Uomo a terra? Un dispositivo indossabile, ad esempio con sensori integrati nella tuta da lavoro o in uno dei Dispositivi Protezione Individuale (Dpi), segnala l’incidente. Una macchina in movimento potrebbe generare infortuni? Un sistema intelligente, lo comunica all’operatore e ne ferma l’attività. E come stabilire, pensando alla sicurezza personale, chi sia il lavoratore autorizzato a trovarsi in una certa postazione? Ci pensano evoluti algoritmi di machine learning, che tengono conto delle mansioni dell’addetto, delle sue configurazioni fisiche e del contesto.
Ecco alcune delle soluzioni di cybersafety che nove fra scale-up, pmi e start-up hanno illustrato giorni fa al Mecspe Connect, versione digitale della più importante fiera dedicata alle innovazioni per l’industria manifatturiera. Queste iniziative innovative si giocano parecchio: in palio, la possibilità di diventare fornitori di Ori Martin-Tenova, il Lighthouse Acciaio 4.0 del CFI che ha indetto la challenge. Un Impianto Faro è una fabbrica completamente in chiave Industria 4.0 e realizzare la fornitura consentirebbe ad aziende più piccole, ma altrettanto avanzate, di verificare quali soluzioni si possano adottare per risolvere problemi pratici, tecnologici e integrarsi in un sistema produttivo.
A sua volta la challenge è parte dell’iniziativa XFactory Open Innovation Challenge (Xfoic), lanciata dal Cluster Fabbrica Intelligente (CFI) – l’associazione presieduta dal ceo di Ansaldo Nucleare e cdo di Ansaldo Energia Luca Manuelli che riunisce aziende, Regioni, associazioni, università ed enti di ricerca con l’obiettivo di creare una comunità manifatturiera avanzata, stabile e competitiva. Xfoic contempla anche una sfida della multinazionale dell’automazione e dell’energia Abb, che sarà oggetto di altro articolo di Industria Italiana. Qui si tratta della sfida di Ori Martin-Tenova.
Il Lighthouse unisce gli sforzi di Ori Martin – azienda bresciana che produce acciai speciali per automotive e per la meccanica – e Tenova, società del Gruppo Techint con sede principale a Castellanza (Varese), specializzata in soluzioni di ingegneria per l’industria metallurgica e mineraria. L’impianto Faro ha imboccato la strada dell’Acciaio 4.0. Si tratta di dar vita ad un’azienda intelligente, in grado di esercitare, grazie all’infrastruttura digitale Tenova IIoT Platform, un controllo puntuale ed effettivo su tutte le fasi del processo. Per ottimizzare i costi di gestione, per migliorare gli standard qualitativi; e per diventare più resiliente, e cioè più reattiva alle situazioni avverse, e più sostenibile, e quindi meno dipendente dall’esterno quanto a risorse.
E soprattutto più sicura, più efficiente nella safety di tutti gli addetti. L’ambiente dell’acciaieria è di per sé critico, quanto a pericoli per la salute; ma l’idea è che con la sensoristica avanzata e con i dispositivi IIot collegati alla piattaforma di elaborazione dei dati, si possa migliorare notevolmente la sicurezza dei lavoratori mitigando i rischi ambientali. Ma come realizzare la cybersafety? Occorrono idee innovative, poter leggere lo Stato dell’Arte della cybersafety. Per raccoglierle, è stato scelto un approccio particolare: l’Open Innovation che, come vedremo meglio in seguito, comporta il ricorso a risorse esterne all’azienda. Di qui la challenge Xfoic.
