Creare le condizioni perché le imprese possano diventare data driven alla velocità del software. Modernizzare la capacità produttiva, aumentare la flessibilità e ridurre il time-to-market, creare più efficienza attraverso un processo di fusione tra mondo reale e digitale, tra fisico e virtuale. E’ il metaverso dell’industry 5.0 le cui tecnologie abilitanti sono rappresentate dall’intelligenza artificiale, dall’edge computing, dal cloud, dalla produzione additiva e dal 5G. Come accelerare questa trasformazione e semplificare la creazione di catene del valore digitali, di prodotto e di processo? Serve un nuovo approccio al mercato, più pragmatico, con piattaforme predisposte per soluzioni as a service dedicate a settori verticali, nell’industria, nei trasporti, nelle infrastrutture e negli edifici. E’ da questa visione che è nata Xcelerator, la piattaforma hardware e software di Siemens abilitante servizi digitali Industrial Iot che possono essere implementati in collaborazione con l’ecosistema globale di partner e sviluppatori software.
Da Xcelerator ha preso forma Industrial Operations X, la soluzione per il manifatturiero che integra sensori, edge computing, cloud, strumenti di sviluppo low code, app pronte all’uso e un marketplace di componenti software che possono essere velocemente integrati nei processi di produzione. Filo rosso, trasversale a tutta la dimensione software di Xcelerator, la simulazione e il digital twin, la componente che crea la fusione tra mondo fisico e virtuale, offrendo esperienze virtuali immersive lungo tutto il ciclo di vita produttivo. Prodotti connessi e digital twin. Insieme danno vita alla nuova automazione che nasce dall’analisi del dato. Con Xcelerator il portfolio di Siemens si trasforma includendo applicazioni più aperte, un crescente numero di soluzioni as a service basate sul cloud e hardware IoT. «Grazie agli investimenti in tecnologie innovative, come l‘intelligenza artificiale e l’internet delle cose, diamo la possibilità alle imprese di trasformarsi e diventare più competitive. In uno scenario globale caratterizzato da numerose sfide, la trasformazione digitale si presenta anche come una grande opportunità per migliorare la produttività, l’efficienza e la sicurezza. Un futuro sostenibile si profila all’orizzonte attraverso l’integrazione tra il mondo reale e quello digitale. Una combinazione vincente che, grazie all’utilizzo delle tecnologie avanzate, apre le porte a soluzioni innovative e a un impatto ambientale sempre più positivo», afferma Floriano Masoero, presidente e ceo di Siemens Italia e Head of Smart Infrastructure.
Strategica, nello sviluppo di Xcelerator, la partnership con Nvidia, leader mondiale del supercalcolo basato su processori grafici e logica algoritmica: servirà a migliorare e rendere più performante il digital twin. Al centro dell’intesa con Nvidia, l’integrazione con la tecnologia 3D Omniverse, che utilizza un potente motore di intelligenza artificiale per dare vita a modelli digitali sempre più reali. Con Xcelerator si apre, quindi, l’era della tecnologia digital twin immersiva: darà nuovo impulso all’uso dei gemelli digitali, migliorando la produttività e i processi della produzione e del prodotto. «I digital twin basati sulla fisica e integrati nel metaverso industriale offrono un enorme potenziale di trasformazione delle nostre economie e industrie, fornendo un mondo virtuale in cui le persone possono interagire e collaborare per risolvere i problemi reali. La fusione tra mondo fisico e virtuale apre opportunità infinite», afferma Giuliano Busetto, Head of Siemens Digital Industries e presidente di Siemens Industry Software.
