Casi d'Uso

Di seguito è descritto il progetto SYmbIONT (Synthetic Images Of Neural neTworks): sistema prototipo per la creazione di immagini artificiali di vario tipo, utilizzando ambienti di sviluppo della realtà virtuale, per addestrare le reti neurali a riconoscere oggetti, eventi, situazioni di vita reale. 

Secondo il rapporto della Goldman Sachs Group il mercato della Realtà Aumentata e Realtà Virtuale dovrebbero raggiungere i 95 miliardi di dollari entro il 2025 - vale 7 miliardi di dollari del 2017. È in crescita l’esigenza di un’esperienza sempre più coinvolgente e realistica, soprattutto in ambito gaming, ma non solo. Nella rete ARTES 4.0 sono presenti molte competenze eccellenti in questo ambito.

Il carbonio è un elemento presente in tutti i materiali organici. Uno dei classici impieghi del calcolo della concentrazione residua di Carbonio 14 (¹⁴C) è in archeologia per datare i reperti costituiti da materia organica. Un Socio ARTES 4.0 ha sviluppato e realizzato un sistema di misura alternativo a quello attualmente utilizzato degli spettrometri di massa, apparecchiature ingombranti e costose. 

Nella rete di ARTES 4.0 è presente un Socio specializzato nella costruzione di banchi di prova tailor made. Il banco, qui descritto, è stato progettato per testare l’avviamento delle pompe olio/vuoto a temperature molto basse. 

Nella rete di ARTES 4.0 è presente un Socio specializzato nella costruzione di banchi di prova tailor made. Il banco, qui descritto, è stato progettato per testare gli scalpelli, utilizzati per effettuare vari tipi di perforazione (es. pozzi geotermici, pozzi petroliferi etc).

Sotto la denominazione “banco prova” vengono raggruppate tre categorie di sistemi, sostanzialmente simili tra loro ma con finalità diverse:

•Sistemi di test, per provare fisicamente i componenti in esame (durata, frequenza, scoppio, etc.);

• Sistemi di caratterizzazione: verificano la rispondenza del componente in esame ai propri parametri di funzionamento in diverse condizioni di lavoro;
• Sistemi d’integrazione: simulano le singole parti del componente da testare. Ad esito positivo della parte simulata viene inserita la relativa parte hardware, ottenendo in tal modo l’assemblaggio del componente finale.

Di seguito è dettagliato un esempio di costruzione di banco prova tailor made del primo tipo indicato.

Uno strumento potente ed efficace utilizzato nel processo di pianificazione della produzione e delle prestazioni del prodotto è la simulazione al computer. In questo caso d’uso ne è descritta un’applicazione nel settore manifatturiero. 

Il Digital Twin corrisponde ad una rappresentazione virtuale e dinamica di un oggetto fisico, un prodotto o una linea produttiva a cui è connesso. Attraverso i dati IoT in tempo reale, è possibile eseguire simulazioni del prodotto/processo permettendo di registrare, analizzare, valutare e prevedere le relative prestazioni e lo stato di salute dell’asset. Di seguito, un Socio ARTES 4.0 descrive questa applicazione tecnologica, ultima frontiera nel campo della simulazione.

Nella rete ARTES 4.0 sono presenti competenze altamente specializzate nello sviluppare progetti e disegni di complessi apparati o componenti meccanici, calcoli strutturali ad elementi finiti, simulare il movimento dei fluidi e creare complessi programmi di lavorazione alle macchine utensili, attraverso numerosi sistemi di modellazione e simulazione al calcolatore. Di seguito è descritto un Socio di ARTES 4.0 in grado di eseguire pre-studi e progetti di sistemi, apparecchiature e componenti mediante le più innovative tecniche di ausilio alla progettazione. 

Nell’era dell’industria 4.0, l’unione tra Digital Twin e Intelligenza artificiale è una delle soluzioni utilizzate per aumentare la sicurezza sul luogo lavorativo. Tali tecnologie automatizzano vari processi di controllo nel sistema produttivo e abilitano l’analisi di migliaia di scenari per predisporre in modo preventivo opportune azioni per mitigare rischi. Di seguito è illustrato un caso applicativo dettagliando alcuni aspetti. 

Le piattaforme di Big Data forniscono gli strumenti per utilizzare correttamente i dati, creando valore per le aziende, che possono così adottare decisioni più in fretta ed essere più efficaci nel raggiungimento dei loro obiettivi. Le soluzioni consentono agli utenti di memorizzare, gestire e analizzare i dati provenienti da numerose sorgenti (sensori, dispositivi mobili, siti istituzionali, DB), difficili da gestire con database e tecniche tradizionali, e di renderli accessibili agli analisti e correlarli attraverso architetture personalizzabili. Di seguito è fornito un esempio applicativo della tecnologia descritta.

