AS_05_2021

tecnica Automazione e Strumentazione Giugno/Luglio 2021 93 INTELLIGENZA ARTIFICIALE Piattaforme mobili a basso costo Un aeromobile a pilotaggio remoto , noto comunemente come drone , è un apparecchio volante caratterizzato dall’assenza del pilota a bordo. Il suo volo è controllato dal computer a bordo del mezzo aereo, oppure remotamente da un navigatore (o pilota) situato a terra in prossimità del drone stesso, o anche a grande distanza a seconda delle specifiche. I primi utilizzi di aeromobili a pilotaggio remoto risalgono a spe- rimentazioni in ambito militare durante i primi del Novecento. I progressi tecnologici e l’abbattimento dei costi hanno portato ad una esplosione nell’utilizzo di ciò che chiamiamo comunemente droni negli ambiti più svariati. Basti pensare che a distanza di cento anni dal primo antenato, viene lanciato sul mercato il primo drone controllato mediante uno smartphone. Molti droni oggi possono essere considerati dei piccoli computer che si muovono autonomamente trasportando una ricca varietà di sensori, come telecamere e microfoni. Sfruttando tecniche di visione artificiale, tali droni possono ampliare notevolmente le capacità dei sistemi di rilevamento tradizionali, riducendo con- temporaneamente i costi. È infatti possibile ottenere dati dal mondo reale ad una precisione mai vista prima, in contesti che vanno dall’ agricoltura di preci- sione fino alla ispezione e manutenzione di impianti critici . I droni sono quindi dispositivi che possono rivestire un’importanza strategica per il settore industriale, vista la necessità crescente di ridurre i costi mantenendo un’elevata qualità e rendendo i processi sempre più veloci ed efficienti. Scenari applicativi per l’industria energetica: video-ispezioni con drone Tra le possibili applicazioni che combinano l’utilizzo di droni supportati da sistemi di IA, le video-ispezioni per controlli e manutenzioni rivestono un ruolo primario in diversi settori indu- striali. I vantaggi dell’uso di un drone per le ispezioni sono mol- teplici e si rendono evidenti nel confronto con le tradizionali tec- nologie di ispezione. Per esempio, ispezioni di impianti eolici effettuate da operatori specializzati prevedono l’uso di funi, carrucole o piattaforme, che oltre ad avere costi elevati per l’azienda comportano anche rischi per la salute e sicurezza dei lavoratori. Al contrario, le video-ispezioni con droni garantiscono la sicurezza delle per- sone, permettono di accelerare i sopralluoghi, e di ottenere una maggiore accuratezza delle misure a costi ridotti . Non ultimo, i droni permettono di raggiungere luoghi difficilmente accessi- bili o addirittura inaccessibili per l’essere umano. Utilizzando telecamere ad alta definizione e algoritmi di machine learning i droni possono essere programmati per rico- noscere rapidamente punti di ispezione chiave e ottenere immediatamente una panoramica completa a 360 gradi e ad alta risoluzione dell’obiettivo ispezionato. I dati raccolti possono essere inviati in tempo reale ad una piattaforma per analiz- zarli e identificare specifiche aree di interesse. In questo modo è possibile rilevare automaticamente i potenziali problemi e mediante l’ analisi dei dati storici prevedere deterioramenti o problematiche future. Utilizzando visione artificiale, algoritmi di intelligenza artificiale e tecniche di approfondimento profondo, il processo di ispezione può quindi diventare un processo intelligente dell’ Industria 4.0 che consente di reagire rapidamente in caso di problemi, di attri- buire priorità a ispezioni dettagliate e ad attività di manutenzione nonché di abilitare tecniche di manutenzione predittiva. Caso di studio: utilizzare i droni per la ricerca di elementi corrosi La divisione XSight di Saipem ha effettuato uno studio di fattibi- lità per l’utilizzo di sistemi di visione artificiale mediante tecniche di apprendimento automatico per il rilevamento e la localizza- zione di parti corrose su pale eoliche . L’ispezione per la ricerca di possibili elementi corrosi è infatti una delle attività di manutenzione ordinaria tra le più onerose e rischiose. L’applicazione pratica di questa soluzione porterebbe da un lato ad evitare condizioni di lavoro pericolose , e dall’altro Figura 2 - Campione positivo Figura 3 - Ricerca contorno