Secondo il modello concordato con CFI, la challenge prevede due fasi. La prima, per partecipare alla quale occorreva aderire entro il 23 ottobre, comportava la possibilità di candidare le soluzioni e anche di esporle ai visitatori ed espositori al Mecspe, poi bloccato dal Covid-19. Le nove start-up e organizzazioni selezionate (Digimark, Smart Track, Awms, Teorema, Antreem, Nuzoo Robotics, l’Università di Brescia, ProduceICT e A.M.E) grazie all’edizione online Mecspe Connect, hanno potuto presentarle e poterne discutere col R&D director e all’automation & control manager di Tenova, rispettivamente Enrico Malfa e Renato Girelli e in presenza del cluster manager CFI Paolo Vercesi. Chi non ha preso parte alla prima fase può comunque aderire alla seconda: l’ultimo giorno per iscriversi è il 20 dicembre. I vincitori saranno identificati all’inizio del 2021. Tutte le candidature sono consentite grazie al supporto della piattaforma OpenInnovation Challenge, resa disponibile da Regione Lombardia.
La challenge di Ori Martin – Tenova
Il modello della Call per Innovation per una soluzione ad un problema specifico
L’idea è che l’innovazione realizzata all’interno dell’impresa non basta più, soprattutto quando include tecnologie necessarie, ma non core per del processo produttivo. L’azienda, per competere meglio sul mercato e creare valore, deve pertanto ricorrere a soluzioni, competenze tecnologiche, idee provenienti dall’esterno, e cioè da un vasto mondo composto da centri di ricerca, start-up, imprese innovative, a volte anche consulenti, programmatori e singoli inventori. È l’Open Innovation, di cui esistono tre principali declinazioni. La prima è quella della Call for Ideas, un concorso pubblico dove chiunque può cimentarsi offrendo la propria visione su un problema di interesse generale; la seconda è la Call for Projects, che ha un ambito più focalizzato e si chiede ai partecipanti di definire un progetto relativo ad un’area di intervento predefinita; infine la Call for Solutions, dove si chiede a operatori competenti di fornire, tramite una piattaforma, una soluzione ad un problema specifico: la modalità scelta da CFI per supportare i propri Lhp come Ori Martin-Tenova.
Le qualità tecniche richieste alle soluzioni
Come si diceva, per quanti avanzamenti siano stati realizzati negli ultimi anni in termini di safety, l’acciaieria resta un ambiente critico. Lo è intrinsecamente, perché, come hanno ricordato Malfa e Girelli, vi si svolgono processi di trasformazione dei metalli ad alte temperature, e perché si movimentano ingenti quantità di materiale. Inoltre, in caso di incidente, possono diffondersi nell’aria sostanze nocive. Alcuni fatti di cronaca ci ricordano quanto sia importante investire sempre per migliorare i sistemi di supporto alla sicurezza.
Come migliorare, dunque, la safety della presenza fisica degli operatori? La risposta più smart ed efficiente in termini di sicurezza è quella di implementare sistemi in grado di integrarsi con la piattaforma intelligente che l’Impianto Faro sta portando avanti. Solo così può essere esercitato un controllo sistematico e costante dei fattori di rischio.
Dunque, le soluzioni che il Lighthouse cerca sono basate su tecnologie 4.0 e devono possedere queste qualità:
1) quella di identificare la posizione degli operatori in modo univoco all’interno del sito produttivo, senza zone morte;
2) quella di abilitare o negare accessi, passaggi, avvicinamenti a macchinari secondo le autorizzazioni in possesso dell’operatore, segnalando eventuali effrazioni;
3) quella di consentire di attivare procedure di casualty recovery nell’evenienza accada un incidente, consentendo agli operatori o ai macchinari di intervenire.
La sensoristica innovativa e i criteri di valutazione
La tecnologia che consente il collegamento con la piattaforma di sicurezza è quella della sensoristica innovativa e trasmissione dei dati. È l’elemento attorno al quale si gioca la challenge e la partita. Ma quali sono i criteri di valutazione? Sono questi: la qualità tecnica; l’economicità (anche energetica, con bassi o nulli consumi); l’affidabilità e la connettività (interfacciabilità basata sugli standard tecnologici della comunicazione IoT). Peraltro, si richiede alle soluzioni una caratteristica di effettiva novità rispetto a quanto già disponibile sul mercato.
