La realtà aumentata in ambito industriale non è solo una prospettiva futura. È il presente. Lo è a vari livelli, spesso ancora attraverso applicazioni che si possono definire basiche, ma è indubbio che non sono rari i casi di fabbriche e magazzini che abbiano già beneficiato dei vantaggi operativi legati a questa tecnologia. E non solo. La realtà aumentata è anche una soluzione per sopperire alla mancanza di personale specializzato nel settore manifatturiero (secondo uno studio del Manufacturing Institute e Deloitte, entro il 2025, due milioni di posti di lavoro nel settore manifatturiero rimarranno scoperti su scala globale) perchè la possibilità di sovrapporre informazioni contestuali in tempo reale ad ambienti e asset fisici si sta rivelando, già oggi, una risorsa di valore assai importante per le aziende e per il personale, favorendo la crescita della forza lavoro e lo sviluppo delle competenze a prescindere dal livello di specializzazione degli addetti.
La realtà aumentata, infine, è (e sarà) uno dei cardini della trasformazione digitale di molti settori e una recente indagine di Lsn Research su un campione selezionato di executive, dirigenti e personale operativo del mondo industrial conferma per l’appunto questa tendenza. Ecco un’analisi del fenomeno AR, partendo da alcune significative use case di Ptc, multinazionale americana guidata da Jim Heppelmann e partecipata da Rockwell Automation.
La realtà aumentata per il service sugli impianti: il caso AB
Efficientare le attività di service: questo il principale “benefit” operativo che AB, multinazionale bresciana attiva nel campo delle soluzioni di cogenerazione, del biofuel e del trattamento delle emissioni in atmosfera con oltre 1.500 impianti installati in oltre venti Paesi, ha conseguito a valle dell’adozione di Ptc Vuforia Chalk, la soluzione di Ptc basata su tecnologia AR per gestire gli interventi di assistenza in remoto. Nel 2016 la società avvia un importante processo di riorganizzazione in ottica internazionale, sollecitata dalla richiesta di soluzioni ad elevata customizzazione e da time-to-market sempre più pressanti, e intraprende un progetto di riorganizzazione interno di ampio respiro nel quale prende così corpo lo sviluppo di una nuova piattaforma (Product Configurator), che via via si amplia includendo altri pilastri (tra cui il sistema di Plm) per evolversi in un vero progetto di trasformazione digitale.
AB gestisce in proprio tutto il ciclo di realizzazione degli impianti (dalla progettazione all’assistenza post vendita) e il service è il fiore all’occhiello dell’azienda: il ricorso a soluzioni basate sulla realtà aumentata ha quindi colmato l’esigenza di garantire la continuità del servizio di assistenza in qualsiasi situazione (il lockdown, per esempio, è stato il caso limite), consentendo ai tecnici di operare da remoto come se fossero sul luogo dell’intervento e di fornire precise indicazioni ai colleghi sul campo (muniti di un comune smartphone o tablet e una connessione Internet) per gestire le situazioni critiche e azzerare i tempi di risposta al problema.
La realtà mista per migliorare l’esperienza dei clienti: il caso Howden
“Gira tutto intorno a voi” è il motto che accompagna l’attività di Howden da quando è stata fondata in Scozia nel 1854 per offrire al mercato prodotti industriali di vario genere, dalla ventilazione delle miniere al trattamento delle acque di scarico fino al riscaldamento e al raffreddamento degli impianti. Quel “voi”, per Howden, sono i clienti. Per dare ai clienti la possibilità di ottimizzare le prestazioni delle attrezzature installate in oltre 100 Paesi del mondo (Italia compresa), l’azienda anglosassone ha pensato bene di migliorare i processi di assistenza e manutenzione fornendo informazioni approfondite in un modo visibile e facilmente praticabile. Come? Sfruttando modelli 3D esistenti e utilizzando la tecnologia di realtà aumentata Ptc Vuforia Studio, come è stato spiegato durante un recente webinar organizzato da Ptc sull’augmented reality per l’industria.
