L’integrazione dell’intelligenza artificiale (AI) è fondamentale per accelerare l’automazione industriale e stimolare la produttività: è questo il messaggio che Rainer Brehm, CEO Factory Automation di Siemens Digital Industries lancia dallo stand dell’azienda alla SPS di Norimberga.
Secondo l’azienda, infatti, l’AI e la GenAI possono portare l’automazione industriale a nuovi livelli e permettere alle imprese di affrontare le maggiori sfide globali. Tra queste una delle più critiche, spiega Brehm, è quella della produttività.
“Dal 2018 la produttività in Europa è diminuita del 6%, creando un divario significativo rispetto ai paesi asiatici, che stanno invece vedendo una crescita, ma anche all’interno degli stessi Paesi dell’UE. Questo scenario economico stagnante richiede un intervento strategico per stimolare la produttività”, commenta.
La risposta a queste sfide, spiega Brehm, è proprio l’intelligenza artificiale, tecnologia su cui Siemens ha continuato a investire anche nel 2024 – attraverso, ad esempio, la recente acquisizione di Altair Engineering -, dopo che proprio in occasione della scorsa SPS di Norimberga l’azienda aveva presentato i primi prodotti che integravano l’AI generativa nell’automazione industriale.
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Siemens Industrial Copilot, l’AI dal design ai servizi
Arrivano ulteriori sviluppi per l’Industrial Copilot di Siemens, presentato nel corso della scorsa edizione della fiera. Disponibile attraverso il Marketplace di Siemens Xcelerator, l’industrial Copilot ha già visto un’adozione significativa da parte di circa 100 clienti.
Siemens sta sviluppando ulteriormente il suo assistente di AI generativa per integrarlo lungo tutta la catena del valore: dal design dei prodotti (dove si andrà a integrare presto con l’AI presente nelle soluzioni Altair), alla progettazione degli impianti, alle operations e ai servizi di manutenzione.
Una delle principali novità su questo fronte è il già menzionato Siemens Industrial Copilot for Operations, che consente un’interazione avanzata con le macchine. Gli utenti possono fare domande alla macchina, richiedere ottimizzazioni o impostare allarmi per guasti.
Questo Copilot sarà in futuro arricchito con funzionalità di multimodalità e con agenti di AI, permettendo l’integrazione di dati in tempo reale e immagini dinamiche, migliorando notevolmente la capacità del sistema di diagnosticare e risolvere problemi.
Inoltre, Siemens ha risposto alle richieste di alcuni clienti che preferiscono operare senza connessione al cloud, introducendo la possibilità di eseguire l’Industrial Copilot on-premise. Questo significa che ora è possibile operare all’interno della fabbrica utilizzando un PC industriale, mantenendo tutti i dati localmente e sfruttando comunque molte delle capacità avanzate precedentemente disponibili solo tramite soluzioni cloud.
L’AI generativa a supporto della manutenzione
Se questo è l’impegno dell’azienda per portare la GenAI a supporto delle operazioni, l’azienda sta anche lavorando per integrare l’industrial Copilot ai servizi, ad esempio per migliorare la manutenzione predittiva attraverso l’uso avanzato dei dati storici e in tempo reale.
Siemens Industrial Copilot va oltre l’analisi dei dati in tempo reale, integrando anche dati storici di manutenzione, cicli di manutenzione precedenti e risultati delle ispezioni passate. Questo approccio consente di fare predizioni più accurate, tenendo in considerazione anche le relazioni tra diversi asset.
“Per esempio, se un motore mostra vibrazioni anomale, il problema potrebbe non risiedere nel motore stesso ma in un altro componente correlato. Industrial Copilot è in grado di identificare queste relazioni e fornire raccomandazioni più precise per la manutenzione”, spiega Brehm.
L’Industrial Copilot, quindi, aiuta gli operatori e gli ingegneri di manutenzione a comprendere i codici di errore delle macchine traducendo i loro messaggi in linguaggio naturale. Suggerisce soluzioni basate sui dettagli e la storia della macchina, esaminando diversi documenti, manuali e liste di parti di ricambio.
Questo approccio olistico implica anche una collaborazione aperta con partner di automazione e clienti, riconoscendo che nessun macchinario sarà completamente Siemens. L’obiettivo è costruire un ecosistema integrato e aperto che supporti una vasta gamma di esigenze industriali.
