competenza nella gestione degli asset, nell’intelligenza artificiale e nella tecnologia 5G per creare questa offerta congiunta con Boston Dynamics di Spot con funzionalità di intelligenza artificiale.

I consulenti di IBM Consulting offrono servizi di implementazione e supporto a Boston Dynamics. Forniscono inoltre consulenza di settore per aiutare a soddisfare le esigenze specifiche dei clienti. Infine, con l'utilizzo della tecnologia Red Hat l'analisi è facilmente implementabile, in modo conveniente, in un ambiente cloud ibrido.

Perry descrive la collaborazione in questo modo: «Boston Dynamics apporta la mobilità e la flessibilità di Spot come piattaforma robotica e IBM apporta l'intelligenza dei suoi sistemi per comprendere i dati raccolti da 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. Michael Perry Vice President of Business Development Boston Dynamics
Andare dove nessun essere umano può andare

Per qualsiasi industria cliente, mantenere le linee di produzione attive e funzionanti è la chiave della redditività. Ma soprattutto, l’offerta congiunta di Spot aiuta a ridurre i tempi necessari per rilevare le anomalie, individuandole prima che possano trasformarsi in problemi catastrofici. Spot è in grado di farlo per aziende di qualsiasi dimensione, consentendo alle piccole strutture che non potrebbero altrimenti permettersi una strumentazione completa o il costo dell'archiviazione su cloud, di beneficiare della strumentazione roaming fornita da Spot.

«I nostri clienti stavano cercando un modo accessibile per ridurre i rischi, per assicurarsi che le loro macchine non si fermassero. Ora possono farlo in modo conveniente, riducendo la quantità di strumentazione, riducendo il movimento e la latenza dei dati e migliorandone la sicurezza».

Grazie all'analitica di IBM Maximo integrata, Spot può contribuire ad aumentare il tempo di attività delle apparecchiature. Non solo è in grado di identificare le anomalie, ma anche di interpretarne la probabile causa e di suggerire i rimedi. Può creare ordini di lavoro per problemi importanti o dare una seconda occhiata a problemi minori. «I robot Spot collegati ai servizi IBM possono fornire molte informazioni, in modo che i clienti possano far funzionare questi asset per periodi di tempo più lunghi, individuare i problemi prima che si verifichino ed evitare i tempi di inattività, così da mantenere gli asset operativi e funzionanti», afferma Perry.

Spot non è pensato per sostituire i lavoratori umani. Il suo scopo è quello di aiutare a mantenerli al sicuro e di renderli più efficienti. Invece di prepararsi a ispezionare una possibile perdita, Lauren può inviare Spot a ispezionarla e programmare la manutenzione secondo necessità. Come un cane da ricerca e salvataggio che aumenta l'efficacia di chi lo conduce andando dove non può andare, uno Spot agile e mobile può entrare in ambienti pericolosi a cui oggi i lavoratori non possono accedere a causa di sostanze chimiche, rumore o altri pericoli.

L'utilizzo di Spot per rilevare e risolvere problemi non implica la sostituzione dei lavoratori, ma potrebbe offrire alle aziende l'opportunità di elevare la propria forza lavoro a ruoli che possano mettere meglio in risalto le loro competenze. Greco definisce Spot un “co-bot” perché lavora con l’essere umano, proprio come il cane da ricerca lavora con il suo addestratore. Un tecnico come Lauren può ora gestire e addestrare Spot a girare per lo stabilimento e risolvere i problemi. Oppure può passare ad altri lavori critici altamente tecnologici che il produttore non è stato in grado di svolgere.

«È meglio sfruttare la capacità delle persone di risolvere i problemi, piuttosto che spendere tempo ed energia e persino mettere a rischio la propria salute per svolgere attività noiose e banali», afferma Perry. «Questa è un'opportunità per prendere alcuni di quelle attività banali e ripetitive, alcune delle quali dannose per l'ambiente, e affidarle a Spot, liberando il personale e formandolo su attività di maggior valore».

Con l'ulteriore sviluppo di Spot con funzionalità di IA da parte di IBM e Boston Dynamics, l'entusiasmo di entrambe le aziende è palpabile. I team di IBM stanno proponendo al team che lavora a questo progetto casi d'uso che ritengono possano trarre vantaggio dall'utilizzo di Spot e IBM Analytics. IBM sta valutando la possibilità di collaborare con i partner dell'ecosistema in aree come il 5G per utilizzare le loro capacità per portare la tecnologia più recente su Spot, creando il massimo valore per i clienti di IBM e Boston Dynamics.

Boston Dynamics continuerà ad aumentare le capacità di Spot e IBM continuerà a costruire modelli più precisi. IBM Research porterà una pipeline continua di nuove analisi nella relazione con Boston Dynamics, tra cui l'acustica, l'olfatto, l'analisi compositiva 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.

Logo Boston Dynamics
Informazioni su Boston Dynamics

Boston Dynamics (link esterno a ibm.com) è leader globale nello sviluppo e nell'implementazione di robot altamente mobili in grado di affrontare le sfide più complesse della robotica. La missione principale dell'azienda è quella di guidare la realizzazione e la fornitura di robot avanzati progettati per avere un impatto positivo sulla società. Fondata nel 1992, Boston Dynamics è nata dal Leg Lab del MIT ed è stata riconosciuta come uno dei migliori luoghi di lavoro del 2020 da Inc. Magazine.

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Prodotto negli Stati Uniti d'America, maggio 2021.

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Gli esempi citati relativi a dati di prestazione e clienti sono presentati unicamente a scopo illustrativo. Gli attuali risultati in termini di performance possono variare a seconda delle specifiche configurazioni e delle condizioni operative. LE INFORMAZIONI RIPORTATE NEL PRESENTE DOCUMENTO SONO DA CONSIDERARSI “NELLO STATO IN CUI SI TROVANO”, SENZA GARANZIE, ESPLICITE O IMPLICITE, IVI INCLUSE GARANZIE DI COMMERCIABILITÀ, DI IDONEITÀ A UN PARTICOLARE SCOPO E GARANZIE O CONDIZIONI DI NON VIOLAZIONE. I prodotti IBM sono coperti da garanzia in accordo con termini e condizioni dei contratti sulla base dei quali vengono forniti.