Un esempio concreto delle potenzialità dell’Industrial Operation X e di cosa si possa fare con il metaverso, sia dal punto di vista hardware che software, arriva da Epf, azienda del cuneese che opera a livello nazionale ed internazionale nei settori dell’automazione industriale, delle energie rinnovabili e dello stampaggio plastico ad iniezione. In collaborazione con Siemens, Epf ha creato Supata, un’area di lavoro robotizzata che, grazie a sistemi di visione supportati dall’intelligenza artificiale, automatizza l’intero ciclo di lavoro. In altre parole, la tecnologia Siemens consente a Epf di realizzare soluzioni chiavi in mano di robotica dotate di intelligenza artificiale. «Il grande vantaggio del metaverso industriale, in caso di cambi formati particolarmente sfidanti, risiede nella possibilità di addestrare l’intelligenza artificiale attraverso la simulazione. Utilizzare il virtuale permette di automatizzare attività ordinarie di cambio formato e migliorare i cicli produttivi», dice Franco Filippi, ceo di Epf.
Xcelerator accelera la trasformazione digitale e il business dell’automazione. Nel 2022 i ricavi di Siemens Digital Industries crescono del 18% e gli ordinativi del 37%
Head of Digital Industries Italia
La piattaforma Xcelerator indirizza un mercato che si pensa possa crescere a un tasso medio annuo superiore al 10%. Sarà determinante per la generazione di nuovi ricavi per il gruppo, che ha chiuso il 2022 con un aumento di fatturato del 16%, per un valore complessivo di 72 miliardi di euro, e ordinativi per 89 miliardi (+ 25%). Tra le best performer del gruppo, la divisione Digital Industries, dedicata all’automazione industriale e artefice dello sviluppo di Xcelerator, che nel 2022 ha realizzato 19,5 miliardi di ricavi (+18%) e ordinativi per 25,2 miliardi (+37%). Risultati più che positivi, considerato Siemens è in piena transizione a un modello di business software as a service, che ha ridotto i ricavi delle licenze correnti a favore dei futuri ricavi da abbonamenti ricorrenti. Tendenza al rialzo anche il 2023: per il corrente anno si stima un aumento di fatturato del 13%. Per quanto retorico, vale la pena ribadirlo: tutte le aziende che vogliono essere competitive devono trasformarsi in digital company e avviare un percorso di convergenza Ot- It. In questa prospettiva Xcelerator diventa la scatola magica per generare nuovi flussi di ricavi sostenuti da un modello di business as a service. Il bello di questa trasformazione è che non richiede essere data scientist o specialisti software. E’ una via democratica al digitale ed è alla portata di multinazionali, grandi e piccole e medie aziende. Per realizzarla serve un ambiente IoT ready. Si inizia dai sensori a livello di campo per passare da controllori ed edge computing, fino al cloud: integrazione orizzontale, di processo, e integrazione verticale con tutto lo stack tecnologico dell’IoT di Siemens.
«Industrial Operations X rappresenta il naturale passo in avanti nell’attuazione della nostra strategia di digitalizzazione per consentire un’innovazione e una creazione di valore ancora più rapide, afferma Busetto. Fornisce ai clienti software e hardware già configurati e personalizzati per adattarsi a esigenze specifiche. Una soluzione “plug & play” flessibile, semplice e aperta, che punta a fornire alle aziende gli strumenti che abilitano nuove applicazioni e vantaggi. Con Xcelerator semplifichiamo la trasformazione digitale in modo che le aziende di tutte le dimensioni possano trarne vantaggio velocemente in quanto consente di combinare i dati del mondo reale dell’automazione con il mondo digitale dell’informatica, arricchiti dalle conoscenze e dalle capacità di integrazione verticale It/Ot di Siemens». In altre parole, le aziende potranno utilizzare i gemelli digitali ottenendo dati sulle performance in tempo reale, creare soluzioni innovative per l’IoT industriale, sfruttare le informazioni utili derivanti dall’analisi su edge o nel cloud e affrontare le sfide ingegneristiche attraverso simulazioni immersive e visivamente accurate.