La trasformazione digitale coinvolge anche il settore della salute: l’utilizzo di tecnologie informatiche applicate alla raccolta, condivisione e gestione dei dati della sanità pubblica è diventata oggetto di significativi investimenti da parte dei Governi dei Paesi sviluppati e privati, in particolare le aziende Biotech.

Negli ultimi anni la salvaguardia ambientale sta diventando uno degli obiettivi della società Occidentale.

Le tecnologie 4.0 possono fare la loro parte con la Smart Grid (Rete intelligente).

Il flusso energetico non va più dalle centrali agli utenti, come nel modello tradizionale, ma produttori e consumatori sono messi in comunicazione per consentire una distribuzione dinamica e più efficiente dell’energia.

Questo modello incentiva l’utilizzo delle fonti rinnovabili, monitora e gestisce in modo autonomo ed efficiente l’erogazione dell’energia. Nella rete di ARTES 4.0 c’è chi va in questa direzione raccontandoci un caso applicativo sul risparmio energetico attraverso un software di ottimizzazione dei consumi.

Un vantaggio che deriva dall’analisi dei dati è la conoscenza real time dello stato di salute degli impianti produttivi. Questa permette di gestire attivamente i fermi macchina ed evitare interventi di manutenzione non necessari.

Nella rete di ARTES 4.0, c’è chi ne fa oggetto di studio per rispondere alla domanda crescente di applicazioni in questo campo.

Un Socio ARTES 4.0 descrive un caso applicativo nell’ambito tecnologico Big Data&Analytics per supportare il processo decisionale del management.

La vera manutenzione predittiva è fatta raccogliendo e salvando dati all’interno di un database e usando questi per elaborare algoritmi di AI in grado di effettuare previsioni affidabili.

Un Socio ARTES 4.0 descrive un caso applicativo in tale ambito.

Un Socio ARTES 4.0 descrive un caso applicativo nell’ambito tecnologico Big Data&Analytics per ottimizzare i consumi energetici (energia elettrica, gas, calore).

Un Socio ARTES 4.0 ha sviluppato algoritmi di controllo basati su tecniche di ottimizzazione numerica per l'automazione industriale e per la logistica e qui ne descrive i particolari.

Nella rete ARTES 4.0 sono presenti competenze distintive nell’offrire tecnologie per ottimizzare l’operatività del sistema produttivo delle aziende. Un Socio descrive una soluzione tecnologica nel settore manifatturiero.

Nella rete ARTES 4.0 un Socio è specializzato nelle tecnologie che sfruttano modelli dinamici di processo controllato e algoritmi di ottimizzazione numerica per massimizzare le prestazioni a circuito chiuso sotto vincoli operativi. Qui vediamo un caso applicativo nel settore automotive.

La funzione di controllo di un sistema SCADA consiste essenzialmente nella capacità del sistema di controllo di intervenire sul processo controllato al fine di modificarne l’evoluzione sulla base di regole prestabilite o di decisioni prese dall’operatore. Un Socio ARTES 4.0 ha sviluppato tale tecnologia nel seguente caso applicativo.

Lean Experience Factory, centro di formazione esperienziale Socio di ARTES 4.0 si pone come obiettivo di formare i propri clienti sulle opportunità per la digitalizzazione delle linee manifatturiere. Per farlo, ha adottato un approccio “go and see”, realizzando una linea per la produzione di compressori per frigorifero pre-digitale, in cui i partecipanti ai corsi scoprono le possibilità di miglioramento grazie alla digitalizzazione. La linea viene poi trasformata in digitale, con l’aggiunta di un IoT stack che permette di collegare macchine e postazioni di assemblaggio con un Digital Performance Engine, che elabora i dati permettendo la revisione periodica della performance in termini di efficienza e qualità, il tracciamento della produzione, perdite di produttività e loro cause.

La gestione dei grandi tappeti erbosi, specialmente alla luce del recepimento da parte dell'Italia della Direttiva 2009/128/CE, prevede un utilizzo di tecniche e materiali molto specifici. La concimazione deve essere bilanciata appositamente, così come i trattamenti con diserbante e gli interventi contro i patogeni fungini. 

Un Socio ARTES 4.0 è in grado di stilare piani altamente specifici per la gestione di ogni tipo di tappeto erboso grazie alla sua soluzione tecnologica che consente di calibrare l’alimentazione del terreno al minore impatto ambientale a seconda del tappeto erboso e della destinazione d’uso.

