La machine vision (visione artificiale) è un pilastro fondamentale per le fabbriche digitali e connesse in molti modi. Prima di tutto, c’è il controllo qualità automatizzato e in tempo reale. I sistemi di visione artificiale consentono l'ispezione automatica dei prodotti durante tutto il processo produttivo. Identificano difetti, variazioni dimensionali o problemi di assemblaggio con precisione superiore all'occhio umano.
Segue l’integrazione con i sistemi Industria 4.0. La visione artificiale si inserisce perfettamente nell'ecosistema della fabbrica connessa, comunicando direttamente con Mes, Scada ed ERP. I dati acquisiti alimentano in tempo reale le piattaforme di analisi, permettendo decisioni immediate e ottimizzazioni continue dei processi.
Le tecnologie di machine vision abilitano inoltre una tracciabilità completa del prodotto. Attraverso il riconoscimento di codici, etichette e caratteristiche uniche, i sistemi di visione permettono di tracciare ogni singolo pezzo lungo tutta la catena produttiva. Questa capacità è essenziale per la compliance normativa e per implementare strategie di richiamo mirato in caso di problemi.
Infine, la manutenzione predittiva. L'analisi continua delle immagini può rivelare segni precoci di usura negli utensili, deformazioni nei macchinari o accumuli di sporco che potrebbero compromettere la produzione. Questo approccio predittivo riduce drasticamente i fermi macchina non programmati.
Il paradigma emergente della “Connected Factory”
Di machine vision nella Connected Factory abbiamo parlato con Luca Gallo, Machine Vision Manager, Southern Europe di Zebra Technologies. L'azienda è da sempre impegnata a fornire alle impese tecnologie avanzate, oggi sempre più orientate a progetti di digitalizzazione in ottica 4.0. E lo fa secondo l’approccio “Connected Factory”, costruito sui tre pilastri chiave di visibilità operativa, qualità ottimizzata e forza lavoro potenziata.
“Connected Factory è un paradigma di Zebra Technologies che esprime al meglio la nostra visione di una fabbrica del futuro in cui siamo tutti connessi. E con tutti intendo dalle macchine alle persone, ai dispositivi in campo (palmari, pc, stampanti, Rfid reader, wearable, rugged device, sistemi di visione)”, esordisce Luca Gallo. “Questa connettività estesa permette ai manager (C-level, responsabili IT e OT) di ottenere dati in tempo reale per prendere decisioni informate”.
In un contesto di Connected Factory, “i sistemi di machine vision rappresentano in un certo senso gli occhi della factory. Sono dappertutto e permettono di catturare i dati essenziali dai processi”, commenta ancora Gallo.
Machine vision e AI, un binomio necessario
I fornitori di tecnologie nel comparto della visione artificiale sono stati tra i primi a sperimentare l’integrazione di algoritmi di intelligenza artificiale (AI) nelle loro piattaforme software. “Anche se l’AI nella machine vision è presente da diversi anni, è solo negli ultimi tempi che si sta verificando un’accelerazione significativa. Questo accade per due motivi. Per la maggiore disponibilità in fabbrica di dati connessi e di alta qualità che alimentano i sistemi di AI. E anche per il crescente interesse - da parte di costruttori di macchine, system integrator e utenti finali - a ottenere un reale valore aggiunto dall’introduzione dell’AI nei loro processi”, spiega Luca Gallo.
“Oggi tutti i prodotti Zebra in ambito machine vision includono tool di AI”, aggiunge Gallo. Sono due gli esempi che Gallo sceglie di illustrare come esempio di reale valore aggiunto, definendoli “i fiori all’occhiello dell’integrazione di AI nelle soluzioni Zebra”.
Il primo esempio è il sistema OCR di riconoscimento ottico dei caratteri basato su deep learning e integrato con sensore 3D serie Zebra AltiZ. “Questo sistema dà agli utenti industriali la possibilità di riconoscere i caratteri, anche danneggiati e di dimensioni molto grandi o molto piccole, senza penalizzare le performance di un processo e senza un eccessivo addestramento della telecamera”, aggiunge Gallo.