Per raggiungere l’obiettivo di passare da un approccio al servizio di assistenza reattivo alla creazione di una partnership collaborativa con i clienti (funzionale a valorizzare i contratti di servizio a lungo termine post-vendita), Howden ha proposto ai propri clienti una soluzione di AR abbinata a un’esperienza di mixed reality (con il visore HoloLens di Microsoft) che fornisse loro informazioni approfondite per migliorare l’efficienza operativa e rendere gli operatori più sicuri e più produttivi. Partendo dai dati raccolti dai sensori ed estratti dalla piattaforma ThingWorx attraverso il cloud IoT di Azure e sovrapponendoli sul prodotto fisico, la soluzione offre infatti una vista avanzata delle attrezzature, compresa la capacità di visualizzare che cosa succede dentro la macchina. Il risultato finale? Grazie agli avvisi di manutenzione predittiva, all’identificazione rapida delle parti sulle quali intervenire e alla definizione di sequenze di riparazione facili da seguire, le aziende clienti sono oggi nella condizione di prevenire le problematiche e i costi associati ai tempi di inattività imprevisti e di allineare meglio le strategie di manutenzione su scala globale, che precedentemente si basavano solo su ipotesi e analisi a posteriori. E da punto di vista di Howden, una situazione di emergenza la cui risoluzione richiedeva da una a due ore e le spese per inviare un tecnico esperto, ora può essere facilmente gestita dal cliente. In completa autonomia.
Ridefinire le operazioni di imballaggio con l’AR: il caso Harpak-Ulma
Forte dell’essere uno degli operatori leader a livello mondiale nel campo delle soluzioni packaging per il food, i dispositivi medicali e l’industria, l’americana Harpak-Ulma ha puntato in modo deciso sulla trasformazione digitale dei propri processi con l’ambizione di essere un game-changer nel settore dell’imballaggio. Il piano di trasformazione prevede, nel dettaglio, l’adozione di piattaforme intelligenti e connesse per innovare la formazione degli operatori e la manutenzione degli impianti e l’implementazione dell’intera gamma di soluzioni Vuforia AR di Ptc. La realtà aumentata, in Harpak-Ulma, rappresenta quindi un balzo in avanti per il trasferimento delle conoscenze del personale e si concretizza impiegando sovrapposizioni visive digitali attraverso una combinazione di attività svolte attraverso tablet e dispositivi palmari e a mani libere. Se nel mondo del packaging i sistemi di “apprendimento attivo” in tempo reale non sono ancora così diffusi, in altri contesti industriali (per esempio il settore aerospaziale, con Boeing che fa uso sistemico della realtà aumentata per supportare gli addetti agli assemblaggi di cablaggi), è provato come le applicazioni basate su AR possano accelerare notevolmente le curve di apprendimento del personale di prima linea, riducendo sensibilmente gli errori.
Harpak-Ulma ha quindi intuito che sfruttare i dati di produzione per trasformare digitalmente i tradizionali processi operativi e di manutenzione degli asset degli impianti fosse la strada maestra da seguire per innovare. E ha capito altrettanto in fretta come l’utilizzo sistemico dell’AR nei processi di fabbrica richieda nuove figure professionali come l’UX o l’UI (user experience e user interface) designer, sviluppatori in grado di creare risorse e modelli 3D e di trasformare un set di dati ingegneristici in progetti esecutivi da mandare in produzione e architetti software IoT per definire i flussi dei dati generati dall’esperienza AR. Abilitare semplicemente la realtà aumentata sulle piattaforme operative esistenti, questa la lezione imparata dalla casa americana, non può essere sufficiente, perché i clienti vogliono più di un toolkit. Da qui l’esigenza di costruire contenuti AR completamente contestualizzati e personalizzati, finalizzati a fornire (ai clienti) una libreria di esperienze utili per il cambio degli utensili, la manutenzione, l’acquisizione dei processi di formazione. Per fare tutto questo Harpak-Ulma utilizza applicazioni come FactoryTalk Innovation Suite, la suite ThingWorx IoT di Ptc e l’applicazione Vuforia AR, sfruttando come piattaforma di controllo Rockwell Automation per ottimizzare la disponibilità e la scalabilità dei dati raccolti dai sensori.
