Data Analytics: ecco come i dati rappresentano la realtà

Data Analytics: ecco come i dati rappresentano la realtà
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Novembre 2017

 

Nell’Internet delle cose, la grande quantità di dati disponibile offre molte opportunità per migliorare la qualità decisionale. Ma solo ad una condizione: che da tutti quegli “zero” e “uno” si ottengano concrete informazioni. E proprio questo è lo scopo della Data Analytics.

Ormai, lo si sa da tempo: disporre di molti dati, in sé, non implica una migliore qualità decisionale. Un nuovo livello qualitativo si ottiene soltanto se, grazie alla Data Analytics, da una grande quantità di dati si può rappresentare la realtà. Con l’espressione “Data Analytics” si definiscono metodologie di analisi informatiche, algoritmi intelligenti, che da bit e byte ottengono preziose informazioni.

La Data Analytics consente di organizzare i dati per validità, rilevanza ed attualità e di correlarli in modo opportuno. Ciò consente di controllare i processi in tempo reale, in fabbrica come nel traffico stradale.

Nel traffico senza incidenti

Restando sulla strada, consideriamo i sistemi di assistenza nelle autovetture: radar, lidar, ultrasuoni, stereocamera... le auto di oggi hanno molti occhi, che di continuo scansiscono l’ambiente circostante. Tali sistemi rilevano la presenza di altri veicoli, il traffico incrociante, passanti ed ostacoli... ma solo al giorno d’oggi: se già oltre un decennio fa vi erano dati validi, il loro significato restava però un mistero per i software. Nei Reparti Sviluppo dei gruppi automobilistici, i ricercatori hanno avuto un compito arduo.

Innanzitutto, l’intera sensoristica doveva poter dialogare, in modo da raggruppare le “impressioni” dei vari sistemi: soltanto così fu possibile sviluppare programmi intelligenti, volti a rilevare in modo costante e affidabile situazioni anomale nel traffico.

Se dieci anni fa era possibile soltanto stabilire che di fronte al veicolo vi fosse “qualcosa”, i moderni sistemi di guida assistita possono oggi rilevare in modo affidabile, in base a posizione dei piedi, postura del capo e direzione dello sguardo, se un passante resterà a bordo strada o se l’attraverserà: proprio come farebbe l’intuizione umana di un guidatore esperto. In entrambi i casi, si adottano misure volte ad evitare pericoli, si frena o si devia dall’ostacolo in maniera mirata.

La prevenzione nella produzione

Anche negli ambienti di fabbrica, oggigiorno, si adottano sistemi che generano dai dati informazioni ad alto livello. Secondo Felix Wortmann, Direttore Scientifico del Laboratorio IoT Bosch presso l’Istituto Superiore di San Gallo, in Svizzera, nella produzione industriale stanno per affacciarsi nuovi modelli aziendali: “Nell’ambito dei servizi, la prossima grande tendenza sarà all’insegna della Data Analytics. Con tutta la strumentazione oggi disponibile, infatti, si potrà generare valore aggiunto ibrido.” Un esempio al riguardo è la Predictive Maintenance: oggi, ad esempio, si stanno promuovendo concezioni di manutenzione futuristiche per le calandre nell’industria del caucciù. Siccome queste linee di produzione operano generalmente su tre turni, la disponibilità delle macchine è davvero vitale in quest’ambito. E proprio a questo provvede la Predictive Maintenance – ad esempio, con il pacchetto Online Diagnostics Network (ODiN) di Bosch Rexroth.

Anziché procedere per cicli rigidamente definiti, ODiN organizza la manutenzione degli impianti in maniera preventiva. Il concetto base di questo pacchetto di servizi consiste nell’effettuare interventi di manutenzione prima che si verifichi un fermo, grazie all’interazione fra sensoristica, applicazioni Cloud-based e metodologie di Machine Learning.

Una previsione intelligente

Sulla base di numerosi dati sensoristici, un apposito algoritmo di Machine Learning determina il normale “stato di salute”dello stabilimento; dopodiché, ODiN, con un modello basato sui dati, rileverà costantemente l’“health index” della calandra. Se un singolo valore di misura esce brevemente dal range di tolleranza, ciò non porta automaticamente ad un intervento: l’usura, dopotutto, è raramente rilevabile da un singolo segnale.

Se, invece, l’ “health index” continua a peggiorare, ossia se i dati di più sensori subiscono variazioni, il sistema segnalerà la pre- senza di un problema. In tale ottica, l’“health index” viene rilevato non solo nell’intero impianto, ma in tutti i componenti critici per il sistema: così, in caso di anomalia, la causa del guasto si può ricercare in modo mirato. Nei resoconti sull’“health index”, basati sul Machine Learning ed emessi ad intervalli regolari, ODiN fornisce apposite avvertenze, contribuendo a defi nire concrete indicazioni operative.

Un retrofitting per l’Internet of Things

Affinché tutto ciò non resti confinato alle nuove applicazioni, Bosch Rexroth consente anche di riequipaggiare impianti preesistenti. Grazie all’IoT Gateway, anche gli impianti privi di adeguata connectivity si possono collegare a tipologie Industry 4.0: così, anch’essi sono integrabili automaticamente in sistemi subordinanti e sono utilizzabili per Condition Monitoring e Data Mining. L’implementazione può avvenire senza modifi care la soluzione di automazione esistente; la confi gurazione dell’IoT Gateway, svolgendosi in maniera web-based, non richiede programmazione specifi ca. Muovendo da tali basi, il Data Analytics Server, a sua volta web-based, consolida ed analizza tutti i dati di macchina e di processo, per incrementare disponibilità e produttività degli impianti. Mediante apposite metodologie matematiche predefi nite e una visualizzazione predefi nita a sua volta, il software assicura un’agevole analisi dei dati: la soluzione ideale per controlli qualitativi, miglioramenti di processo e manutenzione preventiva. E infine, il risultato maggiore: direzione, coordinamento, gestione e controllo della produzione avvengono in tempo reale, con tutti gli elementi sempre accessibili con la massima trasparenza, fino al livello attuatori e sensoristica.

Ritorno al futuro

L’IoT Gateway di Bosch Rexroth offre i vantaggi dell’Internet of Things (IoT) anche ai gestori di vecchie macchine. Per dimostrarlo, addirittura il tornio a pedale utilizzato da Robert Bosch, risalente al 1887, è stato portato nell’era dell’Industry 4.0, grazie ad appositi sensori e software. L’antico tornio è entrato nell’Industry 4.0 grazie ad uno speciale “assistente tecnico”: l’IoT Gateway di Bosch Rexroth che, abbinando sensoristica, software e un’unità di controllo industriale all’insegna dell’IoT, consente la sorveglianza di stato del tornio stesso.

A livello globale, per le soluzioni di retrofi tting si sta sviluppando un mercato che vale miliardi. Gli analisti di mercato sono concordi: in futuro, sarà la qualità della Data Analytics a decidere del successo di un’azienda. In tempi di elevatissima complessità, dinamismo frenetico, volatilità e bruschi cambiamenti, saprà convincere soltanto chi reagirà prontamente a tutto questo. E ciò si potrà ottenere soltanto con il controllo in tempo reale.