L’AI per incrementare la produzione dell’industria manifatturiera

Pubblicato il 30 luglio 2023

HARTU, acronimo di Handling with AI-enhanced Robotic Technologies for flexible manUfacturing, è il progetto europeo, parte del programma Horizon Europe, che supporterà le compagnie manifatturiere europee nel passaggio all’ Industria 5.0, anche conosciuta come Industria Collaborativa, per abilitare l’interazione tra essere umani, robotica e sistemi di Intelligenza Artificiale nelle linee di produzione.

Durante i tre anni di progetto, i ricercatori di HARTU lavoreranno con cinque industrie manifatturiere per studiarne le caratteristiche produttive e organizzative e sviluppare sistemi e metodologie per aumentare – e eventualmente riconfigurare – la flessibilità e l’efficienza della linea produttiva con innovativi componenti robotici.

HARTU è coordinato dal centro tecnologico Tekniker e vi prendono parte 14 partner tra aziende e istituti di ricerca: 12 in Europa e due a Taiwan. L’Italia è rappresentata dalla società di ricerca e consulenza Deep Blue, dall’azienda di trasformazione digitale Engineering Ingegneria Informatica S.p.a., dall’organizzazione di ricerca scientifica e tecnologica Tecnoalimenti S.C.p.A., dal Politecnico dell’Università di Bari e dalla società Omnigrasp. La società cooperativa agricola Centrolazio opererà come terza parte mettendo a disposizione il proprio stabilimento di Sabaudia per un test di validazione in condizioni reali sulle linee produttive.

Il progetto si concentrerà su cinque casi studio, quattro in Europa e uno a Taiwan. I casi includono diversi settori manifatturieri: automotive, elettrodomestici per la cura della persona, attrezzi manuali, settore alimentare e logistica. In questi diversi contesti produttivi, i ricercatori di HARTU addestreranno, tramite algoritmi di intelligenza artificiale (IA), dei bracci robotici per insegnare loro a manipolare e assemblare un ampio raggio di oggetti con differenti forme, materiali e dimensioni. L’obiettivo è incrementare in maniera efficace l’utilizzo dell’IA, per superare le difficoltà associate alla complessità dei differenti contesti lavorativi.

Il ruolo dei partner

Nell’ambito del progetto HARTU, Deep Blue si occuperà di “Social Sciences and Humanities”, un ambito di ricerca che l’Unione Europea ha inserito come parte dirimente nei progetti tecnologici, per supportare la crescita economica con livelli elevati di protezione sociale, inclusione e valori condivisi. Il ruolo di Deep Blue sarà quello di essere sul campo per dialogare con gli operatori della linea di produzione che dovranno collaborare con i bracci robotici.

Deep Blue si concentrerà infatti nelle attività di User Research, ovvero lo studio e la definizione degli scenari in cui sviluppare e applicare la nuova tecnologia. Questa fase di progettazione includerà lo studio di fattori umani, etici e legali da tenere in considerazione per garantire che l’introduzione dell’intelligenza artificiale e dell’automazione, in contesti umani, possa essere realizzata in modo efficiente e sicuro. Deep Blue individuerà le nuove competenze necessarie per riqualificare l’attuale forza lavoro attraverso programmi di formazione specifici e preparare gli operatori della linea di produzione per il nuovo ambiente lavorativo e tecnologico in cui saranno immersi nel prossimo futuro.

Erica Vannucci, Project Manager del team di Deep Blue che lavora in HARTU, ha dichiarato: “L’implementazione di robot basati sull’intelligenza artificiale negli ambienti di produzione ha un impatto sui diversi ruoli coinvolti nella linea di produzione. La progettazione delle soluzioni tecnologiche di HARTU deve considerare le necessità e i requisiti degli utenti finali (operatori) per poter garantire una transizione operativa più agevole e contribuire a migliorare l’efficienza complessiva e la flessibilità delle impostazioni di produzione”.

