Interact rimette l’uomo in primo piano

Una forza lavoro altamente qualificata, sostenuta da automazione avanzata e strumenti IT, ha permesso alle industrie europee di diventare leader in settori che vanno dalla produzione di automobili alla chimica. Per far sì che la manifattura europea rimanga all’avanguardia in un mondo sempre più competitivo, il progetto Interact, finanziato dall’UE, ha cercato di utilizzare meglio le conoscenze dei lavoratori per lo sviluppo della prossima generazione di strumenti digitali.

“Le industrie manifatturiere usano spesso strumenti software 3D per simulare attività umane nei reparti di produzione prima della loro implementazione”, spiega il coordinatore del progetto Interact, il prof. Martin Manns dell’Università di Siegen in Germania. “Inizialmente, le attività sono descritte in modo testuale, prima di essere tradotte in simulazioni 3D. Questo permette ai responsabili di compiere stime dei tempi e dei costi, e di ottenere una maggiore efficienza di produzione. Tuttavia, le competenze e conoscenze dei lavoratori spesso non vengono utilizzate e non c’è un meccanismo standard per tenere conto di questo importante input.”

PROGETTAZIONE DAL BASSO. Il progetto Interact ha cercato di facilitare la generazione automatica tridimensionale di impianti di assemblaggio, permettendo ad operai e ingegneri di contribuire direttamente all’ottimizzazione dei processi. “Nella pianificazione tradizionale del processo viene creato un piano iniziale da un ingegnere della pianificazione che documenta questioni critiche e propone soluzioni,” aggiunge Manns. “Il nostro obiettivo era di sostituirlo con un modello completamente virtuale.”

I ricercatori hanno raggiunto buoni risultati usando un software con comandi basati sul linguaggio naturale, nei quali la grammatica e il lessico sono limitati per eliminare ambiguità e complessità, e un database di movimenti statistico per generare movimenti umani realistici. Inoltre, sono stati usati sensori a basso costo per seguire le attività reali nel reparto produzione, rendendo così le simulazioni 3D del progetto più intuitive e interattive. L’idea di ottimizzare il movimento per mezzo di azioni di vita reale ha portato alla progettazione di nuove innovazioni come guanti dotati di sensori e sensori di piegatura e di forza.

NUOVE CATENE DI MONTAGGIO. “In questo progetto, ci siamo concentrati sulle catene di montaggio della produzione manuale e sulle operazioni di magazzino e abbiamo sviluppato due casi di studio su un produttore automobilistico e su un produttore di elettrodomestici bianchi – spiega Manns -. Abbiamo esaminato tre questioni fondamentali: se un’attività può essere svolta da qualsiasi operaio, se un operaio può svolgere l’attività in un dato ciclo temporale e se possono sorgere problemi ergonomici se l’operaio svolge lo stesso processo per diversi anni. Ovviamente, tutte e tre le questioni lasciano spazio all’ottimizzazione del processo.”

MOVIMENTI REALISTICI. Il risultato principale è stato un dimostratore per moto automatizzato, dipendente dal contesto sintetizzato da linguaggio naturale controllato. “Questa soluzione algoritmica è stata sviluppata da zero e produce movimenti del corpo realistici: la cosa interessante è che abbiamo trovato una ricca varietà di movimenti in officina, che ci hanno permesso di incrementare il numero di movimenti input a oltre 10 000.”
Questo numero, all’apparenza elevato, ha permesso però di modellare solo 11 dei 22 tipi di movimenti originariamente programmati: camminare, raccogliere, trasportare ecc. Per ampliare la tipologia di movimenti sarà necessario inserire altri dati. Ciononostante, è ora disponibile un demo-live basato su un browser sul sito web dell’azienda. E benché la tecnologia non sia ancora pronta per la commercializzazione, il progetto ha suscitato interesse da parte di aziende di altri settori, come l’acquisizione delle immagini in movimento, la realtà virtuale, l’intrattenimento e il settore accademico. Attualmente si stanno preparando altri progetti di ricerca volti a portare questa tecnologia sul mercato.

Per ulteriori informazioni sono disponibili sul sito web del progetto INTERACT