Autonomous warehouse, last mile delivery, robotics, connected products, blockchain, realtà virtuale e aumentata. Sono le aree che animano i labs della nuova Area42 della palazzina Lingotto, sede della Fiat fino al 2014 e ora quartier generale della multinazionale torinese guidata dalla famiglia Rizzante. Una vera fabbrica digitale dove sperimentare e concretizzare idee creative, sfruttando il potenziale dell’intelligenza artificiale che nasce dalla sinergia di cloud ed edge computing. Uno spazio aperto all’immaginazione, dove si possono progettare prototipi di soluzioni abilitanti l’interazione tra mondo fisico e digitale.
Nei Reply Labs abitano i nuovi protagonisti del mondo digitale: avatar del metaverso, oggetti connessi e sensorizzati, robot, veicoli autonomi e droni dotati di un’intelligenza che permette loro di muoversi e agire nello spazio per compiere le più disparate attività. I nuovi lavoratori autonomi movimentano e scansionano merci in un magazzino, supervisionano impianti industriali e infrastrutture energetiche, effettuano consegne all’interno di alberghi, campus, ospedali e centri commerciali. In Area42 ciascun oggetto sensorizzato e connesso diventa una piattaforma IoT sulla quale sviluppare i più disparati servizi. Obiettivo e denominatore comune, trasversale a tutti i lab, è l’automazione digitale: partendo dagli oggetti, utilizzando algoritmi di machine learning, lavorando sui gemelli digitali.
«La nostra missione è creare scenari e casi che i clienti non avevano mai preso in considerazione. I laboratori rappresentano un unicum nel panorama moderno, afferma Filippo Rizzante, Cto di Reply. Qui diamo vita a nuovi concept e applichiamo le ultime tecnologie per fornire soluzioni in grado di creare valore per il business e la società. Sperimentiamo e rendiamo reali idee innovative che hanno un impatto strategico e generano un vantaggio competitivo per i nostri clienti». Quale il percorso da intraprendere, in termini di strategia, design e sviluppo, per ottenere il valore desiderato da una soluzione connessa? Ecco le risposte e i possibili scenari che nascono all’interno dei labs di Reply, la fabbrica dove l’utopia digitale diventa realtà.
Prodotti connessi, piattaforme IoT, microservizi in cloud, intelligenza artificiale e machine learning
Il Connected Products Lab supporta i clienti nella creazione di prodotti e servizi connessi: dalla value proposition fino al disegno delle interfacce e alla definizione delle architetture tecnologiche. «Seguiamo un approccio end-to-end, partendo dalla prototipazione dei dispositivi, passando per la scrittura del firmware abilitante i dispositivi stessi, fino alla realizzazione degli applicativi di front-end, oltre allo sviluppo di infrastrutture e microservizi in cloud e servizi di intelligenza artificiale», spiegano i tecnici responsabili del lab. Nello spazio dedicato una molteplicità di oggetti: elettrodomestici, forni o frigoriferi, lavastoviglie industriali, biciclette. E app che permettono di gestire intere flotte di dispositivi, controllarne a distanza il funzionamento, modificarne i singoli parametri, stabilire piani di manutenzione, ordinaria e straordinaria. Gli oggetti, sensorizzati vedono, sentono e interagiscono. Inviano dati che vengono elaborati e analizzati in cloud, punto terminale e piattaforma operativa del big data. Un’alchimia IoT che da vita a ogni possibile scenario product as a service.
