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Parlami, macchina!

di Marco de’ Francesco ♦ Grazie agli sviluppi dell’intelligenza artificiale, è possibile interrogare le strumentazioni della fabbrica senza limitazioni di luogo e competenza, e interagire con i processi produttivi. Si può fare con la piattaforma IndyChatBot, nata dalla partnership tra Italtel e Cisco

Che se ne fa veramente un’azienda manifatturiera di un chatbot per l’industria, e cioè di un software che consente ad un operatore (ma anche al manager) di interrogare una macchina o più macchine? Gli sviluppi dell’intelligenza artificiale, e quindi all’elaborazione di un linguaggio naturale, portano con sè tre vantaggi: anzitutto, l’operatore non deve possedere una competenza particolare relativa al funzionamento di una strumentazione determinata, né deve conoscere uno specifico linguaggio informatico. L’interazione tra uomo e macchina si semplifica drasticamente. In secondo luogo, l’informazione può derivare dall’interrogazione di più macchinari. Se, per esempio, è relativa ad un prodotto che è stato trattato da diverse macchine, chi pone la domanda non deve chiedere più cose a più persone. Il sistema, che comprende l’intento del richiedente, sa quale strumentazioni deve interrogare, estrae i dati, li normalizza ed invia la risposta. Infine, il sistema è accessibile anche se si è lontani dalla fabbrica. Gira su Cloud, e quindi appare come una app sullo smartphone: il Ceo, in riunione a Londra, può consultare il software per sapere quanti pezzi hanno prodotto in gennaio le 50 fabbriche dell’azienda distribuite in 40 Paesi diversi.

Una funzione di questo genere la svolge IndyChatBot, sviluppata da Italtel (azienda italiana che opera nel settore delle infrastrutture e dei servizi di comunicazione, controllata da Exprivia, società italiana dell’Ict quotata alla Borsa di Milano) sulla piattaforma di comunicazione Cisco Webex Teams. Ma come funziona il sistema? Su tre layer: il primo raccoglie i dati dalle macchine, il secondo li aggrega e il terzo li mette a disposizione di funzioni specifiche. Ne abbiamo parlato con Matteo Masi di Cisco Italia e Tullia Zanni di Italtel.

 

Tullia Zanni, Head of Solution Marketing, Management and Offering di Italtel e Matteo Masi, Sales SpecialistDigitization – Industry4.0/Smart Manufacturing di Cisco Italia

Chattare con la macchina e i sistemi gestionali

 L’elaborazione di un linguaggio naturale grazie all’intelligenza artificiale. Il sistema comprende l’intento di chi pone la domanda.

IndyChatBot è una funzione che consente di “chattare” – e cioè di porre una domanda e ricevere una risposta – non solo con una macchina specifica, ma anche con i sistemi gestionali. Domande e risposte possono coinvolgere strumentazioni di più stabilimenti che una azienda ha in giro per il mondo. Grazie all’intelligenza artificiale a portata di chat, il linguaggio utilizzato è quello comune, quello naturale delle persone: è il sistema ad interpretare l’intento di chi pone la domanda, e ciò fa si che l’interazione tra uomo e macchina si semplifichi drasticamente, e che i processi si velocizzino.

Secondo la Zanni, Head of Solution Marketing, Management and Offering di Italtel, «in buona sostanza, IndyChatBot è un engine che intercetta il messaggio, comprende l’oggetto della domanda anche se questa è formulata con un linguaggio non tecnico, recupera le informazioni dalle macchine o da serie storiche e inoltra la risposta al richiedente». La comunicazione può essere resa ancora più efficiente con la creazione di gruppi di lavoro che includano manutentori interni ed esterni all’azienda. Ognuno partecipa con il proprio profilo, grazie a credenziali stabilite dall’azienda, e che diventano più importanti nel caso in cui l’operatore possa, grazie ad esse, dare ordini alla macchina.

I tre principali benefici di IndyChatBot

Non sono necessarie competenze tecniche relative ai macchinari; si possono interrogare più macchine al contempo; il sistema è accessibile senza un accesso diretto alla fabbrica.

