Il rapido sviluppo della realtà aumentata ha evidenziato quanto essa possa essere importante in tutte le fasi del ciclo di vita di un progetto. Nessun’altra soluzione offre queste capacità di analisi, di risoluzione dei problemi e di risparmio sui costi!
Diversi studi recenti confermano che le aziende che hanno sfruttato le capacità digitali dei loro asset – sia nel quadro di una vera e propria trasformazione digitale, sia per passare a un’infrastruttura generalmente più moderna – stanno affrontando gli effetti della pandemia da COVID-19 in modo più efficace.
Sebbene molte delle tecnologie sfruttate da queste aziende siano percepite come frutto della “nuova normalità”, molte di esse hanno origine da pratiche consolidate, che stanno finalmente ottenendo il successo che meritano – anche se più a causa di una necessità immediata che come parte di un progetto tecnologico a lungo termine.
Molti di noi hanno partecipato a qualche forma di riunione virtuale, con e senza video, e sono abituati a usare i software collaborativi che ci aiutano a farci sentire vicini anche lavorando a distanza. Oggi, da un punto di vista ingegneristico, uno degli strumenti più potenti a nostra disposizione è la realtà aumentata (AR).
Fornendo a ingegneri e operatori un coinvolgimento immersivo, ravvicinato e altamente interattivo con una macchina – a volte prima ancora che venga costruita – la realtà aumentata potrebbe benissimo diventare la base di Industry 4.1, grazie alla sua capacità di fornire incredibili livelli di informazione e di rappresentazione sulla base dei dati forniti da Industry 4.0.
Dal punto di vista dell’utilizzatore finale, la buona notizia è che l’AR non si fonda su una base installata trasformata digitalmente. Utilizzando i dati CAD, gli OEM possono fornire questa tecnologia immersiva molto più facilmente di quanto molti pensino.
“In qualità di fornitori leader di macchine confezionatrici secondarie per tutti i principali mercati verticali globali”, spiega Massimo Monguzzi, Manager R&D di Cama Group, “la realtà aumentata è un prerequisito che dobbiamo sfruttare per fornire le funzionalità più recenti che la tecnologia può offrire”. La realtà aumentata ha sempre fatto parte della nostra roadmap, così come la messa in servizio e i test virtuali, ma la pandemia globale ha accelerato il ricorso a queste tecnologie.
“Dal nostro punto di vista, il fatto di disporre di una piattaforma digitale già esistente – rappresentata dalla nostra gamma di macchine BTG – ha reso la transizione, sia per noi che per i nostri clienti, molto più semplice”, continua Massimo. “Come molte aziende, abbiamo dati CAD dettagliati che costituiscono la base della nostra soluzione AR, ma a differenza di altre, il nostro utilizzo di hardware e software completamente interconnessi e digitali significa che le nostre soluzioni possono essere utilizzate per una simulazione completa, invece di creare solo delle belle immagini 3D da mostrare al cliente”.
“Un esempio è rappresentato da una recente applicazione che abbiamo sviluppato per un noto marchio di prodotti per la casa. La realtà aumentata è entrata molto rapidamente nella lista dei desideri di questo cliente a seguito dei problemi di viaggio e di distanziamento legati alla pandemia”, spiega Massimo. “La situazione determinata dal COVID-19 ha rappresentato un notevole ostacolo per la formazione in sede e, poiché si trattava di una macchina nuova di zecca, il cliente ci ha chiesto di vedere come potevamo contribuire a velocizzare il funzionamento della linea aiutandolo a familiarizzare più rapidamente con la macchina. Il cliente ha riconosciuto che l’AR era ideale per la formazione – ancora prima di ricevere la macchina – e ha voluto iniziare a sperimentare la tecnologia per iniziare ad avere dimestichezza con le operazioni e le procedure.
“Siamo stati in grado di fornire una versione virtuale dell’esatta macchina del cliente grazie a dati CAD altamente dettagliati”, aggiunge Massimo. “Utilizzando questa piattaforma non ci sono state sorprese quando la macchina è stata consegnata – non c’era niente di nuovo… gli operatori la conoscevano già molto bene dai modelli AR/VR.
“Può sembrare un’implementazione relativamente semplice ed ovvia della tecnologia, ma l’AR offre un potenziale ancora maggiore durante tutto il ciclo di vita di una macchina”, aggiunge Massimo. “Ha la capacità di fornire valore a tutti i livelli: offerta, progettazione, collaudo, installazione, messa in servizio, funzionamento, cambio formato, manutenzione, supporto e modifica. Ci sono veramente pochissime funzioni operative di una macchina in cui l’AR non può avere un ruolo e aggiungere valore”.