La connettività è 5G, wi-fi o di prossimità, grazie a bluetooth o nuovi protocolli come mapper. Nell’area prodotti connessi nascono use case, progetti reali e commerciali: per la salute, l’efficienza energetica, la mobilità personale, la smart home. In qualsiasi contesto un prodotto può essere trasformato in una scatola magica capace di creare valore attraverso servizi digitali. Nel comparto energy, un progetto realizzato per utility gas e luce orientato alla riduzione dei consumi, dove algoritmi elaborano informazioni che provengono da fonti eterogenee, come termostati, caldaie e condizionatori. Interessante la sperimentazione in ambito ortopedico. E’ il corsetto correzionale connesso. E’ pensato per combattere l’ipercifosi: un wearable sensorizzato che permette all’ortopedico di monitorare a distanza lo stato di salute. L’app aiuta il paziente a indossare correttamente il corsetto e a seguire le istruzioni che vengono date dal medico; i sensori sono posizionati sulle vertebre toraciche e rilevano l’angolo di cobb, utilizzato per stabilire il grado di ipercifosi. E’ una versione prototipale, ci spiegano. In seguito, quando andrà in produzione, i sensori verranno miniaturizzati. Nel lab anche le biciclette, che diventano oggetti connessi supportati da algoritmi in grado di segnalare urti, furti e persona a bordo. Dati che permettono di creare tutta una serie di scenari applicativi in logica product as a service.
Last mile delivery, consegne anywhere, anytime
Il Last Mile Delivery Lab è il luogo in cui si studiano e si sviluppano soluzioni per l’integrazione e la gestione di veicoli autonomi e robot in ambito manifatturiero e della logistica. Per abilitare nuovi modelli di mobilità si sperimentano piattaforme digitali integrate per la pianificazione della delivery, il mission control avanzato e il fleet management di veicoli guidati e autonomi nell’ottica di gestire il coordinamento con robot manifatturieri e logistici e l’interazione con smart building e smart cities. Robot e veicoli vengono configurati con componenti software embedded, gestendo l’integrazione con le piattaforme di controllo e monitoraggio delle attività in ambito manufatturiero e logistico. Nel Lab vengono ideati, progettati e sperimentati scenari d’uso che prevedono l’interazione tra veicoli e ambiente circostante.
E’ il caso di Yape: si muove autonomamente all’interno di spazi predefiniti, come campus, ospedali, fabbriche, svolgendo specifici task di consegne last-mile. E’ dotato di due ruote basculanti: può girare su sé stesso, non ha bisogno di ampi raggi di curvatura. All’interno ha un vano portaoggetti e volendo lo si può equipaggiare con alloggiamenti locked. E’ un sistema automatizzato, in grado di riconoscere lo spazio su cui si muove, eseguendo specifiche missioni su percorsi impostati e prestabiliti con mappature iniziali. E’ dotato, quindi, di visione che consente l’autonavigazione. Quando incontra un ostacolo si ferma e ha una sua intelligenza naturale che gli permette di arrivare a destinazione. E’ pensato per muoversi in un ambiente sensorizzato, interagendo con altri oggetti. Per esempio, in un hotel può muoversi in autonomia su più piani utilizzando l’ascensore. Come dicono i responsabili del lab, «Per far sì che i veicoli autonomi possano funzionare con efficienza si deve lavorare su due differenti livelli: da una parte creare un’infrastruttura adeguata – wi-fi, 5G – per digitalizzare lo spazio in cui si muovono; dall’altra creare sistemi con l’intelligenza appropriata per interagire nel mondo fisico. La precisione di movimento dipende infatti dai tempi di risposta che può assicurare l’infrastruttura di comunicazione».
Autonomous warehouse, droni e agv per l’automazione di magazzino
Il lab è pensato per integrare le piattaforme wms di Reply (Lea Reply e Click Reply) con soluzioni automatizzate di gestione del magazzino. E’ il luogo in cui vengono testate e sviluppate soluzioni autonome per la gestione delle operazioni di inventario, di picking e ottimizzazione delle attività con droni, veicoli autonomi e computer vision. Tradizionalmente, le attività di gestione del magazzino vengono effettuate con approcci paper-based e mobile-based: di conseguenza, richiedono molto lavoro manuale e sono spesso soggette ad errore. Con droni e agv è invece possibile velocizzare e automatizzare queste operazioni. I droni, stand alone oppure montati su agv per eseguire scansioni automatizzate, sono equipaggiati con software intelligenti che sfruttano algoritmi di machine learning e tecniche di computer vision.