Nella rete ARTES 4.0 sono presenti molte realtà aziendale che si occupano di portare innovazione attraverso l’installazione di infrastrutture a sensori che permettono la comunicazione in continuo tra tutti gli elementi che costituiscono il sistema produttivo. Qui raccontiamo un caso applicativo di IoT per l’industria manifatturiera.

Un Socio ARTES 4.0 ha sviluppato un campionatore di aria espirata utilizzabile anche per analisi di breath test già esistenti. Pneumopipe, alle sue prime applicazioni, utilizzato per studi clinici mediante breathprinting, ha la finalità di Biobanking di espirato umano, finora mai realizzata. 

Un Socio ARTES 4.0 ha declinato il suo sistema sensoristico BIONOTE in campo medico. MEDNOTE, alle prime applicazioni in ambiente rilevante, attraverso l'analisi di più fluidi biologici, permette di avere un'immagine globale dello stato di salute. L'esecuzione della misura è rapida, a basso costo e non richiede personale specializzato.

Un Socio ARTES 4.0 sta sviluppando un sistema sensoristico per l'analisi non distruttiva degli alimenti e consentire un monitoraggio frequente e su vasta scala. L'esecuzione della misura è rapida, a basso costo e non richiede personale specializzato. 

Un Socio ARTES 4.0 sta sviluppando una soluzione tecnologica denominata “Sistema di campionamento per il monitoraggio di prodotti alimentari stagionati” (Food Life Upkeep TEst). Di seguito condivide alcuni dettagli.

I sistemi e macchinari “legacy” spesso rappresentano un investimento troppo grande perché le aziende ne possano considerare la dismissione e sostituzione con equivalenti attuali e connessi.

Questo caso parla di come possano essere comunque aggiornati, connessi e interfacciati.

Nella rete ARTES 4.0 è presente un Socio specializzato nello sviluppo e progettazione di circuiti elettronici e relativi technical packages di supporto allo sviluppo di prototipi, che abilita le tecnologie che rappresentano l’Industria 4.0. 

Qui è specificato un’applicazione tecnologica relativa all’IoT.

Nella rete ARTES 4.0 è presente un Socio specializzato nello sviluppo e progettazione di circuiti elettronici e relativi technical packages di supporto allo sviluppo di prototipi, che abilita le tecnologie che rappresentano l’Industria 4.0. 

Qui vediamo un’applicazione tecnologica relativa al tracciamento oculare con tecnologia IoT.

Un Socio ARTES 4.0 ha sviluppato una App che fa entrare ufficialmente La Marzocco, storica azienda italiana produttrice di macchine per il caffè, nel mondo digitale.

Un Socio ARTES 4.0 descrive una soluzione robotica specifica per operare in ambienti ostili in modo da ridurre i fermi macchina.

Nella rete ARTES 4.0 sono presenti competenze ed esperienza per sviluppare e realizzare progetti per esigenze specifiche, attraverso le tecnologie abilitanti dell’Industria 4.0. Qui è raccontato un caso di IoT.

Un Socio ARTES 4.0 ha progettato e realizzato una soluzione tecnologica con l’obiettivo di migliorare la qualità della vita di pazienti affetti da malattie cronico-degenerative come la Demenza di Alzheimer e il Morbo di Parkinson. In particolare, offre soluzioni di tele-medicina e riabilitazione per i piccoli pazienti e per tutte le forme di ritardo cognitivo. 

La ricerca del parcheggio, per chi si sposta in auto, è un’attività quotidiana molto spesso costosa e noiosa che fa perdere tempo e guadagnare stress. Non sarebbe più facile conoscere quanti e quali sono i posti liberi di un parcheggio? Nella rete ARTES 4.0 abbiamo la soluzione al problema. 

Il crescente numero di incidenti e di “morti bianche” sui luoghi di lavoro necessita di fronte all’obbligo (non solo normativo ma anche morale) di mettere in campo misure per garantire le condizioni di salute e sicurezza dei lavoratori.

Esempio quali il monitoraggio dell'”uomo a terra”, dell’utilizzo di DPI (Dispositivi di Protezione Individuali), dell’accesso ad aree non consentite, dell’evacuazione controllata in aree di raccolta, di permessi di lavoro e operatività in ambienti pericolosi sono oggi tutti possibili. In ARTES 4.0 abbiamo sviluppato una piattaforma IoT che soddisfa in modo facile tutte queste esigenze. 