Il Siemens Industrial Copilot adottato da Thyssen Krupp
Per mostrare concretamente quali sono i vantaggi dell’integrazione del Copilot a livello delle operations, Siemens ha portato in fiera la macchina sviluppata con Thyssenkrupp Automation Engineering, un costruttore di macchine e impianti speciali per l’Automotive.
L’azienda ha integrato il Copilot per l’ingegneria in una macchina per ispezioni di qualità delle batterie delle auto elettriche. L’azienda prevede di utilizzare l’assistente potenziato dall’AI generativa su larga scala, progettando le macchine nelle sedi globali di Thyssenkrupp a partire dal 2025.
L’Industrial Copilot assiste gli ingegneri di Thyssenkrupp nella creazione di progetti TIA Portal. Li aiuta a sviluppare il codice SCL (Structured Control Language) più velocemente per i controllori logici programmabili (PLC), integrando intelligentemente il codice nel TIA Portal e generando una visualizzazione della macchina in WinCC Unified. Ciò consente ai team di ingegneria di ridurre compiti ripetitivi e monotoni come l’automazione della gestione dei dati e la configurazione dei sensori. Possono lavorare in modo più efficiente, ottimizzare i processi e favorire l’innovazione.
Lo sviluppo di funzionalità ampliate e più potenti per il Siemens Industrial Copilot è stato determinante per acquisire Thyssenkrupp Automation Engineering come cliente.
Inspekto, soluzione AI pronta all’uso per l’ispezione visiva
Tra i prodotti in evidenza allo stand anche Inspekto, una soluzione innovativa per l’ispezione visiva basata sull’intelligenza artificiale, progettata per essere pronta all’uso e accessibile anche a chi non possiede competenze specifiche in visione artificiale o AI.
Questo prodotto industriale, completo e immediato, può essere implementato operativamente in meno di un giorno, offrendo un’ispezione di qualità visiva versatile e semplice da usare.
Grazie al suo sistema elettro-ottico unico e alla tecnologia AI, Inspekto è in grado di adattarsi alle variazioni della linea di produzione, richiedendo solo 20-30 campioni buoni per l’addestramento.
“Con Inspekto volevamo fornire ai clienti una soluzione pronta, senza che dovessero partire da zero per l’addestramento del modello ogni volta. Di questo addestramento ci siamo occupati noi, sfruttando molti casi industriali e dando così al mercato un prodotto pronto all’uso”, spiega Cristian Sartori, Country Business Segment Manager Automation Product and System di Siemens Digital Industries Italia.
Questa soluzione è altamente scalabile, facile da configurare e integrabile con sistemi di automazione esistenti, rendendola ideale sia per il controllo finale di qualità sia per l’ispezione di beni in ingresso.
Dopo una semplice configurazione iniziale, Inspekto è capace di identificare difetti e anomalie con precisione, gestendo fino a 100 ispezioni al minuto, e distinguendo i difetti dalle variazioni accettabili con un’efficienza che supera l’occhio umano. Con un costo totale di proprietà ridotto e una configurazione rapida, Inspekto offre vantaggi immediati e continui, adattandosi alle esigenze future senza rischio.
Accelerare l’esecuzione dell’AI: l’ecosistema di partner di Siemens a supporto dell’Industrial AI Suite
Per accelerare l’implementazione dell’AI nell’industria, Siemens sta sviluppando una Industrial AI Suite in collaborazione con diversi partner strategici.
Al centro di questa iniziativa c’è la piattaforma Siemens Industrial Edge, riconosciuta come leader di mercato per la sua capacità di integrare e far funzionare applicazioni AI nel contesto industriale. La suite non è solo un prodotto, ma un vero e proprio ecosistema che ospita oltre 100 applicazioni, molte delle quali sviluppate da aziende terze.
Partner chiave come AWS e Microsoft contribuiscono fornendo infrastrutture per l’addestramento delle reti neurali, mentre Nvidia fornisce acceleratori grafici avanzati per l’elaborazione AI.
Questo ecosistema consente alle aziende, anche senza esperti in AI, di utilizzare facilmente l’intelligenza artificiale per migliorare processi come la gestione della qualità e il controllo delle macchine, democratizzando l’accesso all’AI.
L’azienda sta anche sviluppato strumenti per monitorare e gestire le reti neurali, garantendo che possano essere aggiornate e ottimizzate costantemente, facilitando l’implementazione su larga scala. Questa suite AI rappresenta un passo significativo verso l’automazione avanzata, consentendo un’integrazione efficiente dell’AI nei processi industriali e offrendo ai clienti la possibilità di sfruttare tecnologie di avanguardia per migliorare le loro operazioni.