Epf: metaverso, intelligenza artificiale e simulazione digital twin per automazione cambi formato e cicli di lavoro
Il core business di Epf è la realizzazione di impianti personalizzati per clienti dei settori automotive, food, toys, gadget e farmaceutico, con la missione di fornire soluzioni flessibili e innovative che diano il miglior tempo di ritorno dell’investimento. La collaborazione con Siemens ha portato alla realizzazione di Supata, un’isola robotizzata pensata per adattarsi alle più svariate configurazioni impiantistiche in diversi settori merceologici industriali. «Lo sviluppo è iniziato cogliendo le esigenze di un cliente in ambito automotive la cui linea finale consisteva nell’assemblaggio di piccole componenti metalliche, diverse per forma e dimensione, racconta Franco Filippi, ceo di Epf. Ogni volta che cambiava la geometria del pezzo, il cliente si trovava a dover cambiare anche la meccanica. E considerati i volumi di produzione e il numero di variazioni, ne derivavano infinite complicazioni, dalla difficoltà di gestire i cambi produzione alle attività di manutenzione, fino allo spazio di stoccaggio. Nel tempo si è aggiunta poi una richiesta ancora più stimolante: far sì che la macchina fosse in grado di processare anche prodotti non ancora noti». Il vero cambio di passo nella progettazione della soluzione di automazione robotica è stata l’integrazione dell’intelligenza artificiale. Ora Supata ha la capacità di manipolare una molteplicità di componenti, cui si aggiunge la semplicità nel cambio formato grazie a un sistema di visione che riconosce in automatico i pezzi inseriti nel database.
Presidente e ceo di Siemens Italia e Head of Smart Infrastructure Italia
«Insieme a Epf abbiamo sviluppato una soluzione software che, integrandosi in un hardware ad hoc, abilita il deployment di modelli di intelligenza artificiale all’interno di una macchina di automazione con tempi di inferenza minimi per adattarsi al tempo ciclo macchina, spiega Vincenzo De Paola, AI technical sales support professional di Siemens. Abbiamo usato, un hardware Siemens, nello specifico un Ipc520A, che integra schede video reingegnerizzate per sostenere un carico industriale e dare così a Supata la possibilità di girare al tempo ciclo che necessita. A livello software, invece, abbiamo scritto un codice di visione che, partendo dalle conoscenze di Epf, puntasse a riconoscere il pezzo, integrando architetture di reti neurali che sono lo stato dell’arte per gli ambiti di object localization, riuscendo ad astrarre il compito della ricerca dell’oggetto anche quando le condizioni ambientali cambiano » Oggi, a guidare il robot nella ricerca della presa dell’oggetto è dunque l’AI, attraverso un processo ottimizzato in cui sono gli algoritmi a pianificare il minor numero di vibrazioni necessarie. L’integrazione con l’AI ha dato la possibilità di inserire in produzione nuovi pezzi senza riprogrammare la macchina.
«I nostri clienti chiedono una sempre maggiore flessibilità. La domanda più frequente è quella di assicurarsi che l’acquisto della macchina sia in grado di soddisfare le esigenze di produzione future, quelle che ancora non si conoscono. Sembrerebbe una missione impossibile, ma in questo caso si è sfruttata la simulazione in ambiente fotorealistico, all’interno di un metaverso industriale, per ottenere dati sintetici e allenare così l’intelligenza artificiale, prima ancora che esistesse il nuovo pezzo. Il tutto grazie alla piattaforma di simulazione Omniverse di Nvidia e, in particolare, all’applicazione Isaac Sim che permette di simulare robotica e intelligenza artificiale». Nel caso di Supata, per capire se la macchina è in grado di soddisfare determinate performance, ovvero se l’algoritmo è capace di rilevare la posizione di oggetti che non sono ancora stati fisicamente realizzati, partendo dal modello Cad 3D dell’oggetto, si sono generate nel metaverso industriale delle immagini sintetiche (quindi non reali) con una altissima qualità e si è verificato che il robot fosse in grado di soddisfare le esigenze, tutto in ambiente simulato.