Secondo Masi, Sales SpecialistDigitization – Industry4.0/Smart Manufacturing di Cisco Italia, ci sono tre benefici principali. «Il primo è che l’operatore che interroga il sistema non deve possedere una competenza specifica relativa al funzionamento dei macchinari». Come si è detto, infatti, è il software ad interpretare ciò che l’operatore intende chiedere con un linguaggio non tecnico. E da questo punto di vista, secondo la Zanni «l’agevolazione è evidente, visto che gli operatori non possono essere sempre informati degli sviluppi dei macchinari, né possono conoscere tutti i linguaggi informatici». IndyChatBot, invece, può essere attivo e aggiornato su entrambi i fronti.

Per Masi «il secondo beneficio è che l’informazione che viene restituita dal bot può derivare dall’interrogazione di diversi macchinari: per esempio, 20 Plc, 50 robot e quattro impianti. E ciò perché se l’operatore chiede notizia di un pezzo in particolare, questo, nel processo produttivo, può aver attraversato più macchine, e ognuna di queste fornisce dati che le competono. Dopodiché si tratta di aggregare i dati per fornire in automatico un’informazione unica. Senza un sistema così studiato, l’operatore dovrebbe rivolgersi a più persone, e visionare più interfacce. Infine, il sistema è accessibile anche se si è lontani dalla fabbrica. Infatti Indybot gira su una piattaforma Cloud, e pertanto l’operatore può chiedere real time informazioni su un impianto ad esempio brasiliano o indonesiano. Il Ceo, in riunione a Londra, può consultare Indybot per sapere quanti pezzi hanno prodotto in gennaio le 50 fabbriche dell’azienda distribuite in 40 Paesi diversi. Gli sarà inoltrato un grafico. Basta uno smartphone, con Webex team». Alla “conversazione” con Indybot, per altro possono partecipare più soggetti, all’interno della stessa room virtuale.

Come si usa in fabbrica

L’operatore di linea è il primo fruitore; ma anche il manager

Gli usi riguardano due generi di interazioni: quelle con la macchina durante il ciclo produttivo, e quelle con la macchina in ambito smart operation. Quanto al primo, rientrano nella categoria le interrogazioni in tempo reale sui parametri di funzionamento; il recupero dell’andamento temporale dei parametri e l’invio di comandi. Quanto al secondo genere, riguarda il recupero real time di informazioni utili all’analisi delle problematiche, gli avvisi automatici su allarmi di produzione e la collaborazione multi-utente sui dati e sugli eventi. Il primo fruitore, secondo la Zanni, è l’operatore di linea: «Il nostro intento è quello di semplificare il suo lavoro; quello di fornire informazioni al Ceo è un obiettivo secondario. Insomma, intendiamo anzitutto servire l’Ot; e poi anche il management».

 

Una videata da IndyChatbot

Come funziona IndyChatbot

Una architettura a tre livelli: quello dei Plc, che raccolgono i dati; quello di Kinetic, che li aggrega; e quello applicativo, per funzioni specifiche. Una di queste è appunto il chatbot. Il ruolo di Cisco Kinetic.

Per capire come funziona Indy Chatbot, bisogna comprendere che genere di architettura è sottesa a questa funzione specifica. Secondo la Zanni «partendo dal basso abbiamo il primo layer, quello dei Plc che estraggono i dati dalle macchine, grazie a gateway Cisco a soluzioni software Alleantia. I dati sono messi a disposizione di un secondo layer, che è Cisco Kinetic, che aggrega e normalizza i dati. Le informazioni passano poi ad un layer applicativo, per varie funzioni specifiche come Indybot. Cisco sottolinea peraltro anche un livello di “rete industriale”, la “Connected factory” per raccogliere dati. In effetti la soluzione Cisco Connected Factory è un portafoglio di architetture, funzionalità, tecnologie e servizi. È progettata per aiutare le industrie a integrare automazione e controllo con i sistemi aziendali; a costruire una rete comune, convergente, robusta, da impianto a impresa; a migliorare i costi operativi e altro. Comunque sia, la comunicazione delle informazioni (a chi ha posto la domanda) è svolta grazie alla piattaforma Cloud Webex, e in particolare grazie a Webex Teams».

