Hanwha Techwin, robot più intelligenti con visione AI

I robot sono oggi diventati una parte integrante di molte linee di produzione, elementi indispensabili per molte organizzazioni e per le persone, a cui spesso lavorano fianco a fianco. Grazie alla tecnologia video di Hanwha Techwin, sempre "prodiga" di novità tecnologiche, hanno la possibilità di vedere, per essere ancora più efficienti.

L’avvento dei cobot

La maggior parte della tecnologia robotica oggi attiva nella produzione è definita “cobot”. Si tratta di robot collaborativi che richiedono l’interazione tra  essere umano-robot per poter funzionare efficacemente e che sono in grado di raggiungere aree impossibili per gli esseri umani, di sollevare e assemblare oggetti pesanti. Allo stesso tempo, hanno contribuito a rendere più sicure ed efficienti le linee di assemblaggio, con studi che mostrano che i team composti da esseri umani e cobot sono l’85% più produttivi rispetto ai team in cui vi siano soli esseri umani o soltanto robot. Il rapporto evidenzia che i colleghi umani si sentono più soddisfatti se condividono il loro carico di lavoro con un cobot. Infatti, il 77% dei dipendenti sarebbe felice di lavorare fianco a fianco con i cobot se ciò li aiutasse a ridurre il lavoro manuale.

Questo potenziale può diventare ancora più grande grazie agli avanzamenti nell’apprendimento automatico e nell’intelligenza artificiale (AI) che stanno migliorando le capacità di tutti i robot. La visione AI è un tipo di visione informatica che consente ai robot (e ai cobot) di “capire” in maniera più dettagliata l’ambiente che li circonda e i loro colleghi umani. Esistono due tipi di visione: la visione 2D e la visione 3D. Con la visione 3D, i robot possono capire un oggetto in tutte e tre le dimensioni (dimensioni, forma e orientamento), compresa la profondità. Il settore della visione artificiale sta crescendo rapidamente e si prevede che raggiungerà 2,4 miliardi di dollari nel 2025, partendo da 1,5 miliardi di dollari del 2020.

Un'ampia gamma di impieghi

Fino a questo sviluppo, i cobot sono stati sostanzialmente un arto aggiuntivo forte ed efficiente per gli operatori. Ora, grazie alla visione artificiale, stanno sviluppando una consapevolezza situazionale che ne accresce la mobilità e la destrezza. Potranno quindi svolgere attività più complesse, come prelevare e imballare articoli fragili o difficili da manipolare. Se supportati dal video, i cobot possono orientarsi ed eseguire azioni diverse sullo stesso oggetto sulla base del posizionamento di quest’ultimo. Inoltre, possono essere programmati per il controllo della qualità.

La visione AI consentirà ai cobot di lavorare in ambienti meno strutturati. Grazie alla maggiore consapevolezza situazionale, i cobot potranno essere impiegati nei settori agricolo e negli impianti di lavorazione degli alimenti in cui non tutti i prodotti presenti su un nastro trasportatore possono avere dimensioni e strutture identiche. I cobot potranno anche lavorare con parti sfuse posizionate su un nastro o con pezzi di ricambio di automobili.

Maggiore sicurezza

I cobot dotati di visione AI potranno anche lavorare in maniera più sicura, poiché riusciranno a rilevare automaticamente la vicinanza a un essere umano e quindi a rallentare o fermarsi completamente sulla base dei parametri di distanza impostati. Ciò riduce la possibilità che si verifichi un incidente causato da un robot all’interno dell’impianto e permette di rassicurare i colleghi umani. Hanwha Techwin ha guidato il progresso in questa area, collaborando con il reparto di robotica di Hanwha Corporation per dotare le sue apparecchiature delle tecnologie di deep learning e visione AI.

I robot avanzati HCR di Hanwha possono essere configurati con un “Robot Monitoring Service”, che sfrutta la tecnologia della telecamera di Hanwha Techwin per tenere sotto controllo lo spazio di lavoro più vicino, emettendo segnali di allarme in caso di pericolo imminente.

Altre soluzioni basate su video per i robot di Hanwha includono la “Robot AI 3D Vision”, che aggiunge una telecamera 3D per permettere al robot di scansionare l’ambiente circostante e usare la tecnologia deep learning per ottimizzare i suoi movimenti. Una funzione “Robot Visual Safety” separata traccia la posizione degli operatori umani con cui il robot condivide lo spazio, evitando potenziali incidenti. Qualora qualcuno entrasse nella “zona gialla” del robot, quest’ultimo rallenterebbe automaticamente i suoi movimenti riducendo il rischio di collisione. Se, invece, un essere umano entrasse nella “zona rossa” del cobot, questo si fermerebbe completamente.

Prestazioni ottimizzate

La visione AI può usare le telecamere poste nell’impianto di produzione per supervisionare le prestazioni dei cobot stessi. Questa è un’altra area in cui Hanwha Corporation sta concentrando i suoi sforzi di innovazione avvalendosi delle competenze nella tecnologia video di Hanwha Techwin. Il sistema AI può proattivamente avvisare gli operatori dell’impianto della presenza di rischi potenziali, come il rischio di rottura di un cobot. Se un cobot smette di lavorare, il sistema AI lo rileva rapidamente e lo segnala agli ingegneri per accelerarne la risposta.  Inoltre, potrebbe segnalare al team della manutenzione di occuparsi di un determinato cobot a seconda del suo stato. I dati visivi forniti dal pavimento dell’impianto potrebbero offrire ai supervisori informazioni sulle prestazioni dei robot e suggerire modifiche future al layout dell’impianto.

I robot autonomi che si muovono all’interno di uno stabilimento possono usare i dati visivi per apprendere il layout di un magazzino: si muovono in tutta sicurezza, evitando in tempo reale gli ostacoli e trovando il percorso più efficiente. In questo modo gli esseri umani potranno evitare trasporti manuali laboriosi e molto dispendiosi in termini di tempo.

Un costante miglioramento 

Le informazioni fornite dalle telecamere posizionate all’interno e lungo i robot possono essere combinate con il deep learning per ottimizzarne i movimenti. Un cobot può valutare automaticamente con quale livello di precisione ha assemblato o impacchettato un oggetto sulla base dei dati visivi che gli vengono inviati. Successivamente, può provare diverse combinazioni o movimenti fino a raggiungere quello che gli consente di ottenere i migliori risultati nel minor tempo possibile.

Parte dell’evoluzione digitale

Vale la pena menzionare l’aumento della digitalizzazione che si sta verificando nel settore produttivo. Il cosiddetto Industry 4.0 si affida alla visione AI e al deep learning, agli avanzamenti nell’Internet of Things (IoT), alle comunicazioni Machine to Machine (M2M), al 5G, alla tecnologia cloud e a tanto altro. Tutte queste tecnologie lavoreranno insieme per rendere più intelligenti i magazzini e le linee di produzione, creando rapporti più sicuri e più produttivi tra i robot e gli esseri umani.

I grandi problemi della produzione potrebbero diventare un ricordo del passato grazie alla manutenzione proattiva e alla spedizione intelligente, mantenendo al tempo stesso la sicurezza sul posto di lavoro grazie all’analisi video avanzata di Hanwha Techwin.