Il secondo esempio è la soluzione di Anomaly Detection (rilevamento anomalie) basata su deep learning con il nuovo sensore NS42 Smart Vision. “In questo secondo caso la tecnologia Zebra permette di addestrare le telecamere su un set di immagini di prodotto anche molto ridotto (parliamo di 10 o 20 foto al massimo per prodotto) per individuare difetti e anomalie. Si abbattono i tempi di addestramento a pochi minuti, si migliorano efficienza e flessibilità”.
Machine vision nella fabbrica connessa: 4 esempi applicativi
Sono già diversi i casi applicativi concreti di machine vision che integra l’AI nella Connected Factory realizzati con tecnologie Zebra, funzionanti a pieno regime in contesti manifatturieri. Luca Gallo fa quattro esempi.
Il primo riguarda I.D.E.A, un fornitore nazionale di soluzioni per l’automazione industriale nel settore automotive. Questa azienda oggi è in grado di ispezionare 200 diversi modelli di dischi freno. Lo fa attraverso un unico sistema di machine vision, sviluppato a partire dal software Aurora Design Assistant di Zebra. La soluzione ha reso possibile un controllo qualità avanzato, con ispezioni ripetibili 24 ore su 24, e un’interfaccia utente facile da usare.
Il secondo esempio è quello di TAS, fornitore che lavora con OEM automobilistici di alta gamma. Grazie a una soluzione di robotica guidata da visione, alimentata dal software di machine vision Aurora Vision Studio di Zebra, potenziato da tecnologie di deep learning, TAS ha migliorato in modo significativo e costante la qualità dei prodotti.
C’è poi Pollini, che si occupa di riciclo di veicoli fuori uso. L'azienda tratta ogni giorno 70-80 veicoli a fine vita e gestisce circa 350.000 articoli nel magazzino e in pronta consegna. Grazie ai dispositivi rugged Zebra e al software di manutenzione predittiva VisibilityIQ Foresight, basato su machine learning, Pollini ha ridotto il numero delle interruzioni operative del 20%. Ha anche ottimizzato il tempo impiegato a risolverle del 10%.
Infine, c’è l’esempio di Marexi. Qui siamo nell’ambito dell’ispezione con machine vision nell’industria ittica e conserviera. Marexi ha raggiunto tassi di ispezione visiva che si avvicinano al 100% di precisione, grazie a un sistema che oggi è in grado di processare fino a 20 tonnellate di tonno surgelato all’ora. Il sistema classifica il tonno per specie, dimensione e qualità, grazie alla tecnologia del sensore di distanza 3D ad alta fedeltà AltiZ di Zebra.
Trasformazione digitale: si parte sempre dall’integrazione
“Questi esempi applicativi mostrano come l’impegno di Zebra prosegua nel supporto della digitalizzazione nei contesti di fabbrica in ottica Industria 4.0”, afferma Luca Gallo. “Una digitalizzazione degli impianti che non può più prescindere dall’integrazione tecnologica e dalla connessione tra sistemi e persone. Oggi la tecnologia, seppur eccellente, per funzionare al meglio e dare i risultati per i quali è stata ingegnerizzata, ha bisogno della massima competenza nell’integrazione e nella programmazione. Questo vale anche nel campo della machine vision, dove integrazione e programmazione software dei sistemi sono altamente strategiche”.
Ben consapevole del valore dell’integrazione, da sempre Zebra lavora al fianco di partner, sia a livello di canale, sia direttamente sui clienti finali. E dà a tutti loro l’opportunità di accedere a un insieme completo di tecnologie di machine vision.
Significativa in quest’ottica di integrazione e collaborazione è anche una delle ultime acquisizioni di Zebra, all’inizio del 2025, dell’azienda slovacca Photoneo, produttore di sensori per acquisizione di immagini 3D.
“L’acquisizione di questo brand rafforza la capacità di Zebra di offrire soluzioni di automazione avanzata, fornendo ai clienti l'accesso a un portafoglio completo di tecnologie di visione artificiale 3D”, dice Luca Gallo. “Questa integrazione contribuirà a semplificare i processi di automazione, migliorare l’efficienza operativa e aumentare la precisione in applicazioni come il bin picking, il depallettizzamento, i digital twin e l’ispezione degli oggetti. Rafforzando la nostra competenza nella visione 3D, Zebra consolida il ruolo di partner affidabile, aiutando le aziende dei settori manifatturiero, automotive e della logistica a restare competitive e adattarsi all’evoluzione del mercato”.