Nello specifico, la piattaforma Cisco Kinetic standardizza i dati di un’intera rete di produzione, sia nel caso in cui l’impianto produttivo abbia un solo tipo di macchina, che in quello in cui ne abbia di centinaia di modelli differenti. Kinetic acquisisce i dati IoT tramite due metodi diversi: leggendo variabili (“tag”) Scada (supervisory control and data acquisition, sono sistemi informatici diffusi in tutti quegli ambiti in cui si voglia monitorare lo stato dei processi; normalmente si tratta di software che permettono il funzionamento di sistemi di supervisione, controllo e telecontrollo senza dover scrivere codice con linguaggi di programmazione), o attraverso l’uso di sensori fisici applicati alle macchine.

Per la Zanni «Kinetic è una piattaforma software aperta con Api (insieme di procedure disponibili al programmatore, di solito raggruppate a formare un set di strumenti specifici per l’espletamento di un determinato compito all’interno di un certo programma) e quindi è predisposta per interoperare con applicazioni, che assumono i dati e li rielaborano per scopi specifici. Per esempio, per monitorare real time l’efficienza operativa dell’impianto, o per realizzare analitycs, dashboard, business intelligence e altro. In generale è molto complesso prelevare informazioni dai PLC e portarle ai sistemi ERP e MES che gestiscono i processi industriali, limite importante che impedisce di sfruttare il valore dei dati di produzione dei macchinari.»

«Kinetic fornisce un livello intermedio per raccogliere ed elaborare questi dati, Webex Teams un modo immediato per rendere queste informazioni disponibili in modo mirato, puntuale, la giusta informazione alla giusta persona al momento giusto. I dati diventano quindi disponibili anche da app specifiche, per funzioni particolari. Per fare un esempio, si possono correlare dati di produzione e quelli relativi ai consumi, per valutare quanto sia energivora una macchina o quanta energia sia necessaria per produrre un certo articolo. E poi c’è appunto il tema dell’intelligenza artificiale al servizio dei chatbot».

 

Una videata da IndyChatbot

Il ruolo di Webex Teams

Consente la comunicazione dell’informazione all’operatore che ha inoltrato la richiesta.

Webex Team è parte della piattaforma di cloud collaboration più diffusa al mondo, Webex, insieme a WebexMeetings (l’evoluzione storica di Webex, nasce per fare meeting, e cioè è una applicazione per le riunioni) e a Webex Calling (evoluzione di Saprk Calling). Ma che c’entra con Indy Chatbot? In pratica, Webex Teams opera nel layer più alto. Secondo Masi «una volta raccolti i dati e una volta normalizzati da Kinetic questi sono comunicati a chi ha posto la domanda grazie a Webex Teams». Questa funzione di comunicazione andava sviluppata e adattata per Indy Chatbot. Secondo la Zanni «a tal fine abbiamo dato vita a team di ingegneri e di sviluppatori, e quindi di persone competenti nell’integrazione e di altre specializzate nella conoscenza dei linguaggi e nella programmazione. In realtà non c’è voluto tanto tempo. Dal momento che si dispone delle giuste competenze, si avanza molto rapidamente». Sempre secondo la Zanni, «ci ha molto aiutati il fatto che la piattaforma di Cisco sia aperta, e che presenti Api predisposte allo sviluppo».

Tornando a Webex Teams, è l’evoluzione di Cisco Spark, uno spazio di lavoro collaborativo per operare anche in modo asincrono. Industria Italiana si è occupata dell’argomento, in un articolo che si può reperire qui . Secondo Cisco, Webex Teams non è solo il rebranding di Spark: mette a disposizione un set di strumenti ancora più ampio, inclusa la funzionalità di whiteboarding (il posizionamento di file condivisi su un blocco note o una lavagna condivisa sullo schermo. Il software di videoconferenza e di conferenza dati spesso consente all’utente di annotare i documenti condivisi come su una lavagna fisica), messaggistica in tempo reale, accesso semplice per gli ospiti, condivisione dei contenuti e strumenti integrati – per supportare iteam durante e dopo la riunione». Rispetto a Spark, un cambiamento è che si utilizza la rete IP Webex. In pratica, i server utilizzati nelle riunioni saranno in cloud pubblico e nei data center Cisco; la dorsale Webex li collegherà gli uni e gli altri. Ora, siccome la dorsale Webex è stata creata appositamente per le videoconferenze, questo dovrebbe comportare una resa video migliore e una minore latenza. Infatti la soluzione permette di fare riunioni con partecipanti remoti.

