Il futuro non si prevede, si prepara con intelligenza

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Fig. EUno dei problemi principali dell’intelligenza artificiale è quello di dare una definizione formale delle funzioni sintetiche/astratte di ragionamento e apprendimento dell’uomo, per poter poi costruire dei modelli computazionali che concretizzano e realizzano le funzioni stesse tramite le macchine. La sfida è aperta.

Nel suo aspetto puramente informatico l’intelligenza artificiale (IA) comprende la teoria e le tecniche per lo sviluppo di algoritmi, che consentano alle macchine di mostrare abilità e/o attività intelligenti, almeno in campi specifici. Nel tentativo di creare IA, si è spesso compiuto l’errore di non considerare a sufficienza il fatto che il mondo reale è complesso e quindi una sua rappresentazione lo sarà altrettanto e ciò ha portato i computer all’incapacità di applicare il buonsenso e alla tendenza a “cacciarsi nei pasticci”. Perciò, o immettiamo nel cervello artificiale una quantità enorme d’informazioni corredate da altrettante regole per correlarle, oppure lo mettiamo in condizione di imparare. Insomma, anche nel robot intelligente occorre creare una sorta di “infanzia”, che gli consenta di mettere a punto processi di apprendimento e di adattamento all’ambiente in cui si troverà ad agire.Ebbene, presso il Lenze Forum di Groß Berkel (Aerzen-Bassa Sassonia), in occasione dell’International Trade Press Day, l’IA ci è sembrata quasi una provocazione/reazione alla crisi economica che stiamo vivendo ormai da troppo tempo, un invito tutt’altro che affannoso, ma deciso, alle imprese a respingere la crisi stessa, diventando più competitivi, o almeno competitivi quanto basta. Come? Per esempio facendo tesoro dell’IA, tant’è che il tema dell’incontro è stato: «La corsa verso il futuro: come l’intelligenza entra nella macchina.» Si è parlato di software e azionamenti intelligenti, efficienza energetica basata su algoritmi e componenti ottimizzati con capacita di auto ottimizzazione, intralogistica e quant’altro.  Adottando un approccio integrale nell’analisi delle singole funzioni di movimento e controllo, Lenze si prefigge di elaborare per i clienti soluzioni di azionamento e automazione quanto più semplici possibili e quanto più complete, in base alle esigenze specifiche di utilizzo. Si parla sempre d’innovazione, ma cosa vuol dire innovare? Vuol dire avere a disposizione gli strumenti necessari a costruire macchine sempre più efficienti, rivoluzionarie o quasi. In qualità di esperto globale in Motion Centric Automation, Lenze offre una vasta gamma di prodotti e servizi. «Siamo certi che i nostri nuovi prodotti e la voluta constante espansione della nostra gamma di componenti, nonché della ricerca e sviluppo, contribuiranno a mantenere la nostra buona posizione di mercato e la stabilità sul lungo termine.-Afferma il CEO di Lenze Dr. Erhard Tellbüscher.

