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Smart Factory

Cisco, Alascom, Fanuc: una robotica collaborativa basata (anche) sul linguaggio naturale

Robot, o meglio Cobot, che rispondono ai comandi di operatori che utilizzano anche la voce e che partecipano in forma interattiva a sessioni di collaboration sulla piattaforma Webex Teams gestendo produzione, criticità e miglioramento delle performance

13 Giu 2018

Mauro Bellini

Direttore Responsabile

L’Industry 4.0 è entrata in una delle sfide più importanti del suo percorso: cambiare la prospettiva nell’innovazione del rapporto uomo-macchina. Da una lunga e ricca fase in cui l’innovazione ha cercato di rendere sempre più efficace il “linguaggio delle macchine”, adesso la prospettiva dell’integrazione sempre più spinta tra robot e operatori ci fa entrare in progetti che “abbattono” i muri che ancora separavano il linguaggio dell’uomo dal linguaggio delle macchine. In direzione di una semplicità collaborativa che possa favorire il lavoro dell’uomo. Stiamo adesso guardando concretamente alla realizzazione di scenari indirizzati alla creazione di cobot e di veri robot collaborativi nel rispetto del linguaggio naturale.

Ed è questo un piano di innovazione che si gioca in chiave di ecosistema, di innovazione multidisciplinare, di capacità di gestire tutti i livelli che concorrono allo sviluppo di soluzioni che sappiano essere nello stesso tempo innovative e stabili. Ne abbiamo parlato, analizzando un caso molto concreto, con Matteo Masi, Sales Manager & Business Development per Industry 4.0, Smart Manufacturing e IoT in Cisco.

Partnership: Cisco, Fanuc, Alascom

Matteo Masi, Sales Manager & Business Development per Industry 4.0, Smart Manufacturing e IoT in Cisco

L’occasione ce la fornisce proprio il lavoro di ecosistema di Cisco per l’Industria 4.0 e per l’Impresa 4.0.  Nella fattispecie questa percorso vede il coinvolgimento di uno dei più importanti produttori di robotica e di sistemi di automazione come Fanuc e del system integrator Alascom, che ai servizi di  consulenza tecnica nel settore ICT e nelle reti di Tlc e tecnologie IP, ha aggiunto un impegno nell’innovazione di soluzioni negli ambiti dell’Internet of Things, della predictive maintenance associata all’IoT, del digital twin di prodotto e appunto, della robotica collaborativa.

(A questo proposito suggeriamo la lettura dell’articolo relativo alla collaborazione tra Cisco e Fanuc nella Predictive Maintenance con Artificial Intelligence, IoT e Cloud con la case history del sistema FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) combina cloud, intelligenza di rete e advanced learning per gestire manutenzione predittiva, ridurre i consumi energetici e allungare la vita media dei macchinari 

Masi ci spiega che la concretizzazione di questa logica collaborativa è reale e concreta (ed è stata peraltro oggetto di dimostrazioni anche nell’ambito del Digital District dell’ultima edizione di Sps Italia a Parma) ed è basata su tre grandi componenti:

  1. il robot collaborativo Fanuc CR-7iA/L
  2. l’applicazione Alascom di elaborazione del linguaggio naturale basata su machine learning e programmazione neurolinguistica
  3. una serie di soluzioni Cisco a partire dalla piattaforma di collaboration Webex Teams (evoluzione di Cisco Spark), dalle soluzioni di cybersecurity e security industriale, dall’Industria network management e dalle soluzioni per il data management.

Collaborazione naturale tra macchine, robot e persone

Ecosistema è il termine che meglio identifica il valore di questi progetti e, come spiega Masi andando subito all’obiettivo di questa partnership, si può portare negli impianti di produzione, nelle imprese che fanno Industry 4.0, la possibilità di dare vita a una collaborazione “naturale” tra macchine, robot e persone. «La piattaforma di collaboration Cisco Webex Teams – spiega – si apre anche alle macchine con una stessa modalità di collaborazione analoga a quella che si applica per le persone. Nello specifico il robot collaborativo Fanuc CR-7iA/L dialoga con gli operatori, comprendo il linguaggio naturale dell’uomo e rispondendo e fornendo informazioni preziose, sul suo funzionamento, sul suo “stato di salute“, sui carichi di lavoro e sulla qualità stessa del lavoro, sempre nel linguaggio naturale dell’operatore».

Il robot collaborativo Fanuc acquisisce un nuovo livello di cooperazione con gli operatori grazie allo sviluppo di applicazioni che girano su infrastruttura Cisco Webex Teams. In questo modo, l’evoluzione tecnologica degli ambienti produttivi si avvantaggia di un’accelerazione speciale, abilitando servizi a valore aggiunto e riducendo i tempi di messa in servizio. E il tema dello sviluppo dell’innovazione sul linguaggio naturale e del rapporto con “linguaggio macchina” è risolto dalla soluzione sviluppata da Alascom che ha focalizzato l’attenzione sulla programmazione neurolinguistica e sull’intelligenza artificiale per costruire un percorso di apprendimento continuo e di lavoro sulle interfacce conversazionali in termini di sviluppo della conoscenza linguistica e semantica e per permettere un rapporto di collaborazione diretto, in linguaggio naturale, tra robot e persone attraverso Cisco Webex Teams.

E il punto chiave è proprio nel plurale che abbiamo usato: le persone. Un plurale che riguarda non solo la numerosità di operatori che possono dialogare da remoto, e dunque da qualsiasi luogo con la macchina velocizzando e semplificando tantissime operazioni, ma anche la numerosità nella tipologia degli operatori che possono gestire questo dialogo, ovvero, come mette in evidenza ancora Masi: «non solo i tecnici, le figure della produzione che tradizionalmente interagiscono con questi sistemi di robotica, ma anche persone coinvolte nei processi di produzione, che non devono necessariamente disporre delle competenze tecniche relative alla “macchina”».

