Speciale Forum Industria Digitale - Bosch Rexroth

7 novembre 2023

I sistemi di visione basati sull’intelligenza artificiale trovano in ctrlX AUTOMATION la soluzione più adatta per esaltare le loro potenzialità

Flavio Ronzoni, product manager in Bosch Rexroth Italia, focalizza il suo intervento al Forum Industria Digitale 2023 sui vantaggi derivanti dall’utilizzo della piattaforma di controllo industriale ideata da Bosch Rexroth, un sistema compatto in grado di integrare tutte le funzioni di macchina, ivi compresa la parte di vision processing e di AI.

Vision System è una realtà che si occupa di sistemi di visione speciali ad altissimo valore aggiunto basati sull’utilizzo delle tecnologie più moderne a livello di immagini 2D, 3D, multispettrali ed iperspettrali. Se un tempo era il costruttore di macchine automatiche colui che tipicamente si affidava alla competenza di Vision System, oggi sono sempre di più gli integratori di sistemi che si affidano all’esperienza dell’azienda cremasca per individuare la tecnologia più adatta alla risoluzione di una determinata problematica.
La collaborazione tra Vision System e Bosch Rexroth è figlia di un bisogno che, la piattaforma concepita dalla società del Gruppo Bosch leader a livello globale nel campo delle tecnologie integrate per l'automazione industriale, è in grado di soddisfare pienamente: “È una soluzione facile da usare e semplice da implementare con nuove funzionalità, a differenza dei sistemi concorrenti che sono verticalizzati per competenze – spiega Ronzoni”. Inoltre, ctrlX AUTOMATION concentra la parte tecnologica in un’unica componente in maniera tale che l’interazione tra le parti IT, IoT, PC e PLC avvenga su una sola applicazione, il che si traduce in una riduzione estrema dei tempi di comunicazione tra ambiti diversi”.
“Vision System – prosegue Ronzoni – era alla ricerca di un sistema compatto, in grado di integrare tutte le funzioni di macchina, ma anche la parte di vision processing e di AI, e lo ha trovato in ctrlX AUTOMATION perché progettato proprio allo scopo di far convivere sulla stessa piattaforma tecnologie diverse”. Non solo: “ctrlX AUTOMATION permette l’esecuzione di carichi AI on the edge (direttamente a bordo della piattaforma), senza dover utilizzare acceleratori AI esterni per fare girare più velocemente gli algoritmi, e consente di scalare le più svariate soluzioni fino ad assicurare risposte a ciò che concerne la coesistenza del processing di visione nel ciclo macchina real time”.
Gli effetti della collaborazione tra Bosch Rexroth e Vision System sono stati evidenziati a SPS Italia 2023, la manifestazione fieristica per l'industria intelligente, digitale e sostenibile svoltasi la scorsa primavera.
Nello stand Bosch Rexroth su un pallet erano state collocate sei famiglie di blocchetti identici per forma e misure, ciascuna riportante un singolo logo, uno diverso dall’altro, riconducibile al mondo ctrlX AUTOMATION. Il sistema di visione, una volta arrivato il blocchetto corrispondente a un determinato simbolo, lo ha riconosciuto e lanciato un popup che ha permesso in forma di testo di visualizzare tutti i vantaggi che la piattaforma di Bosch Rexroth offre a livello di comunicazione. Ciò è avvenuto perché la rete neurale ha riconosciuto il logo e automaticamente è andata a recuperare l’informazione relativa.
E ciò è stato possibile, sottolinea Ronzoni, perché “il sistema ha classificato uno tra i sei possibili loghi presenti sul blocchetto, indipendentemente dalla sua posizione sul pallet e a prescindere dalla faccia che mostrava e dalla posizione assunta”. Ed è stato il supporto dell’intelligenza artificiale a garantirne il riconoscimento anche in condizioni non ottimali di collocazione sul pallet (vedi illuminazione poco idonea), a differenza di quanto sarebbe accaduto se il compito fosse stato assolto da sistemi che non fanno uso di algoritmi di intelligenza artificiale, non immuni dal commettere errori in situazioni ostiche. La dimostrazione ha avuto il fine, puntualizza Ronzoni, di “far immaginare le molteplici possibilità offerte, negli ambiti più svariati, dalla soluzione frutto della sinergia instauratasi tra Bosch Rexroth e Vision System”.
Da rilevare poi che l’utilizzo di ctrlX AUTOMATION, oltre a garantire un risparmio dovuto all’impiego di un solo sistema e di un solo hardware, permette grazie alla sua struttura (ctrlX Data Layer) di avere visibilità e controllo su tutti i dispositivi collegati, dall’unità robotica che esegue la presa di un certo tipo di oggetti, passando per un meccanismo di trasporto che li movimenta e fino ad un sistema di visione in grado di riconoscerli.
La soluzione che è derivata dall’unione di intenti tra Vision System e Bosch Rexroth è dunque un sistema integrato di Visione ed AI a bordo della piattaforma ctrlX AUTOMATION. I vantaggi in termini di AI applicata alla visione sono poter caricare indistintamente la rete neurale voluta, poter selezionare il carico computazionale e poter far convivere in-memory i processing di AI e gli algoritmi tradizionali per i sistemi di visione.
I campi di applicazione della soluzione creata da Vision System e da Bosch Rexroth sono i più svariati, poiché il sistema è totalmente aperto all’inserimento di diverse tipologie di rete e di algoritmi di processing, caricabili attraverso un’interfaccia di upload, il che rende di fatto semplicissima l’implementazione dell’algoritmo. Gli ambiti più comuni in cui utilizzarla riguardano il sorting, vale a dire la classificazione di pezzi in ambito logistico e di packaging secondario-filling con modelli ibridi (ad esempio viti e bulloni di diverso genere che devono essere inscatolati a seconda del loro tipo e modello), ma anche il controllo della qualità, in questo caso per identificare vizi superficiali di produzione (come graffi) o difetti di stampa delle etichette.
Ronzoni coglie l’opportunità di sviluppare un ragionamento che lega quanto decritto al tema della sostenibilità, intesa non solo in termini di zero emissioni e consumo di risorse e di materie prime ma anche per ciò che concerne i ritmi e i compiti di lavoro. “L’intelligenza artificiale – puntualizza - sta diventando una componente chiave all’interno delle fabbriche. Se abbinata ai sistemi di visione a bordo macchina permette di intervenire direttamente sui processi di produzione in tempi molto rapidi”.
Le moderne architetture ibride (cloud + edge) permettono infatti l’integrazione di know-how proprietario e di piattaforme opensource nella direzione dell’integrazione sostenibile dedicata al continuous improvement dei processi tecnologici. Le potenzialità dell’intelligenza artificiale per l’elaborazione di immagini di processo, affiancate al controllo di macchina, permettono di guidare i task più complessi e ripetitivi degli operatori, compensando gli eventuali errori dovuti ai fisiologici cali di attenzione e aumentando così l’efficienza del processo con una riduzione dei costi.