Anche la coppia diventa intelligente
Ora i pacchetti di azionamenti diventano più efficienti grazie all’integrazione con la meccatronica. Dapprima c’era il motore MF, specificamente progettato da Lenze per invertitori di frequenza con funzionamento a velocità controllata; poi è arrivato il Lenze Smart Motor, che ha permesso di impostare le velocità fisse a piacimento nelle applicazioni. Ora c’è la sua nuova gamma di riduttori g500, che è stata sviluppata per trasformare la velocità del motore in coppia più intelligentemente e accuratamente possibile. «L’intelligenza consiste nel ripensare le soluzioni esistenti, per soddisfare il modo in cui esse sono usate nelle applicazioni reali, e dare loro vita con una modalità che offra i massimi benefici ai progettisti meccanici e agli operatori macchina»- spiega Rune Friis-Knutzen, responsabile del Prodotto strategico/Azionamenti elettromeccanici per lo sviluppo del mercato presso Lenze. Con la gamma di riduttori g500, si ha la conferma che c’è ancora un valido potenziale per nuovi sviluppi nel campo dell’elettromeccanica. Nell’ambito delle soluzioni di Motion Centric Automation, Lenze ha sviluppato una gamma di rapporti di velocità finemente scalata, con un’efficienza di oltre il 94 percento in tutta la gamma di trasmissioni. «Siamo ritornati al tavolo da disegno e ci siamo posti alcune serie domande su quanto abbiamo ottenuto fino a ora; – sottolinea Rune Friis-Knutzen; – poiché le perdite sono così minime, il motore deve generare meno energia, il che migliora l’efficienza finale dell’intero sistema. Inoltre, il livello inferiore di calore generato aumenta la durata globale». La gamma g500 rappresenta il passo successivo nel perseguire gli obiettivi che l’azienda tedesca aveva già impostato con il suo Lenze Smart Motor: mantenere la semplicità di un motore AC e i miglioramenti per l’utilizzo in fase di progettazione, per eliminare le imperfezioni conosciute, con il fine ultimo di produrre una soluzione efficiente a elevate prestazioni. Uno dei risultati dell’adottare questa visione più ampia degli elementi meccatronici è che la velocità del Lenze Smart Motor può essere impostata direttamente in loco, usando un applicativo di un normale smartphone e la comunicazione di prossimità (NFC). Come risultato, solo una variante dell’attrezzatura è sufficiente per coprire le velocità del motore, che vanno da 500 a 2.600 giri al minuto a coppia costante. Con questa vasta gamma di velocità già ben definite, i nuovi riduttori g500 stanno ora aggiungendo un’altra dimensione ancora, consentendo una vasta gamma di velocità e coppie possibili da coprirsi con un solo tipo di motore. Inoltre, gli elevati livelli di efficienza forniti dai Motori Smart e dai motoriduttori offrono anche evidenti benefici quando si parla di efficienza energetica, con le unità che già si conformano agli standard di efficienza che saranno applicati in futuro. Oltre ai motori Smart Motor di Lenze, i riduttori g500 possono anche essere combinati ai motori AC trifase IE2 MH, ai motori MF con inverter ottimizzato e ai servo-motori MCA e MCS di Lenze per creare pacchetti che sono fatti su misura in modo intelligente per applicazioni specifiche. I riduttori elicoidali, a coppia conica e elicoidali, montati sull’albero giungeranno sul mercato in due fasi: Lenze sta partendo con le misure più piccole da 45 a 600 Nm in carcassa di alluminio, seguiranno motoriduttori con rating più elevati fino a 13.000 Nm (prodotti in ghisa) circa un anno dopo.

Tecnologia degli azionamenti

A nobilitare il futuro dell’automazione industriale non c’è solo la trasmissione di potenza; ormai un segmento della logistica detto intralogistica è entrato nel “linguaggio di chi punta all’organizzazione, al controllo, all’esecuzione e ottimizzazione della movimentazione materiali all’interno delle aziende, alle correnti d’informazioni e del trasbordo di merci”. Il settore intralogistica è caratterizzato dalla collaborazione interdisciplinare di fornitori ed esperti delle varie branche. La tecnologia di Lenze, che riguarda azionamenti e controlli a elevata efficienza energetica, assicura la necessaria capacità di risposta dinamica. Viastore Systems, lo specialista in logistica di Stoccarda, ha chiamato gli esperti di Lenze nelle prime fasi affinché fornissero assistenza con un progetto di sviluppo. Viastore ha implementato una serie di misure che rendono possibile abbassare il fabbisogno energetico delle nuove unità AMW di stoccaggio e recupero. I miglioramenti nella progettazione tecnica delle attrezzature e l’uso dei compositi al posto dell’acciaio sono i due passi principali da fare. Essi consentono unità più leggere, riducendo così la massa che deve essere azionata e, di conseguenza, ammettono anche l’utilizzo di assi di azionamento molto più piccoli. «Il nuovo Viaspeed è circa un terzo del peso del suo predecessore», spiega Nicole Riegler-Kurz, Capo del Dipartimento dello Stoccaggio e Prelievo in Viastore. Il carico considerevolmente ridotto consente enormi velocità di accelerazione per la nuova generazione di unità di stoccaggio e recupero. Questo è dovuto all’inerzia di massa inferiore e all’utilizzo da parte di Lenze di servo motori sincroni della serie MCS. Con una velocità di accelerazione di 3m/s², la velocità operativa sull’asse di corsa è raggiunta in meno di due secondi, cioè 6 metri al secondo. I montacarichi accelerano fino a una velocità massima di 3 m/s. Gli elementi salienti nell’elettronica degli azionamenti sono i servo-controllori della serie Servo Drives 9400. Il controllo di sequenza, che è integrato negli inverter, è una delle loro caratteristiche più importanti. Come soluzione auto-racchiusa in fase PLC, i servo-azionamenti 9400 sono in grado di eseguire funzioni di controllo centrale autonomamente. La programmazione con il PLC Designer di Lenze avviene nei linguaggi standardizzati di IEC 61131-3. L’intera programmazione per gli azionamenti e la sequenza di controllo è memorizzata in un modulo di memoria plug-in. La separazione di hardware e software sostanzialmente accresce la disponibilità, per esempio quando un’unità viene sostituita, perché è solo necessario collegare il modulo esistente nel nuovo alloggiamento. Un altro vantaggio è che, poiché il modulo di memoria contiene tutte le informazioni sulla gamma richiesta di funzioni e di conseguenza configura l’azionamento, si deve tenere a magazzino solo un tipo di azionamento. Per Viastore, l’automazione basata sugli azionamenti fornisce un maggior grado di libertà quando si tratta di controllare la tecnologia; con l’automazione basata sugli azionamenti di Lenze, conta solo la funzione. «Non c’è più alcuna discussione sul controllo. – aggiunge Nicole Riegler-Kurz. – Possiamo ora equipaggiare le nostre unità di stoccaggio e di prelievo con un solo armadio di controllo, che può essere usato ovunque nel mondo». In pratica, Viaspeed può essere usato in modo flessibile grazie a vari dispositivi di movimentazione dei carichi; per esempio, sono possibili stoccaggi bassi multipli fino a quattro unità di carico.