«Le soluzioni garantiscono estrema precisione nelle attività di inventario, grazie alla capacità di riconoscere puntualmente i codici a barre del materiale a stock, riducendo i costi e la necessità di lavoro manuale, garantendo al tempo stesso una maggiore sicurezza», affermano gli esperti del lab. L’integrazione con il wms è basata su un’interfaccia intuitiva attraverso la quale pianificare ogni attività di gestione del magazzino, automatizzando processi ripetitivi e manuali. L’utilizzo del combinato agv-drone riduce i rischi associati all’operatività delle persone che si devono spesso muovere in magazzini che possono raggiungere altezze fino ai 20 metri. Non solo, nella gestione di magazzino tradizionale, le aree in cui si effettua l’inventariato devono rimanere chiuse, quindi, nessuna movimentazione fino a fine attività mentre il drone permette di superare queste limitazioni. Nella combinazione con agv, il drone è collegato tramite un cavo che permette una scansione in verticale e sequenziale degli scaffali. Eredita, quindi, tutta l’autonomia che viene assicurata dall’intelligenza a bordo veicolo. In questo caso il funzionamento è di circa 5 ore rispetto ai 20 minuti di un drone utilizzato in modalità strand alone.
Blockchain per l’identità digitale di un veicolo
Il Blockchain Lab è l’area in cui si sperimenta l’applicazione di elementi blockchain come Digital Identity e Wallet, che sono considerati i fattori abilitanti per nuovi modelli di business e servizi di mobilità. In questo caso, la blockchain viene sfrutta per dare vita a scenari di Mobility as a Service (MaaS), un ecosistema in cui confluiscono i provider di servizi di mobilità. La blockchain permette di creare l’identità digitale del veicolo (Vehicle Digital Identity), consentendo il tracciamento degli eventi nel corso dell’intero ciclo di vita con finalità di gestione aftersale e aftermarket. Una delle prime sperimentazioni su cui si sta lavorando riguarda l’efficientamento del processo di manutenzione postvendita del veicolo. «L’obiettivo – spiegano i tecnici del lab – è creare un ecosistema di controparti con le relative identità digitali, aggiornare in modo sicuro e trasparente la storia del veicolo all’interno di blockchain, riducendo i tempi di risoluzione del claim». Il registro digitale viene creato e associato al veicolo, la cui proprietà può essere del singolo o di una società di leasing. Il wallet legge i dati che provengono dalla centralina del veicolo, bassa pressione pneumatico o possibile guasto, e l’evento innesca un processo automatizzato che consente l’autorizzazione presso l’officina dove eseguire la riparazione. L’attività di quest’ultima viene certificata nel registro e va ad alimentare tutte le informazioni che andranno a rappresentare lo storico del veicolo. Tutte le possibili soluzioni possono essere implementate attraverso smart contract in cui si definisce chi può accedere al registro e con quali permessi.
Robot autonomi integrati con la potenza del cloud per nuove opportunità di business
possono spaziare dagli impianti di energia, dove è in grado di capire se vi siano temperature anomale o fughe di gas o per rilevare i danni alle auto una volta che queste vengono riportare al
noleggiatore o al servizio di leasing.
Il Robotics Lab è lo spazio in cui si esperimenta l’agilità dei robot autonomi nello svolgimento di attività di patrolling, ispezione e anomaly detection, sfruttando la potenza del cloud nell’elaborazione dei dati raccolti e nella comprensione dei risultati. Le evoluzioni dell’AI e della meccatronica continuano ad ampliare le capacità dei robot di muoversi e comprendere il mondo che li circonda, dalla perlustrazione di ambienti complessi, alla lettura di cartelli e segnali, fino alla rilevazione di anomalie. Com’è possibile gestire e analizzare l’insieme dei dati generati da queste operazioni? «All’interno del Robotics Lab, testiamo l’agilità dei robot autonomi e le loro componenti in grado di catturare e registrare materiale durante l’attività, elaborando i dati raccolti grazie a piattaforme e algoritmi di intelligenza artificiale in cloud», affermano i tecnici di Reply. Nel lab si effettua la configurazione di robot autonomi che effettuano attività manutentive e di controllo anche potenzialmente ripetitive e su vaste aree. Grazie all’integrazione con soluzioni cloud è possibile monitorare o visionare direttamente i risultati delle operazioni svolte senza la necessità di essere fisicamente presenti nello stesso luogo.