Nell’ambito del progetto HARTU, il Dipartimento di Meccanica, Matematica e Management del Politecnico di Bari si occuperà di sviluppare modelli di meccanica del contatto per i fingertip elettroattivi e di selezionare la geometria e i materiali ottimali per la realizzazione del gripper. Nel design verranno, quindi, sfruttati studi avanzati sull’elettroadesione, impiegando concetti innovativi legati alle superfici elettroattive (come la regolazione del coefficiente di attrito) che migliorano le capacità di presa delle mani robotiche.

Il Prof. Ing. Giuseppe Carbone, direttore del DMMM, ha dichiarato: “HARTU ci fornisce l’importante occasione di innovare gli ambienti di produzione industriale con tecnologie che soddisfano i criteri di efficienza e flessibilità e sfruttano l’importante attività di ricerca da noi svolta nel campo della robotica e della tribologia”.

Omnigrasp contribuirà al progetto HARTU in quanto sviluppatore di tecnologie robotiche innovative all’interfaccia tra la meccanica, i materiali avanzati e l’intelligenza artificiale. Il team della start-up svilupperà degli organi di presa robotici basati su materiali soft elettroattivi capaci di prendere oggetti oggi fuori dalla portata dei gripper robotici convenzionali in quanto troppo delicati, come ad esempio gli ortaggi.

“Omnigrasp ha come obiettivo quello di creare tecnologie robotiche al servizio dell’uomo” spiega Vito Cacucciolo, fondatore e CEO di Omnigrasp. “I nostri robot sono pensati per lavorare a fianco delle persone in ambiti quali la logistica del food o la manifattura. L’intelligenza artificiale non basta per operare nel mondo fisico. HARTU affronta l’importante sfida di innovare gli organi di presa, uno dei principali colli di bottiglia per rendere i robot capaci di applicare l’intelligenza per operare con destrezza”.

Centro Lazio, cooperativa agricola specializzata in prodotti orticoli, nell’ambito del progetto HARTU si occuperà di testare l’applicazione della robotica sulle linee di lavorazione di alcuni prodotti.

Stefania Campa, CEO Centro Lazio, dichiara: ”HARTU ci offre la possibilità di ridurre il margine di errore nella fase della selezione degli ortaggi, attività ad oggi svolta prevalemente a mano, con l’obiettivo di fornire al consumatore finale un prodotto che risponda a standard qualitativi elevati”.

Tecnoalimenti parteciperà al progetto HARTU conducendo degli studi sulla filiera alimentare, raccogliendo bisogni ed esigenze degli utenti finali e coinvolgendo gli stakeholder, grazie alla sua esperienza nella conduzione e potenziamento di Piattaforme Industriali. TCA parteciperà alla definizione dello scenario per il settore alimentare e alla fase di validazione, testando attraverso prove e dimostratori di filiera, la fattibilità di nuove soluzioni sviluppate per il sistema alimentare.

Marianna Faraldi, Chief Research Officer di Tecnoalimenti, riporta: “Spesso quando si parla di manifatturiero si esclude l’agroalimentare. Abbiamo lavorato affinché uno dei nostri progetti piloti fosse svolto in questo settore che, sebbene meno evoluto rispetto ad altri in termini di automazione, sta vedendo dei grossi passi avanti in questa direzione”.

Marco De Vito, Innovation Manager di Tecnoalimenti, ha aggiunto: “Tecnoalimenti ha iniziato a lavorare sul tema dell’automazione robotica ormai da diversi anni nel settore agroalimentare dove la sfida è molto complessa per l’estrema variabilità delle produzioni e per un gap tecnologico nella digitalizzazione dei processi rispetto a settori più maturi. Ma il riscontro di interesse è elevato e i vantaggi in termini di sostenibilità e sicurezza delle produzioni sicuramente meritano tale sforzo”.

In foto: gli stabilimenti della Cooperativa Agricola Centro Lazio a Sabaudia
Foto: © Fabio Lovati, Deep Blue



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