Algoritmi intelligenti aiutano a pianificare la manutenzione delle macchine
Le macchine e i veicoli industriali, e l’ambiente in cui essi operano, possono essere monitorati in modo continuo mediante una varietà di sensori intelligenti. Il risultato sono enormi quantità di dati relativi a cronologia di utilizzo, condizioni operative, posizione, movimento e altre proprietà fisiche. Questi sistemi fanno parte di una rete più grande formata da diversi sistemi collaborativi quali ad esempio parchi per le energie rinnovabili e flotte di veicoli. Tempi di inutilizzabilità delle macchine non pianificati, causati da guasti imprevisti delle attrezzature, possono rivelarsi costosi per l’azienda e possono ridurre la redditività. Vi è l’esigenza di prevedere con precisione i guasti dei componenti, oltre che l’usura. Il progetto di Orizzonte 2020 MANTIS ha progettato e sviluppato una configurazione di riferimento della piattaforma per un servizio di manutenzione proattiva basata su un CPS. Questa piattaforma può essere usata per prevedere e prevenire guasti imminenti e per programmare la manutenzione proattiva per macchinari industriali, trasformando i dati grezzi in conoscenze e riducendo al contempo al minimo la larghezza di banda. I CPS sono controllati da algoritmi basati su computer, che sono attentamente integrati con Internet e con i suoi utenti. Una migliore visualizzazione aiuta a spiegare i dati Il consorzio ha messo a confronto i dati usando i CPS e li ha inviati nel cloud. «Abbiamo imparato come selezionare i sensori ottimali che sono in grado di fornire le informazioni relative all’usura di una risorsa fondamentale e il tipo di funzioni intelligenti che sono disponibili per fornire una livello superiore di conoscenza, e abbiamo provveduto alla loro convalida», afferma il dott. Urko Zurutuza, coordinatore del progetto. «Abbiamo progettato, sviluppato e convalidato nuovi sensori per la comunità dei produttori e abbiamo esaminato come comunicare al meglio con loro in ambienti impegnativi», aggiunge. Gli algoritmi dell’apprendimento automatico imparano il comportamento delle macchine allo scopo di identificare potenziali problemi prima che questi si verifichino. «Abbiamo proposto, creato, descritto e convalidato algoritmi di intelligenza artificiale sotto forma di cartelle di algoritmi, così l’industria li può analogamente usare o applicare, in base alla nostra esperienza e al tipo di dati che si trovano davanti», spiega il dott. Zurutuza. La conoscenza delle condizioni future delle macchine e l’utilizzo di tecniche avanzate di visualizzazione hanno consentito agli ingegneri e agli operatori che si occupano di manutenzione di comprendere meglio le informazioni fornite dagli algoritmi. Il dott. Zurutuza commenta: «L’obiettivo è quello di identificare qualsiasi problema prima che si verifichi e di combinare dati online e storici e presentarli agli ingegneri e ai tecnici della manutenzione utilizzando delle visualizzazioni adattabili, quando troppi dati risulterebbero poco chiari se si utilizzassero le tecniche convenzionali di visualizzazione». Risparmiare tempo e denaro I ricercatori hanno portato a termine degli studi pilota per testare e convalidare le funzionalità innovative della configurazione della piattaforma per un servizio di manutenzione proattiva e il suo futuro utilizzo nel settore industriale. Il dott. Zurutuza afferma: «Oltre all’architettura, ai sensori intelligenti e agli algoritmi, abbiamo anche studiato come veniva implementata in diversi settori industriali, come ad esempio quello fotovoltaico e dei parchi eolici, delle reti ferroviarie o dei macchinari di produzione». MANTIS porterà benefici alle aziende limitando il tempo di inutilizzabilità per guasti dei beni industriali e il trasporto durante la manutenzione, riducendo in tal modo i costi e incrementando competitività, crescita e sostenibilità. «È stato estremamente gratificante osservare il modo in cui il progetto ha convinto i partner industriali e li ha aiutati a compiere passi in avanti verso un approccio completamente nuovo ai servizi di manutenzione», sottolinea il dott. Zurutuza.
Parole chiave
MANTIS, manutenzione, macchine, algoritmo, sistema ciberfisico (CPS), manutenzione proattiva, apprendimento automatico, intelligenza artificiale