Inoltre, saranno privilegiate le soluzioni con componenti indossabili (meglio se integrabili nei Dpi già in dotazione, i dispositivi di protezione individuali come calzoni, caschi e scarpe); quelle compatibili con le tecnologie di impianto già presenti nei siti e adeguate al percorso di ricerca e tecnologico avviato secondo la RoadMap del CFI; in grado di rispettare le normative della privacy dei lavoratori; e quelle cost-efficient, e cioè sostenibili in termini di costi-risultati. Vista la complessità e importanza della sfida, è ragionevole considerare che il Lhp possa sistematizzare più soluzioni dei candidati e ottenere così un risultato che possa soddisfare tutti i criteri di selezione.
I solutori e le soluzioni
1) Divoc, il software che rileva la posizione delle persone e tiene sotto controllo le mosse delle macchine
Digimark, giovane software house di Serra de’ Conti (Ancona), ha sviluppato Divoc, un software sviluppato per il distanziamento sociale, in grado di trasferire in tempo reale la posizione esatta e i movimenti delle persone nonché di monitorare oggetti e di arrestare o fermare l’attività delle macchine e dei mezzi in caso di pericolo. I dati sono prodotti da Tag, cioè dispositivi indossabili o applicati su strumentazioni o veicoli e inviati alle Ancore, i ricevitori di segnali posizionati negli angoli della superficie da monitorare. Secondo Digimark, peraltro, grazie a questo sistema si riduce drasticamente il tempo necessario a soccorrere il lavoratore nel caso di “uomo a terra”, per svenimento o malore, o per emergenze come incidenti, esplosioni, incendi o perdite di gas. Secondo il co-founder Simone Neri, l’operatore può inoltre essere dotato di un dispositivo “antipanico”, con il quale può inviare una richiesta di aiuto volontaria per accelerare l’operazione di salvataggio.
2) “Connected worker”, la safety arriva lì dove non funziona il Gps
Smart Track è una start-up innovativa e uno spinoff dell’Università di Genova. Sviluppa sistemi IoT per la safety e la security dei lavoratori in ambienti al chiuso e complessi dove il Gps non funziona. L’azienda è già partner tecnologico del Lighthouse Plant di Ansaldo Energia, essendo stata selezionata grazie alla Call for Innovation DigitalXFactory. La soluzione è legata al sistema IoT “Connected worker”, che consente di fronteggiare quattro situazioni: gestire in automatico i piani di evacuazione aziendali, e quindi conoscere real time il numero di persone che hanno raggiunto i punti di raccolta; segnalare la condizione “uomo a terra”; verificare la corretta manutenzione dei Dpi in tempo reale; integrare soluzioni di sicurezza già presenti, come la video sorveglianza a e il controllo degli accessi. Secondo il ceo di SmartTrack Saverio Pagano, la proposta si basa sugli WeTag, dispositivi indossabili dall’operatore che dialogano con sensori ambientali che a loro volta comunicano via wi-fi o lan con un server centrale.
3) Awms, la piattaforma che indica l’uomo giusto al posto giusto (e sicuro)
Nata nel 2009 nel contesto della società patavina di consulenza strategica tecnologica “Azzurro Digitale”, I40Saas è una start-up innovativa che dopo aver raccolto un milione di euro con il round seed del gennaio 2020, è ora partecipata con una quota di capitale dalla software house di Lodi “Zucchetti”. La società sviluppa una piattaforma (software as a service) Awms, che sta per “advanced workforce management system”, e che consente alle imprese di ottimizzare la pianificazione della forza lavoro. È stata implementata in collaborazione con i responsabili di stabilimento di aziende manifatturiere e utilizza algoritmi di machine learning. Secondo Jacopo Pertile, co-founder di I40Saas, il sistema gestisce 30mila blue collar in Europa; quelli, ad esempio, di De’Longhi, di Electrolux e di Guala Closures. In termini di safety, la piattaforma permette ai planner di visualizzare i rischi cui possono incorrere gli operatori di linea di assemblaggio. Incrociando dati di rischio con il piano produttivo e con le competenze e le limitazioni fisiche dei singoli lavoratori, il sistema suggerisce quali fra questi ultimi siano idonei ad ogni data postazione, giorno dopo giorno. La platform prevede anche una mobile app per la gestione quotidiana della salute della forza lavoro inclusa la misurazione della temperatura corporea.
