Un “occhio magico” che scruta le linee di montaggio e l’intelligenza artificiale che elabora le immagini e percepisce usura e danni: è questa la ricetta Škoda per minimizzare i fermo macchina. L’azienda stima che questo sistema consentirà un risparmio di decine di milioni di corone l’anno (qualche milione di euro) in virtù della diminuzione degli arresti non preventivati.
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Una linea ad alta intensità
Questa soluzione è stata sviluppata con la collaborazione dell’azienda ceca OptiSolutions (fra i suoi clienti troviamo anche ZF, Bosch, Saint Gobain, Esselte e ZF), attiva nella robotica, analisi dei dati e machine vision/deep learning.
La questione non era semplice: si trattava di monitorare il trasportatore pensile che movimenta le scocche delle automobili nello stabilimento Škoda di Mladá Boleslav in Repubblica Ceca. Questo trasportatore aereo è la spina dorsale logistica tra le singole sezioni produttive dell’impianto nel quale si costruiscono l’Octavia e l’elettrica Enyaq iV, cosa che implica anche degli ‘scambi’ perché i percorsi cambiano a seconda del modello.
Questo trasportatore deve movimentare quasi 1.250 auto al giorno, lavora su tre turni e non ha una soluzione di riserva: la sua affidabilità dev’essere perciò massima.
Machine vison e AI per le verifiche
In virtù di questo superlavoro le parti sono esposte a forze piuttosto ingenti con conseguenti usura e deterioramento apprezzabili in un tempo relativamente breve. Tutto il trasportatore è poi a un’altezza di diversi metri rispetto al suolo, cosa che ne rende è difficile l’ispezione.
È per questo che il reparto FabLab di Škoda, che testerà anche la rete privata 5G per il passaggio verso la Smart Factory nello stesso stabilimento, ha ideato e messo in funzione il Magic Eye.
Si tratta di un sistema costituito da fotocamere ad alta risoluzione abbinate a un computer che esegue un riconoscimento dell’immagine di alta qualità. Esso è stato addestrato con l’intelligenza artificiale (deep learning/reti neurali) con una classificazione precisa dei difetti e della loro estensione e posizione. Si tratta quindi di un’altra applicazione della machine vision, una branca importante per la quale si sono organizzati eventi specifici quale l’Italian Machine Vision Forum.
Quando l’ispezione diventa aerea
Il Magic Eye è stato progettato per l’installazione sul carrello di traslazione del trasportatore aereo, una posizione ideale per la verifica della rotaia di scorrimento e dei suoi annessi. La presenza di stazioni di sollevamento e dei già citati scambi, per esempio, implica la presenza di contatti mobili per l’alimentazione e i segnali di controllo, tanto critici quanto difficilmente ispezionabili dal personale.
Magic Eye viaggia invece lungo tutta la linea a poca distanza dalla rotaia del trasportatore, sostituendo gli occhi di un addetto alla manutenzione che sarebbe in serie difficoltà nell’accesso a queste zone.
In questo modo la valutazione rapida e la diagnostica sono praticamente contemporanee al passaggio del trasportatore.
Gli algoritmi dell’AI confrontano le immagini ‘correnti’ con quelle memorizzate e i risultati del confronto vengono trasmessi via WiFi e visualizzati sui display della sala controllo.
Alert multimodali
Le eventuali segnalazioni di malfunzionamento, usura o rotture vengono inviate, oltre che ai software Sap e PM, anche via SMS agli addetti alla manutenzione. Questo garantisce una reazione rapida e una potenziale eliminazione dei periodi di inattività non pianificati.
Il sistema consente di eseguire una diagnostica in luoghi scarsamente accessibili e, grazie all’apprendimento automatico, di prevedere guasti che potrebbero verificarsi entro poche settimane. L’importanza di questa innovazione è ulteriormente aumentata perché la Enyaq ha un peso maggiore della Octavia e quindi sollecita di più il trasportatore.
Škoda ha predisposto una “arena di implementazione” per sperimentare diverse impostazioni delle fotocamere, configurare i parametri di sistema e simulare danni alla catena di montaggio per addestrare e perfezionare il sistema anche in previsione di implementarlo in altri impianti.
