Cognitivo significa conoscere o riconoscere. Il termine deriva dalla capacità di una diversa percezione nel risolvere i problemi. Per quanto riguarda le applicazioni industriali si tratta della percezione dell’ambiente con l’aiuto di sensori, ovviamente in combinazione con l’intelligenza artificiale per l’acquisizione di dati in tempo reale, nelle macchine di produzione e della loro ulteriore elaborazione digitale. Le macchine del futuro dovrebbero quindi contenere tecnologie attraverso le quali imiteranno virtualmente le capacità cognitive degli esseri umani, cioè la capacità di riconoscere ed eliminare le fonti di errore.
Cos’è un sistema cognitivo?
Con riferimento all’applicazione industriale, un sistema cognitivo è una macchina dotata di sensori ed elaborazione digitale in grado di percepire e comprendere virtualmente ciò che la circonda e trarne conclusioni appropriate. Questi sistemi cognitivi sono quindi in grado di trovare o sviluppare autonomamente soluzioni per determinati compiti. Sono anche in grado di cooperare o interagire con altri sistemi digitali. Che cosa significa questo in pratica? Le macchine sono dotate di vari sensori come sensori di movimento, telecamere, sensori di temperatura o dispositivi simili. I segnali ottenuti da questi sensori vengono quindi elaborati digitalmente. Nel corso di questa ulteriore elaborazione, c’è un costante scambio di informazioni tra i sensori e gli attuatori controllati dal sistema cognitivo. Ciò significa che avviene un feedback continuo, in modo che il sistema sia in grado di determinare immediatamente le reazioni ai valori registrati dai sensori. Ciò porta a un’interazione tra valori misurati e azioni. Questa funzione è cruciale per la capacità di apprendimento di tali sistemi, che dipendono dalla valutazione diretta degli effetti delle loro azioni.
Casi d’uso e vantaggi dei sistemi
I sistemi cognitivi vengono utilizzati sempre di più in diversi campi. Costituiscono la tecnologia di base per varie aree di applicazione come le seguenti:
- Veicoli a guida autonoma
- Internet delle cose (detto anche IoT)
- Moderne macchine di produzione nel campo dell’Industria 4.0
L’obiettivo di tali sistemi o del loro utilizzo è che dovrebbero essere sempre più affidabili e sicuri. Inoltre, devono essere in grado di elaborare grandi quantità di dati in un tempo molto breve, il che è un ulteriore vantaggio. Nel settore industriale, ad esempio, i moderni sistemi sono in grado di produrre automaticamente prodotti in quantità maggiori e lavorare in modo molto efficiente, ad esempio evitando guasti di interi macchinari o parti di essi. Ciò è reso possibile dall’uso dell’intelligenza artificiale e dell’analisi predittiva, ovvero tramite un’analisi preventiva dei dati. Questa tecnologia previene i guasti dei componenti prevedendo il cambiamento necessario in un determinato momento che, per esempio, può avvenire durante le interruzioni della produzione.
Le macchine intelligenti come industria del futuro
La fabbrica del futuro può produrre in modo molto più efficiente e automatizzato, implementando nuovi modelli di business e reagendo ai cambiamenti del prodotto. Le macchine di produzione possono essere convertite molto più velocemente in nuovi processi di produzione, fornendo una risposta rapida alle esigenze del mercato, rendendo (e mantenendo) le aziende competitive. I componenti intelligenti dei macchinari, inoltre, aumentano la qualità e la produttività dei processi di produzione, un altro fattore fondamentale. L’acquisizione continua dei dati sensoriali e la loro trasmissione, nonché la valutazione in sistemi intelligenti, fornisce dati preziosi che possono essere applicati ai processi di produzione in corso. Ecco un semplice esempio:
- I segni di usura vengono rilevati molto prima (i gradi di usura possono essere identificati utilizzando le moderne tecnologie)
- I dati sensoriali vengono utilizzati per determinare il momento ottimale in cui, ad esempio, i macchinari devono essere sostituiti
- Questi dati a loro volta forniscono informazioni su quanto dura un determinato macchinario attraverso i dati sensoriali ottenuti in modo empirico
La necessità di sistemi cognitivi e intelligenti
C’è un grande bisogno di sistemi cognitivi, cioè intelligenti e di apprendimento e un settore molto importante è quello dell’elaborazione dei dati. Aiuta a creare automaticamente ipotesi e a prevedere eventi come intervalli di manutenzione. Tuttavia, è molto importante che i dati utilizzati siano sicuri ed affidabili. Inoltre, anche le interfacce uomo-macchina sono importanti, un funzionamento semplice è molto importante. Nelle moderne macchine di produzione, questo può essere ottenuto, ad esempio, dal riconoscimento e dal controllo vocale, un metodo sempre più utilizzato nell’industria moderna per il controllo delle macchine di uso quotidiano.