La parola agli esperti

Il Dr. Thomas Cord, managing director di Lenze Automation, si è intrattenuto sul trasferimento delle funzioni della macchina nel software; i moderni sistemi di automazione e il software sono la base per le macchine intelligenti e l’engineering deve essere orientato alle soluzioni. La principale necessità della futura automazione è l’integrazione verticale delle macchine in un sistema di produzione intelligente. Questioni ancora aperte sono le interfacce orientate ad altri strumenti di progettazione (Simulazione, CAD, CAE, Eplan ecc.), standardizzazione delle interfacce degli strumenti di progettazione. Davvero prezioso lo spunto di ricerca “Tecnologie di azionamento e di comando intelligenti per macchine ad alta efficienza energetica” sviluppato dal prof. Holger Borcherding, ricercatore presso Lenze. Il relatore è a capo del progetto it’s Owl-IASI, la tecnologia intelligente degli azionamenti e dei controlli per intralogistica a efficienza energetica. Obiettivo di it’s owl-IASI è risparmiare energia in modo intelligente attraverso Lenze BlueGreen, che suggerisce tre approcci: utilizzare l’energia in modo intelligente (75%), convertire l’energia con un’efficienza elevata (15%), utilizzare l’energia rigenerata (10%). Le sfide del futuro dell’intralogistica sono state affrontate dall’ing. Wilfried Kugler, capo del Dipartimento Operazioni di Viastore, che si occupa di installazioni intralogistiche automatiche chiavi in mano, sistemi di gestione magazzini, soluzioni di logistica SAP, sistemi di controllo di processo e di flussi di materiale, unità di stoccaggio e di prelievo. I dispositivi Viaspeed sono unità di stoccaggio e prelievo altamente dinamiche a basso consumo energetico.  L’ing. Frank Maier di Lenze spiega come l’intelligenza entra negli azionamenti e presenta la nuova linea di motoriduttori con g 500, un passo ulteriore verso la meccatronica integrata. Di questa nuova linea abbiamo già parlato;  L’ing. Christian Wendler, membro del comitato esecutivo di Lenze, ribadisce quanto è importante il ruolo del partner che fornisce la tecnologia: Motion Centric Automation è il nuovo ruolo del fornitore di tecnologia. Bello l’esempio del cubo di Rubik: 54 pezzi, 6 colori e 43.252.003.274.489.856.000, la cui soluzione è possibile con appena poche mosse a dispetto del numero incredibilmente ampio di possibili combinazioni! Questo significa che la soluzione deve essere intelligente e richiede competenza.

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