L’impatto dell’AR nel viaggio verso l’industria 4.0
L’ultima edizione dell’Osservatorio Industria 4.0 della School of Management del Politecnico di Milano, almeno in termini di prospettiva, parla chiaro. Le applicazioni di Advanced nei processi di manutenzione, sviluppo prodotto e training sono in forte crescita anche in Italia (se ne contano circa 250) e tra queste il 70% sono soluzioni di realtà aumentata e il 15% di realtà virtuale. «Ai tempi del Covid19 – come osserva Marco Macchi, direttore dell’Osservatorio Industria 4.0 del Politecnico di Milano – l’introduzione del paradigma Cyber Physical System si è rivelata un’opportunità fondamentale per garantire la continuità delle operazioni degli impianti e delle filiere, superando l’idea che si debba essere necessariamente sul posto per portare a termine certe azioni e decisioni. È invece fondamentale che le imprese imparino a lavorare in un ambiente virtuale a stretto contatto con la realtà fisica, considerando modelli Digital Twin per la simulazione, algoritmi di analisi dati con l’intelligenza artificiale e tecnologie di interfaccia uomo-macchina di ultima generazione”. Parliamo quindi di un paradigma, quello del Cyber Physical System, secondo cui le tradizionali macchine si evolvono per comunicare, raccogliere, elaborare dati e agire da “ponte” tra realtà fisica e virtuale. Sia attraverso modelli digitali per la simulazione del mondo fisico, sia attraverso algoritmi di analisi, come per l’appunto le applicazioni di Advanced Human-Machine Interface.
«La realtà aumentata – spiega Elisa Convertini, ricercatrice dell’Osservatorio Industria 4.0 – va sicuramente considerata una delle tecnologie di base dell’industria 4.0. Oggi, va però precisato, c’è tanta offerta di tecnologia ma manca logica applicativa: tanti progetti partiti come pilot fanno ancora fatica ad andare a regime, e questo perché le aziende spesso non sono in grado di quantificarne i benefici, e quindi a giustificarne gli investimenti, e palesano difficoltà nel mettere a fuoco la soluzione migliore nel suo complesso, che comprende hardware, software integrazione e configurazione, tool per raccolta e l’analisi dei dati». Il passo in avanti negli ultimi anni, a detta dell’esperta del Politecnico, è stato comunque deciso e nel periodo del lockdown è accelerato per l’esigenza di gestire da remoto determinati processi a livello di controllo impianti e linee produttive.
L’AR come supporto documentale e come valore aggiunto per il marketing e le vendite
Le applicazioni di AR più diffuse, in tal senso, sono quelle della manutenzione a distanza abilitata attraverso una guida in real time o in completa autonomia, soprattutto se il macchinario è connesso, ma ve ne sono moltissime altre. Il supporto operativo all’assemblaggio, dotando l’operatore di visori o smart glasses che permettono di accedere in modo virtuale a informazioni e istruzioni tecniche, è una di queste. Il supporto documentale accessibile via device (tablet o smartphone) è un’altra strada percorsa, per quanto basica, e permette di visualizzare i dati in realtà aumentata inquadrando un pezzo o un impianto con il Qr Code.
«Ci sono varie altre aree dove le applicazioni di AR posso impattare – assicura ancora Convertini – Le attività di sviluppo e progettazione possono utilizzare le capacità di simulazione virtuale per verificare per esempio il packaging del prodotto: con la mixed reality il processo diventa interattivo e sfocia anche in una logica di marketing e di vendita, perché il cliente può visualizzare tramite tablet o visore il catalogo in forma digitale con la possibilità di modificare in real time il progetto». Un’altra area di applicazione è il training: l’AR può migliorare l’apprendimento degli operatori perché permette, innanzitutto, di velocizzare questo processo e in secondo luogo di aumentare, in combinazione con la realtà virtuale e grazie alla natura immersiva dello strumento, la percezione del contenuto, aprendo il campo a infinite possibilità di effettuare simulazioni di esercitazioni concrete.
La sicurezza dei dati, un imperativo alla base di ogni progetto AR
Anche la logistica, e in modo particolare il picking, sono campi di applicazione dell’AR e portano l’operatore dotato di apposito visore ad avere in real time le informazioni sull’esattezza del prodotto o del componente movimentato, riducendo il margine di errore. A monte di tutto, in qualsiasi settore industriale, non può venir meno la sicurezza dei dati, perché «è insita in qualsiasi applicazione informatica dove c’è connessione: chi fa realtà aumentata, solitamente, ha già compiuto il passo di connettere i macchinari e si è già attrezzato con soluzioni ad hoc per condividere in rete informazioni e documenti critici, come per esempio i progetti di un impianto», conclude la ricercatrice del Politecnico. E se nelle grandi aziende c’è il chief information security officer, nelle piccole e medie è necessario che il vendor tecnologico possa dare una panoramica completa della soluzione. Il ruolo dei system integrator, soprattutto nelle applicazioni complesse, risulta di conseguenza decisivo, soprattutto nella fase iniziale di verifica e di analisi dei costi-benefici di un progetto di realtà aumentata.