 Masi mette poi in particolare evidenza il tema della interazione. Non è più (solo) l’uomo che predispone una serie di “comandi” per attivare la produzione sulla base di un proprio piano predefinito. E non è più (solo) la macchina che in modo asincrono restituisce, nel suo linguaggio, informazioni e dati che vanno a comporre un rapporto sulla produzione, sulle performance e sulle eventuali criticità. Si attua in questo modo, in modo naturale, una interazione e una interattività in cui il dialogo, tramite Cisco Webex Teams e la soluzione Alascom, è di confronto uomo-macchina e in cui, a fronte di determinati parametri e criteri, è la macchina stessa a richiamare l’attenzione degli operatori per segnalare criticità o per indirizzare in modo più efficace la produzione.

Collaboration. Da Robot a Cobot

Nell’applicazione realizzata da Alascom con Fanuc e Cisco, il robot collaborativo opera al fianco dell’uomo per supportarne e potenziarne le attività ed esegue le attività in modo complementare e flessibile. Grazie ai suoi sensori avanzati che prevengono e impediscono qualsiasi contatto accidentale con l’ambiente circostante, il cobot Fanuc è in grado di svolgere compiti complessi riducendo i rischi e limitando gli impegni su attività pericolose.

L’integrazione tra il robot Fanuc con la soluzione Cisco Webex Teams via bot e come abbiamo detto la comunicazione in linguaggio naturale con il robot collaborativo per attivare operazioni e comandi e per ottenere informazioni sul suo funzionamento, apre anche una nuova prospettiva  in termini di gestione dei dati e del Risk Management, in quanto permette, prima di tutto di sgravare gli operatori dalle operazioni più ripetitive e pericolose, ma consentendo nello stesso tempo la possibilità di attuare forme di produzione flessibile.

 Siamo, come appare evidente, nel pieno della robotica collaborativa, ma c’è un altro punto che grazie agli analytics permette di spingere ancora più avanti questa prospettiva di collaboration. Il dialogo con i sistemi di automazione apre a sua volta una nuova prospettiva anche in termini di gestione operativa delle logiche produttive. La possibilità offerta dalle applicazioni di analytics e di visual analytics direttamente su Cisco Webex Teams di disporre di servizi a valore aggiunto relativi al monitoraggio di KPI di funzionamento della macchina e di visualizzazione di parametri legati alla produttività, così come delle rappresentazioni grafiche dei dati legati allo stato di salute di componenti della macchina o di complessità relative alla lavorazione di determinati componenti. Stiamo cioè parlando di dati, analisi, informazioni che accelerano ulteriormente la possibilità di operatori – non necessariamente specializzati sulla macchina, ma sulla produzione – di assumere decisioni operative.

Big Data Analytics dai Robot all’Uomo

La Big Data Analytics dei dati Industry 4.0 raccolti, consente di migliorare ad esempio il ciclo di produzione, di gestire al meglio le performance e la vita stessa del robot, di ottenere importanti benefici in termini di risparmio energetico e ancora una volta di agire sulle strategie di Risk Management basate su informazioni precise legate al comportamento della macchina in determinate situazioni con nuove forme di sicurezza e di efficienza a livello di impianti di produzione. E uno dei risultati più importanti è poi rappresentato dalla riduzione del downtime che i partner di questa iniziativa stimano in un valore pari al 48% e un miglioramento complessivo a livello di efficienza degli impianti nell’ordine del 16%.

Sul tema specifico della riduzione dei temi di fermo macchina nell’ambito dei sistemi di automazione del manifatturiero Industria 4.0 si colloca anche la soluzione ZDT Zero Down Time, realizzata da Fanuc in collaborazione sempre con Cisco che permette il monitoraggio da remoto dei robot Fanuc per azzerare i tempi di fermo improvviso. ZDT è progettata per mantenere sempre sotto controllo in real time lo stato dei robot con tutti i parametri, come produttività, usura, dati di funzionamento e notifiche predefinite in funzione di determinati fattori.

Coinvolgimento dei sistemi di produzione su Cisco Webex Teams

Il rapporto uomo macchina basato su Cisco Webex Teams non è solo dunque “solo” una importante evoluzione di riconoscimenti del linguaggio naturale supportata da una piattaforma di collaboration, ma diventa una soluzione di intelligenza sulla produzione e sui sistemi di produzione che coinvolge in modo interattivo i sistemi stessi di produzione.

 L’ultima considerazione Masi la riserva al contesto complessivo che abilita questa soluzione. Si è parlato infatti della collaborazione con Fanuc e Alascom sul piano del sistema di Collaboration Webex Teams ma «è importante sottolineare – conclude – che questo tipo di soluzioni hanno bisogno di una serie di altri punti di riferimento basilari come le soluzioni per connected factory & machine, come la factory security,  come la Smart Logistics & physical security, come ovviamente  le soluzioni di cybersecurity di stabilimento e di Industrial IoT Cisco, come le soluzioni per la rigorosa protezione della privacy dei dati sensibili relativi alla produzione».

In particolare, il collegamento alla rete industriale sicura di Cisco assicura il rispetto di tutti i requisiti di cybersecurity per la protezione dei dati sensibili ed è affiancata dalle soluzioni per gestire la naturale domanda di skill e di education anche a livello di smart training che arriva da questa nuova importante fase dell’Industria 4.0.

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