Nel lab vengono quindi progettati e sperimentati scenari d’uso di interazione tra i robot e l’ambiente circostante in cui i robot sono autonomi nell’effettuare azioni di monitoraggio, rilevando valori ed anomalie su diverse tipologie di dispositivi. Grazie al cloud è inoltre possibile visualizzare i dati, le foto e video che vengono interpretatati da algoritmi di machine learning, abilitando la gestione e l’archiviazione dei risultati tramite specifiche piattaforme di monitoraggio in real-time. Un esempio è Spot, il cane robot di Boston Dynamics. Come spiegano i tecnici, «Tutta l’intelligenza per la movimentazione e raccolta dati è on edge, sul robot. Sul cloud vengono inviati dati relativi alla missione per cui viene progettato». Spot, viene per esempio utilizzato per eseguire interventi su percorsi autonomi preregistrati da ripetere più volte al giorno. Tipiche mansioni, identificare anomalie in impianti industriali o infrastrutture energetiche per verificare perdite di liquidi e gas da condotte e tubature, o per fare la lettura di manometri analogici. Spot può inoltre essere utilizzato come security guard, anche in ore notturne: dotato di telecamere rileva movimenti sospetti e, nel caso, invia allarmi all’operatore o alla centrale di controllo.
Metaverso, realtà immersive e sensoriali
Reality per creare applicazioni immersive, ambienti virtuali in cui è possibile entrare e muoversi e
dove convivono oggetti virtuali e oggetti fisici, aprendo le porte ai mondi del Metaverso.
Realtà virtuale e aumentata, con oggetti digitali che rilasciano proprie informazioni e wearable per un’interazione sensoriale. E’ il caso del guanto aptico, in grado di catturare sensazioni di freddo o caldo e di percepire vibrazioni. Può essere utilizzato per fare training operatore sulle linee di produzione. Far percepire, per esempio, in caso di saldature, quali sono le parti che non vanno toccate perché calde. Nel lab, la realtà aumentata per interagire con digital twin: consente di dare all’operatore le informazioni visuali per compiere un assemblaggio nel modo più corretto. O ancora, avatar che permettono di riprodurre in tempo reale la propria gestualità. «Sistemi di intelligenza artificiale possono rendere autonomo il comportamento in modo tale che non sia necessario essere presenti di persona», affermano i responsabili del lab. Tutto questo grazie a chatbot che vengono alimentate da un set di risposte predeterminate che vengono auto-apprese in logica machine learning. L’obiettivo del lab è avere rappresentazioni digitali il più indipendenti possibili. E’ il luogo in cui si testa l’integrazione delle tecnologie di Ar/Vr con servizi di Ai in cloud per creare soluzioni immersive in grado di supportare la forza lavoro nello svolgimento di attività produttive o di controllo, sia in contesti industriali che in contesti consumer.
Insomma, la progressiva fusione di mondo reale e virtuale sta favorendo la nascita di modelli metaverso, un universo immersivo ricco di possibili scenari in tutti i possibili contesti, industriali e non. In particolare, nel lab si studiano e sperimentano soluzioni di virtual, augmented e mixed reality interconnesse con il potenziale offerto dai servizi di intelligenza artificiale e machine learning disponibili su piattaforme cloud. Come ci spiegano gli esperti di Reply, «All’interno del Metaverse Lab utilizziamo le più innovative tecnologie di Xr disponibili sul mercato, insieme ai servizi offerti dai cloud vendor, per testarle ed integrarle in proposte da offrire ai clienti, sviluppando soluzioni ad-hoc per la pianificazione di attività di assemblaggio, configurazione e ausilio per i processi produttivi. Sfruttiamo le potenzialità offerte dagli algoritmi di Ai e Ml disponibili sul cloud per creare delle soluzioni visualizzabili in realtà aumentata grazie all’utilizzo di dispositivi weareable, come i visori Hololens, o Modular. In questo modo è possibile migliorare i processi produttivi o di controllo qualità grazie a guide intelligenti che supportano gli operatori nello svolgimento di operazioni particolarmente delicate e complesse».
