Innovare l’industria di trasformazione con quattro livelli di automazione
La digitalizzazione può aumentare la sostenibilità delle industrie di trasformazione, consentendo una produzione maggiore consumando meno energia e riducendo l’uso dei materiali, limitando al minimo gli scarti. Tutto ciò, a sua volta, si traduce in una minore impronta di carbonio. Questo aspetto è più importante che mai nelle industrie ad alta intensità energetica. Il progetto CAPRI, finanziato dall’UE, ha prodotto una piattaforma di automazione cognitiva che consente di raggiungere questo obiettivo migliorando la qualità, la flessibilità e le prestazioni. Le soluzioni sono state dimostrate in tre diverse applicazioni: asfalto, acciaio e prodotti farmaceutici.
La trasformazione digitale grazie a soluzioni cognitive
Come racconta Cristina Vega, coordinatrice del progetto e attiva presso il Centro di tecnologia CARTIF: «Abbiamo sviluppato sensori per misurare le proprietà delle materie prime, degli intermedi e dei prodotti finali, come il flusso di polvere o scaglie nella lavorazione dell’acciaio. Gli strumenti di pianificazione cognitiva hanno consentito di allocare le risorse in modo efficiente. Abbiamo inoltre progettato algoritmi di controllo avanzati per risparmiare energia o mantenere la qualità di un parametro chiave di un ingrediente farmaceutico attivo.» La piattaforma di automazione cognitiva di CAPRI ha integrato tutte queste soluzioni tecniche. In particolare, si basa su un’architettura di riferimento che sfrutta l’apprendimento automatico e l’interazione cognitiva tra essere umano e macchina, che include connessioni IoT, un supporto decisionale basato sull’intelligenza artificiale, un’elaborazione intelligente degli eventi e modelli di dati di conoscenze. Questi strumenti coordinano l’automazione cognitiva su quattro livelli: pianificazione, sensori, controllo e funzionamento.
Si espande la portata della piattaforma modulare, scalabile e open-source
La piattaforma e gli strumenti sono modulari e scalabili, e consentono di creare una piattaforma di automazione cognitiva su misura per diversi casi d’uso. Vega sottolinea «l’importanza di sviluppare soluzioni di cui i lavoratori in fabbrica hanno effettivo bisogno, compresa la flessibilità di adattare le soluzioni agli ambienti reali. Questo garantisce che le useranno realmente.» La piattaforma di automazione cognitiva è stata sviluppata con il framework open-source FIWARE per soddisfare i principi FAIR, acronimo che indica reperibilità, accessibilità, interoperabilità e riutilizzabilità. Il framework permetterà di usare la piattaforma non solo nel progetto CAPRI ma anche insieme ad altri software o durante webinar e corsi di formazione, per stimolare tra ricercatori e professionisti una mentalità tesa ad applicare tecnologie cognitive e intelligenti.
Un successo dimostrabile in molti settori diversi
Complessivamente sono stati sviluppati otto sensori cognitivi per i tre casi d’uso e soluzioni cognitive per la pianificazione, il controllo e le operazioni. Le attuazioni personalizzate hanno permesso a tutte e tre le industrie ad alta intensità energetica di ridurre il consumo energetico e le relative emissioni. Nel caso d’uso che ha coinvolto l’asfalto, il produttore è stato in grado di determinare la composizione della miscela in tempo reale, un’informazione cruciale che ha permesso di eliminare il riscaldamento di materiali che non sarebbero stati utilizzati. Nei settori farmaceutico e siderurgico, i produttori hanno potuto rilevare i problemi del prodotto nelle prime fasi del processo anziché alla fine, riducendo gli sprechi di materiali e il consumo di energia. In tutti e tre i casi d’uso, la qualità del prodotto è stata migliorata. L’impatto è stato particolarmente significativo per la produzione di asfalto e nel caso del settore farmaceutico, come raccontano gli utenti finali: «Non possiamo più immaginare di lavorare senza le soluzioni attuate dal progetto.» La piattaforma modulare, scalabile e open-source di CAPRI per l’automazione cognitiva supporterà le industrie ad alta intensità energetica nella trasformazione digitale. Grazie alla semplicità di modifica per l’applicazione in vari settori, promette di ridurre nettamente l’impronta di carbonio dell’industria, migliorando al contempo la qualità dei prodotti, a sostegno degli obiettivi europei in materia di energia e clima, nonché dell’economia dell’UE.
Parole chiave
CAPRI, automazione, energia, farmaceutico, sensori, acciaio, asfalto, trasformazione digitale, IA, industrie ad alta intensità energetica, industrie di trasformazione
