Automazione nel confezionamento – Siemens

Usando i dispositivi Edge di Siemens sia su macchine nuove che su macchine già installate è possibile, tramite app specializzate per la connettività realizzate internamente e certificate, collegarsi a moltissimi dispositivi, con i più svariati protocolli disponibili, per creare un vero e proprio ecosistema Industrial IOT.
Quali sono le tecnologie abilitanti di Siemens nel settore dell’automazione per il packaging e il processo?
Il concetto di Edge, per Siemens, si inserisce in un vero e proprio ecosistema Industrial IOT. Questo ecosistema completo parte dal campo stesso, controlli, I/O, dispositivi, e arriva al Cloud. In mezzo troviamo la piattaforma aperta di Industrial Edge che è composta da dei dispositivi locali, una serie di applicazioni che vanno dalla connettività fino all’analisi del dato con tecniche di intelligenza artificiale ed un sistema di gestione per rendere semplice, sicuro e scalabile la gestione delle applicazioni e dei dispositivi. Un ulteriore caratteristica è l’apertura verso il cloud con il vantaggio di poter comunicare bidirezionalmente con la macchina. 
Quando si ha un dispositivo potente a bordo macchina, questo è in grado, utilizzando tecnologie software innovative come tecniche di machine learning, anche di ottimizzare e generare degli output da rimandare alla macchina.
I dispositivi e le applicazioni della piattaforma Industrial Edge possono essere gestiti centralmente molto semplicemente dal sistema di management. Questo può risiedere su un server locale, ma esprime il massimo del suo potenziale quando è collocato su una piattaforma Cloud. Grazie a questo Management si possono monitore tutti i dispositivi installati sulle macchine, aggiornarli, acquisirne i dati e, in particolare, si possono installare nuove funzionalità. Il tutto a livello centralizzato, senza doversi collegare punto a punto sulla macchina, ad esempio per eseguire le operazioni di aggiornamento automatico di determinati modelli di macchine, anche a livello mondiale.
Questo permette di sfruttare il vantaggio, dato dal Cloud, di avere una centralizzazione dei dati e quindi la possibilità di ottenere una correlazione delle informazioni provenienti da diverse macchine. 
Ad esempio, per ogni macchina vengono raccolti e analizzati una serie di parametri, poi si può sfruttare la flessibilità e la scalabilità delle risorse del cloud per raccogliere questi dati da più macchine e addestrare algoritmi come le reti neurali al fine di rilevare eventuali anomalie rispetto ad un comportamento nominale della singola macchina. Poi anche grazie all’edge manangement si può trasferire questa esperienza sul dispositivo Edge e verificare in tempo reale se vi è un’anomalia, realizzando così una architettura che impara dal comportamento da più macchine e anticipare così guasti futuri.

Parlando di innovazione, invece, quali sono le esperienze più significative, sempre in ambito packaging, che vi hanno visto coinvolti?
In tema di referenze, rimanendo in ambito Edge ed ecosistema Industrial IOT, Siemens ha fatto numerosi PoC - Proof of Concept, per supportare nuove idee e approcci dei clienti, ma anche diversi progetti già concretizzati in applicazioni standard per le macchine dei clienti.
Per fare alcuni esempi realizzativi, un’applicazione molto apprezzata da un cliente che produce forni per bakery, sfrutta l’Edge per la gestione delle ricette e dei programmi di cottura per ottimizzare continuamente i processi. Lo stesso cliente ha sfruttato la tecnologia Edge per creare una dashboard per il controllo da remoto del forno tramite smartphone.
Un’app che proponiamo, denominata SAM, serve a gestire il riconoscimento vocale, utile per utilizzare l’Edge Device per operare sulla macchina tramite comandi vocali. Questa è un’applicazione sfruttata da un costruttore di macchine per il settore farmaceutico, macchine che saranno impiegate da operatori che avranno le mani impegnate e che quindi non potrebbero interagire mediante un tradizionale HMI.
Un altro case study è stato applicato a linee di confezionamento food dove un nostro cliente ha sviluppato e realizzato su tecnologia di Siemens un algoritmo di intelligenza artificiale in grado di classificare automaticamente la qualità dei prodotti e definirne l’orientamento corretto per posizionarli sul vassoio. Sfruttando una tecnica di machine learning basata su di una rete neurale è stato realizzato in pochi passi un addestramento che ha insegnato alla macchina di decidere in autonomia la classe e la qualità dei prodotti.
Un’altra app che proponiamo si chiama Live-Twin. Questa permette di inserire il modello multifisico all’interno dell’Edge Device montato in macchina e quindi di lavorare con le variabili generate da questo modello. Questo consente di modellizzare degli stati fisici di una parte di macchina, andando a creare sensori virtuali dove altrimenti non si potrebbero posizionare sensori fisici, consentendo una regolazione molto più efficace.

Leggi l’intervista completa sul n. di settembre di Rassegna Grafica
Prodotti e tecnologie: SIEMENS
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