Il primo software di pianificazione intelligente e basato sull'IA per il montaggio

Uno strumento grafico del «Assembly Composer» consente di realizzare l'assemblaggio in modo tridimensionale e ludico. © Fraunhofer IPA

Il software è composto da tre componenti che, grazie all'IA, automatizzano e semplificano notevolmente la pianificazione dell'assemblaggio. © Fraunhofer IPA

Il Fraunhofer IPA apre nuove strade nella pianificazione dell'assemblaggio: un software analizza comunque i dati CAD esistenti, crea istruzioni di montaggio dai dati ottenuti e genera automaticamente assistenti di montaggio economici.

La pianificazione dell'assemblaggio e l'assemblaggio stesso sono attualmente ancora costosi e richiedono molto tempo. Consumo tra il 30 e il 50 percento dei costi del personale e rappresentano circa il 20 percento dei costi totali per la produzione di un prodotto. A volte metà del tempo di produzione viene dedicato a questi compiti. Le ragioni di ciò sono, da un lato, un processo di pianificazione dell'assemblaggio molto lungo con molti cicli. Dall'altro, il passaggio immediato a una maggiore automazione spesso non è facilmente realizzabile per motivi tecnici o economici. Sarebbe quindi utile collegare la pianificazione dell'assemblaggio con l'assemblaggio effettivo e ottimizzare entrambe le fasi. Su questo hanno lavorato negli ultimi anni gli esperti del Fraunhofer IPA. Di recente, hanno ricevuto un finanziamento dal programma Exist del Ministero federale per l'economia e la protezione del clima per questo scopo.

Analisi dei dati come base

La tecnologia fondamentale per tutte le funzioni del nuovo software »ARCaide Assembly Suite« è un'intelligenza artificiale (IA) che analizza e valuta i cosiddetti file STEP. Questi file ricchi di informazioni possono essere generati da qualsiasi sistema CAD. Forniscono alla »3D-Analyse-IA«, una delle tre componenti del software, tutte le informazioni necessarie per dedurre istruzioni di montaggio strutturate con precisione.

Questo processo consente di automatizzare un procedimento finora laborioso: infatti, per la pianificazione dell'assemblaggio, è comune utilizzare una combinazione di informazioni come immagini 2D, elenchi di pezzi e descrizioni dei modelli. Per le descrizioni dei modelli, spesso sono state necessarie competenze ed esperienza degli esperti – in generale, un processo disomogeneo, complesso e soggetto a errori. Il software riduce così i tempi di preparazione e i costi del personale, evitando che si verifichino errori di comprensione o incoerenze durante la raccolta dei dati da diverse fonti informative.

Pianificazione automatica dell'assemblaggio

La seconda componente del software è l’ »Assembly Composer«. Questa legge le informazioni di montaggio estratte dal file STEP e le inserisce in uno strumento grafico per la pianificazione dell'assemblaggio. In questo modo, gli esperti possono visualizzare le informazioni di montaggio, pianificando l'assemblaggio in modo tridimensionale e intuitivo. Anche questo processo, finora manuale e spesso disorganizzato, diventa più rapido, economico e privo di errori grazie al software. Grazie all'interfaccia grafica intuitiva, anche utenti meno esperti possono generare in breve tempo istruzioni di montaggio e video coerenti e corretti. I primi studi interni sull'uso hanno evidenziato un risparmio di tempo del 92% nella creazione delle istruzioni di montaggio.

Assistente di montaggio personalizzato

Il trio di componenti software è completato dall’ »IA di assistenza al montaggio KIM«. Dopo aver completato la pianificazione dell'assemblaggio, i dati dal ufficio, sui quali il software si basa per fornire assistenza di montaggio economica e rapida, possono essere utilizzati direttamente sul posto di lavoro. Questa assistenza supporta gli esperti, in particolare per prodotti complessi, in modo interattivo. La forma dell’assistenza può variare: è possibile generare un’assistenza basata su 2D o 3D, oppure una che utilizza la realtà aumentata e può essere utilizzata, ad esempio, tramite occhiali intelligenti. Con KIM, il personale diventa più produttivo e commette meno errori sia durante il montaggio effettivo sia in altri aspetti, come la sequenza corretta dei passaggi di montaggio.

In definitiva, ARCaide porta il montaggio manuale a un livello superiore – già a partire da una produzione di 1 pezzo. Il software combina il know-how specializzato, utilizza i dati disponibili in modo intelligente grazie all’IA e permette di supportare in modo ottimale il personale nelle attività di pianificazione e di esecuzione. L’interesse dell’industria per la sperimentazione e lo sviluppo ulteriore del software fino alla maturità pratica è già molto elevato. Per questo motivo, il team di sviluppo del Fraunhofer IPA pianifica di costituire una startup a breve e cerca tester per questa tecnologia innovativa.