4) CyberSafety allerta i lavoratori con suoni e vibrazioni
La IT factory triestina Teorema è stata fondata nel 1998 ed è ora del network di consulenza strategica EY. La soluzione CyberSafety, identifica real time la posizione degli operatori e consente di gestire policies, regole, autorizzazioni e controllo degli accessi; avvisa i lavoratori con suono e vibrazione in caso di avvicinamento a macchinari e particolari zone dove, secondo le policy aziendali, è loro proibito recarsi. Secondo Vincenzo Cerminara, digital transformation senior consultant, permette di attivare le procedure di casuality recovery nel caso di incidente, con operazioni di soccorso in tempi rapidi. Per il personale operativo è previsto un Tag indossabile con accuratezza al centimetro o al decimetro e con sensori di rilevamento urti e movimento. Il rilevamento in tempo reale della posizione del Tag rispetto al punto da tracciare avviene mediante l’adozione di gateway disposti all’interno delle aree di produzione da monitorare. Per i visitatori, fornitori e consulenti esterni, è disponibile una app da scaricare sul cellulare (android o ios), con accuratezza dai due ai cinque metri.
5) Quinck, wearable e telecamere per la safety
Antreem è una azienda di Imola che realizza progetti digitali complessi e multicanale, e che svolge attività di consulenza di progetto, di processo e organizzativa per la digital transformation. Per rispondere alla call di Tenova – Ori Martin, ha deciso di definire due soluzioni alternative: una basata sul protocollo Bluetooth Low Energy e l’altra su Ultra Wide Band. Il primo è noto per i bassi consumi energetici e per il raggio di copertura non troppo esteso; il secondo per la velocita di trasferimento, che con gli ultimi sviluppi dovrebbe raggiungere 1 Gigabit al secondo. Entrambe le proposte sono parte di uno stesso sistema di safety, Quinck, che contempla, quanto all’hardware, un wearable (tag beacon) per ogni operatore, integrato su dpi; una scheda elettronica montata all’ingresso di un’area riservata o su ogni singola macchina, un sistema di sensoristica; un altro di telecamere ed un server per la gestione dei dati. Per Mirko Mazzolani, project manager di Antreem, la soluzione risponde a questi scenari: rilevamento uomo a terra; quello relativo a condizioni ambientali di anomalia; abilitazione di ingresso dell’operatore; quella di avvicinamento del lavoratore alla macchina. Tra i vantaggi, il fatto che l’hardware può essere collocato all’interno del plant senza modificarne il layout.
6) ITT, rilevazione magnetica senza zone morte
Nuzoo Robotics di Vimondrone (Milano) è una società che si occupa di servizi di ingegnerizzazione e pre–industrializzazione, nonché di progettazione robotica di servizio e per l’intrattenimento e infine di moduli radio wireless. In quest’ultimo campo è nata la soluzione ITT, una “basestation” di controllo che governa diversi Tag attivi via radio, offrendo una gamma diversificata di utilizzi. Le informazioni raccolte possono integrarsi nei sistemi informativi esistenti o essere utilizzate per crearne di nuovi. Di fatto, è una soluzione IoT. In termini di sicurezza, per Stefano Avenia, founder e cto di Nuzoo, ITT consente una rilevazione magnetica puntuale e per settori, e in ogni condizione, senza zone morte. I dati raccolti dall’hardware sono trasmessi a ricevitori che a loro volta li inoltrano al cloud. Il sistema garantisce l’operatività negli scenari “uomo a terra”, distanziamento sociale e localizzazione. Alert vengono emanati via buzzer o vibrazione.