I nuovi IPC Siemens per l’AI (con GPU Nvidia)
L’integrazione della piattaforma di calcolo accelerato di Nvidia consente ai PC industriali di Siemens di gestire compiti complessi di AI nell’automazione industriale avanzata, come la robotica basata su AI, l’ispezione di qualità, la manutenzione predittiva e l’ottimizzazione operativa.
Si stima che questa nuova offerta porti a un’accelerazione di 25 volte nell’esecuzione dell’AI sul piano produttivo, utilizzando l’hardware e il software integrati di Siemens potenziati dall’AI e dal calcolo accelerato di Nvidia. Questo aiuterà a ridurre i costi e accelerare i tempi di immissione sul mercato per i clienti.
Con l’integrazione crescente di soluzioni di AI e visione artificiale nell’automazione industriale, Siemens e Nvidia stanno cercando di rendere accessibili le capacità dell’AI agli ingegneri dell’automazione senza richiedere una vasta conoscenza di programmazione. Questo contribuirà a democratizzare ulteriormente l’accesso a queste tecnologie all’avanguardia.
Oltre a strumenti senza codice per integrare, gestire ed eseguire soluzioni di AI industriale, il portafoglio Industrial Operations X comprende una vasta gamma di applicazioni AI pronte all’uso. Ad esempio, Simatic Robot Pick AI, accelerato da Nvidia, consente agli utenti OT senza esperienza in AI di creare soluzioni robotiche di picking che soddisfano le esigenze critiche di automazione dei magazzini.
Il Siemens Industrial Copilot for Operations, alimentato da microservizi Nvidia NIM, opera interamente in loco e consente a ingegneri dell’automazione e della manutenzione di effettuare query in tempo reale sui dati operativi e documentali per facilitare il processo decisionale rapido e ridurre il tempo di inattività delle macchine.
I nuovi IPC Siemens sono Sistemi Certificati Nvidia, il che significa che sono pronti per distribuire molte applicazioni costruite con microservizi Nvidia NIM e framework AI per l’edge, inclusi Nvidia Isaac ROS, Holoscan e Metropolis. Gli IPC sono progettati per soddisfare le rigorose esigenze degli ambienti industriali e resistere a condizioni difficili mantenendo un ingombro ridotto, il che ne assicura affidabilità e longevità.
I nuovi dispositivi includono l’IPC integrato Simatic BX-35A, un dispositivo potente e compatto basato sui sistemi-on-modules (SoMs) Nvidia Jetson Orin NX, per il calcolo AI ad alte prestazioni in un design a basso consumo e senza ventole.
Altri dispositivi potenziati da Nvidia includono il Simatic IPC RW-545A (workstation ad alte prestazioni), il Simatic IPC RS-828A (server ad alte prestazioni per data center di produzione) e il Simatic IPC BX-59A (PC Box modulare ad alte prestazioni).
Il Simatic IPC BX-59A offre una soluzione completa end-to-end per l’integrazione, la gestione e l’esecuzione dell’AI ad alte prestazioni in ambienti industriali. Insieme al nuovo robusto Server di Inferenza AI potenziato dalla GPU del Triton Inference Server di Nvidia, i clienti possono distribuire ed eseguire modelli AI in ambienti industriali senza conoscenze di programmazione.
Combinando il Server di Inferenza AI potenziato dalla GPU con il Simatic BX-59A come dispositivo edge, Siemens ha misurato un’accelerazione di 25 volte nell’esecuzione dell’AI sul piano produttivo.
Tutti i Simatic IPC possono essere ordinati con il sistema operativo industriale Simatic di Siemens, un sistema operativo in tempo reale basato su Debian che viene preinstallato con il software AI di Nvidia, permettendo una rapida distribuzione di applicazioni AI industriali.
L’automazione basata sull’AI sicura, con la partnership tra Siemens e ServiceNow
Tra le grandi sfide dell’automazione industriale che l’AI generativa permette di affrontare vi è quella della cyber security. Le aziende manifatturiere sono infatti sempre più spesso colpite da attacchi cyber che minano la solidità e l’affidabilità dei processi.
Per affrontare queste complessità, Siemens ha stretto una collaborazione con ServiceNow per migliorare la cyber sicurezza industriale e favorire l’integrazione dell’AI generativa nelle operazioni in officina.
La partnership sfrutterà la Sinec Security Guard di Siemens per la gestione delle vulnerabilità industriali e Siemens Industrial Copilot per l’automazione generativa basata sull’intelligenza artificiale, mentre ServiceNow fornirà l’automazione del flusso di lavoro necessaria per semplificare e migliorare le operazioni di fabbrica.