La motion capture è il processo di registrazione del movimento di oggetti o persone. È utilizzato in applicazioni militari, di intrattenimento, sportive, mediche e per la convalida della visione artificiale e della robotica. Un Socio ARTES 4.0 propone un caso applicativo nel settore della sanità.

Nella società dell’informazione odierna, l’estrazione di conoscenza dall’enorme mole di dati tramite tecniche di Intelligenza Artificiale corrisponde ad un’opportunità di business in continua crescita.  La rete ARTES 4.0 raccoglie la sfida proponendo l’esperienza di un Socio che ha implementato un software all’avanguardia nella linguistica computazionale per l’analisi di documentazione specialistica ed estrazione di informazioni strategiche per lo sviluppo del business.

Un Socio ARTES 4.0 ha sviluppato una app per connettere i cittadini in un’unica piattaforma per tutelare l’ambiente che ci circonda.

Un Socio ARTES 4.0 ha realizzato una soluzione a supporto dei nuovi modelli di cura, in grado di abilitare la condivisione e lo scambio di informazioni, documenti e dati del paziente e la collaborazione tra i diversi operatori coinvolti nella cura.

L'Overall Equipment Effectiveness (OEE) è la misura di efficacia totale di un impianto, il cui valore corrisponde alla sintesi della disponibilità, dell'efficienza e del tasso di qualità di un impianto. Avere a disposizione dati im tempo reale sull’andamento dei macchinari ed impianti consente di prevenire situazioni di inefficienza dovuti a fermi macchina o malfunzionamenti che impattano sulla qualità o sulla velocità di produzione.

Un Socio ARTES 4.0 ci racconta un progetto portato a termine con successo nell’implementare questa tecnologia.

Spesso la complessità di un progetto IoT industriale sta nei dettagli: mettere in rete macchinari di generazioni diverse, di fornitori diversi, su reti diverse, può essere veramente complesso e costoso. Oggi però esiste una libreria ricchissima e facile da comporre in base all’esigenza, che semplifica moltissimo questo aspetto di qualsiasi progetto.

Un Socio ARTES 4.0 ha sviluppato un framework per l’identificazione di minacce su sistemi cyber fisici con livello di maturità (TRL) pari a 6 con l’integrazione di modelli di fault.

Un Socio ARTES 4.0 ha una profonda esperienza nella progettazione, sviluppo e vendita di prodotti e soluzioni IT per il trattamento del traffico e dei dati transazionali, per la gestione e la distribuzione di contenuti informativi e per la sicurezza delle comunicazioni. Qui descrive un caso applicativo in tale ambito.

Un Socio ARTES 4.0 applica le proprie competenze tecnologiche in ambito cyber security per valutare lo stato AS IS delle aziende e tracciare una roadmap per raggiungere il livello di sicurezza desiderato. 

Nella rete ARTES 4.0 sono presenti alcune realtà aziendali che si occupano di portare innovazione abilitando la connessione degli impianti e macchinari in modo da ottimizzare il sistema produttivo che si autoregola attraverso le misurazioni delle prestazioni. Un Socio ARTES 4.0 descrive l’elemento chiave che rende efficace tale obiettivo.

I benefici della tecnologia blockchain in ambito cyber security è sempre più evidente nel contesto di trasformazione digitale propria del paradigma Industria 4.0. Risponde all’esigenza di protezione dell’enorme quantità di dati sensibili in conseguenza diffusione di sistemi IoT, dell’utilizzo di cloud e di intelligenza artificiale. Un Socio della rete di ARTES 4.0 ci racconta un’applicazione di tale tecnologia nell’ambito del trasporto aereo, sviluppando una piattaforma che garantisce la sicurezza delle identità e dei piani di volo (Blockchain per tracciabilità e per la sicurezza delle infrastrutture critiche).

L’industria 4.0 ha messo al centro l’importanza strategica della gestione, analisi ed elaborazione del dato, proprio perché da questo si trae un feedback di efficacia/efficienza sulle prestazioni rilevate.  Il dato deve essere anche “protetto” visto l’aumento dei tentativi di cyber crime riportato dal rapporto Clusit 2020 (Associazione Italiana per la Sicurezza Informatica), che segna un +7,6% rispetto al 2018.  Di questa minaccia, ARTES 4.0 è consapevole e integra alle proprie soluzioni un servizio di cybersecurity per IIoT e integrazione di piattaforme terze (device access control, data flow control, data exchange trust etc.), descritto in questo caso d’uso.

Un Socio ARTES 4.0 applica le proprie tecnologie nel settore della moda trasferendo nel digitale la customer experience dei clienti all’interno dei negozi.