7) L’Università di Brescia punta su dispositivi integrabili nei pantaloni che si ricaricano wireless
Tra i solutori, il “Gruppo sensori e strumentazione elettronica” – afferente al dipartimento di ingegneria dell’informazione dell’Università di Brescia e guidato dal professor Emilio Sardini. Il Gruppo è noto per le sue realizzazioni nei sistemi di misura per il controllo di processo, per quelli biomedicali, per quelli impiantabili (nella medicina e chirurgia, ad esempio) e in quelli indossabili, che riguardano la soluzione. Questa consiste in un dispositivo integrabile nei pantaloni per l’individuazione di condizioni di criticità nell’ambito lavorativo. Il sistema riconosce la posizione eretta da quella terra-prona; e attiva allarmi sia in locale che in remoto, avviando procedure di recovery. Tra le specifiche, la compatibilità dei dati con le infrastrutture della fabbrica; quella con gli standard tecnologici della comunicazione IoT; l’integrazione nei Dpi; il ridotto consumo e il basso costo. L’involucro è water proof e dust proof. La ricarica avviene via wireless; la comunicazione dei dati via wi-fi o bluetooth. Della soluzione ha parlato Michela Borghetti, ricercatrice di ingegneria industriale e dell’informazione dell’ateneo.
8) Con Smart Plant 3Ker un’infrastruttura leggera di Safety basata sulla tecnologia Wirepas Mesh
ProduceICT è un’azienda torinese che si occupa di Noc&Soc (identificazione dei problemi del sistema operativo e protezione dei dati dell’azienda e del suo ecosistema), cyber security e web development e facility management. La soluzione Smart Plant 3Ker consente di monitorare risorse aziendali di diversa natura (personale, macchinari, mezzi, attrezzature e ambienti) all’interno di un’area produttiva, ed è basata sulla tecnologia Wirepas Mesh, che permette di realizzare un’infrastruttura molto leggera. Questa è basata su dispositivi dotati di batterie (che, utilizzando il protocollo Blue Tooth Low Energy, possono durare a lungo) e su un sistema centralizzato di monitoraggio che riceve informazioni dai primi e le elabora con l’ausilio dell’intelligenza artificiale. Secondo Valerio Poggio dell’azienda, il sistema è integrabile in quelli degli stabilimenti destinati ad ospitarlo: sia in riferimento ai gestionali che agli strumenti di controllo. Produce alert e notifiche sia nel monitoraggio delle persone (uomo a terra e altro) che in quello dei mezzi interni o esterni all’azienda.
9) EgoPro Active Safety, Tag attivi integrabili nel casco di sicurezza
A.M.E (Advanced Microwave Engineering) è un’azienda fiorentina nata nel 1999. Progetta, sviluppa e realizza soluzioni integrate chiavi in mano per la Security & Safety, la logistica e l’automazione e controllo in campo industriale. Ha ottenuto diversi brevetti nel campo dell’identificazione automatica (Rfid). Ha dato vita ad EgoPro Active Safety, un sistema modulare e scalabile di sicurezza attiva in grado di rilevare i potenziali pericoli per il lavoratore e segnalarli con un allarme selettivo in real time, in modo da poter intervenire prontamente. Con la storicizzazione e l’elaborazione dei dati, è possibile ridefinire i rischi e le procedure di recovery. Al centro del sistema un Tag attivo, integrabile nel casco di sicurezza. La soluzione potenzialmente contempla l’anticollisione tra operatore e veicolo in movimento e tra persone e carroponte; il controllo delle performance del veicolo in aree circoscritte; la gestione del traffico dei muletti e dei pedoni; quella delle autorizzazioni di accesso; e quella del monitoraggio di aree pericolose intorno a macchinari fissi. «La soluzione – ha affermato Stefano Zara, key account top client & International markets dell’azienda – è già stata adottata da 160 stabilimenti».
Le proposte della seconda fase
Alla fine dello scorso mese, risultavano depositate altre 5 soluzioni, da parte di altrettante imprese e start-up. Insieme a quelle che si candideranno entro il 20 dicembre, parteciperanno alla selezione finale, che si terrà entro la prima parte del 2021