“Combinando la forza di Siemens Xcelerator, tra cui Sinec Security Guard e Siemens Industrial Copilot, con le capacità di automazione di ServiceNow, i nostri clienti potranno prendere decisioni più rapide e intelligenti. Questa collaborazione segna una pietra miliare significativa per la sicurezza degli ambienti OT e per portare la tecnologia AI all’avanguardia direttamente in fabbrica”, spiega Brehm.
La suite Operational Technology Service Management (OTSM) di ServiceNow svolge un ruolo chiave in questa collaborazione. OTSM aiuta le organizzazioni a gestire e proteggere i loro ambienti tecnologici operativi integrando i flussi di lavoro IT e OT, fornendo visibilità in tempo reale e automatizzando i processi nell’intero stabilimento.
Con l’aggiunta di Sinec Security Guard, l’OT Vulnerability Response (OT VR) di ServiceNow sarà ulteriormente potenziato per includere maggiori informazioni sulle vulnerabilità delle apparecchiature OT, consentendo di individuare e risolvere più rapidamente le minacce alla sicurezza.
TIA portal V20 e nuovo Simatic S7-1200
Alla SPS di Norimberga Siemens ha svelato una serie di innovazioni che segnano un’evoluzione significativa nel campo dell’automazione industriale, ponendo una forte enfasi su produttività, sostenibilità e intelligenza artificiale. Con un impegno costante verso la Totally Integrated Automation (TIA), Siemens ha investito notevolmente per migliorare le prestazioni e accelerare l’adozione dell’intelligenza artificiale industriale.
Una delle novità principali riguarda l’aggiornamento del portafoglio TIA con la release V20 che include dispositivi di comunicazione, azionamenti e quadri elettrici di nuova generazione.
Tra le tante novità della versione 20 del TIA portal, anche funzioni di simulazione avanzata. Una delle principali novità è l’integrazione dei gemelli digitali, che consente una simulazione dettagliata e realistica delle operazioni tra un azionamento e un PLC virtuale. Questa funzionalità permette ai clienti di ridurre del 50% i tempi di messa in servizio, portando a un notevole incremento della produttività e dell’efficienza operativa.
Siemens ha evidenziato l’importanza di aumentare la produttività non solo nei segmenti di automazione più avanzati, ma anche in quelli di fascia media e bassa. Gli azionamenti delle serie Sinamics S200 e S210 sono stati progettati per integrarsi perfettamente con la nuova generazione di PLC Simatic S7-1200. Quest’ultimo, ora disponibile nella sua seconda generazione, include funzionalità di movimento completamente integrate, offrendo una soluzione economica e versatile per affrontare compiti complessi nel settore industriale. Una delle caratteristiche salienti del nuovo Simatic S7-1200 è la presenza di queste funzionalità avanzate senza costi aggiuntivi, dimostrando un’eccellenza ingegneristica che si traduce in un notevole vantaggio competitivo.
ROSIE, l’approccio di Siemens al mondo della robotica open-source
Segno del diverso approccio dell’azienda verso l’automazione, orientato all’apertura e all’ecosistema, è il connettore ROSIE – nome che nasce dalla fusione di ROS (Robot Operating System) e Siemens – una soluzione che permette di integrare il mondo della robotica open-source con i controllori classici di automazione industriale.
Questo sistema consente di combinare le caratteristiche di un controllore tradizionale, tipicamente chiuso e affidabile, con la flessibilità e l’innovazione offerte dall’ecosistema ROS. Utilizzato ampiamente anche in ambito accademico, ROS offre accesso a una vasta libreria di algoritmi per intelligenza artificiale, visione artificiale e calcolo delle cinematiche, facilitando lo sviluppo di applicazioni robotiche senza richiedere agli utenti di scrivere codice manualmente.
L’integrazione di ROS all’interno dei PLC di Siemens crea un’interfaccia che permette ai controllori di comunicare con i nodi ROS, facilitando la navigazione di veicoli a guida automatica (AGV) e altre applicazioni robotiche.
“ROSIE è l’esempio perfetto del cambio di paradigma dell’azienda: abbiamo una transizione da un ecosistema estremamente robusto – la Totally Integrated Automation – ad un’apertura verso altri ecosistemi tipo quello di ROS”, spiega Massimiliano Galli, responsabile della Business Unit Motion Control di Siemens Italia.