 

Il test di Industria Italiana

 

IndyChatBot alla prova pratica

Di recente, Industria Italiana ha sperimentato IndyChatBot alla 31esima edizione della BiMu di Milano, importante mostra italiana dedicata a macchine utensili, robot, automazione, digital manufacturing, tecnologie ausiliarie e abilitanti. (La manifestazione, che ha presentato mille aziende espositrici in rappresentanza di 27 Paesi su una superficie occupata di 100mila metri quadrati, ha registrato 65mila ingressi. ) Industria Italiana ha utilizzato la versione in Inglese di IndyChatBot. Si entra in una room virtuale di Webex Teams. Scrivendo «Who are You?», la macchina collegata risponde presentandosi: «I am Porta 3-spindles Multicenter. Thanks to Italtel Indychatbot now I can talk to You. I am more than a traditional standard twin-spindle machining centers, because I enables a concrete optimization of workforce resources, automation, tooling/fixturing cost, floor space required and part re-clamping errors». Se invece chiediamo «What are You doing?», la risposta è «I am working three pieces at the same time: Spindle 1: Valve drilling Unit 1.0 – 594; Spindle 2: Valve boring 01 – 78; Spindle 3: Valve chamfering Unit 3.0 – 771». In pratica la macchina ci risponde che i tre mandrini stanno lavorando nella perforazione, nella alesatura a nella smussatura dei pezzi.

Se chiediamo «How many pieces have you done in august 2018?», la macchina ci inoltra un grafico corredato da numeri. Se scriviamo, con linguaggio assai informale, «How can You help me?», la macchina ci fa sapere che «I can give You information about: my health status; my current activities; the next maintenance I need; the pieces I did during one month; the overall performance of a period; the summary of the alarms occurred in an interval». Così, se si chiede «what about the next maintenance» la macchina risponde «spindle n.1 maintenance, release tool spring in 185 hours; spindle n. 2 maintenance, release tool spring in 146 hours; spindle n.3 maintenance, release tool spring in 357 hours». Se ci informiamo sulle prestazioni, ci viene inoltrato un grafico completo di linee, numeri e percentuali relativi a diversi fattori. Va sottolineato che il chatbot comprende e interpreta qualunque lingua, permettendo quindi anche un utilizzo semplificato con la lingua locale, indipendentemente al fatto che il macchinario abbia HMI (Human Machine Interface) in inglese o lingue specifiche. Webex Teams permette quindi di superare lo scoglio linguistico e integrare informazioni richieste in lingue diverse.

Exprivia e Italtel

Exprivia   è una società per azioni italiana che si occupa di progettazione e sviluppo di tecnologie software innovative e di prestazione di servizi IT per il mercato bancario, medicale, industriale, telecomunicazioni e Pubblica Amministrazione. Con oltre 30 anni di presenza sul mercato, Exprivia è guidata dal presidente e ad Domenico Favuzzi. È quotata nel segmento FTSE Italia STAR della Borsa Italiana. A fine 2017 viene ufficializzato il completamento dell’operazione di acquisizione dell’81% del capitale di Italtel, storica società italiana del settore delle telecomunicazioni. Il restante 19% di Italtel è di Cisco. Con un fatturato complessivo che nel 2017 ha sfiorato i 600 milioni di euro e circa 4mila dipendenti, il nuovo gruppo costituito da Exprivia e Italtel è fra le prime cinque aziende italiane nel settore delle tecnologie digitali e gestisce l’intera catena del valore dell’ICT, dalle componenti dell’infrastruttura alle applicazioni e ai servizi.

 

Il logo di Cisco

Cisco

Cisco è il leader tecnologico mondiale che trasforma il modo in cui le persone si connettono, comunicano e collaborano. La sua missione è dare forma al futuro di Internet, creando valore e opportunità per la società, per i suoi clienti, per i suoi dipendenti, investitori e partner. Cisco è in Italia dal 1994 ed è guidata da Agostino Santoni. L’azienda partecipa allo sviluppo del nostro Paese e sostiene la realizzazione dell’Agenda Digitale. Aiuta le imprese, le istituzioni e i cittadini a cogliere tutti i vantaggi della digitalizzazione. In particolare, Cisco si impegna per rendere più ampio e forte il nostro ecosistema di innovazione e per aiutare le nostre aziende – piccole o grandi che siano – a essere più competitive e a crescere grazie alla tecnologia.

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