Fin dall’inizio, nella fase di progettazione e di prototipazione, i clienti possono avere un’idea più precisa della macchina e comprenderne appieno le sue capacità. Il funzionamento può essere perfezionato anche grazie a simulazioni basate su precisi modelli di prodotto, e tutto questo prima ancora di tagliare un qualsiasi pezzo di metallo! In questa fase, la macchina può persino essere sovrapposta virtualmente nella sua posizione di installazione finale, e quindi manipolata, in modo da risolvere qualsiasi problema legato alle utenze e agli spazi prima della sua collocazione reale.
Anche l’installazione, la messa in servizio e la FAT vengono aiutate con modelli rappresentativi e a coloro che si occupano della redazione tecnica possono essere date istruzioni informative e non ambigue, che possono essere tutte registrate e annotate come parte della procedura. Oltre al già sopracitato processo di familiarizzazione, l’AR ha molto di più da offrire nella fase operativa della vita di una macchina. Oltre a formare i nuovi operatori, essa può essere usata per fornire istruzioni e video in sovraimpressione per il cambio dei componenti e le procedure di cambio produzione. Questa funzione visiva on-machine è sfruttabile anche per le operazioni di manutenzione e per l’aggiunta di hardware e sottosistemi revisionati.
“Il nostro impiego di soluzioni di automazione moderne significa che queste capacità di Industry 4.0 sono più facili da ottenere per i clienti”, spiega Massimo, “anche per quelli con macchine più vecchie, poiché le capacità AR si basano sui dati CAD 3D originali, che risiedono sui nostri server di progettazione”. Abbiamo visto risultati incredibilmente positivi recentemente, dove si sono dimostrati vitali per la FATs, la formazione, la manutenzione e il funzionamento, tutti eseguiti virtualmente!”
“Stiamo inglobando l’AR e altre funzionalità digitali in quelli che chiamiamo Pacchetti 4.0”, aggiunge Massimo. “Possono comprendere una combinazione di varie tecnologie, personalizzabili e adattabili in base alle esigenze del cliente e dell’applicazione, e possono coprire qualsiasi cosa, dal funzionamento quotidiano, all’uso dei materiali di consumo, fino all’efficienza energetica. Siamo anche molto impegnati nello sviluppo di soluzioni per il cambio formato automatico con la minima necessità di interazione umana. L’idea è che la macchina si prepari al cambio utilizzando la tecnologia dei servoazionamenti e gli operatori saranno coinvolti solo laddove le modifiche non possono essere effettuate automaticamente.
“Rispetto alla media del mercato”, aggiunge, “offriamo cambi formato più rapidi rispetto alla maggior parte degli altri fornitori, ma il mercato è ancora più esigente”. Oggi abbiamo dimezzato i tempi per il cambio formato da 30 minuti ad appena 15. Nella produzione di caffè, per esempio, dove velocità e produttività sono elevati, risparmiare anche solo 15 minuti per ciascun cambio formato è vitale. Se ci sono 10 cambi di produzione al giorno, cosa abbastanza normale, si arriva a 2,5 ore di tempo in più! L’ammortamento per la tecnologia aggiuntiva è meno di un mese!”
L’AR è sempre stata considerata qualcosa di futuristico, che oggi si è rapidamente evoluta da un’idea interessante che le aziende immaginavano di utilizzare un giorno, in una tecnologia indispensabile che adesso tutti possono utilizzare.Quando il mondo tornerà alla normalità, l’AR sarà uno degli strumenti che rimarrà in uso regolarmente… ovunque. È troppo utile per usarla solo come soluzione temporanea. Aggiunge valore, fa risparmiare denaro, risolve i problemi e rende la vita di tutti molto più facile. E la cosa più importante è che non c’è bisogno di hardware avanzato per realizzarla, ma solo di aziende con le mani nella tecnologia e il polso del mercato… proprio come Cama.
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Augmented reality underpins the new normal… and the new future
The rapid uptake of augmented reality has very quickly highlighted how essential it can be across all stages of a project lifecycle. Nothing else delivers the level of insight, problem solving and cost saving!
Multiple contemporary studies support the fact that companies that have exploited the digital capabilities of their assets – either as part of a transformation, or a general move to a more data-capable infrastructure – are weathering the effects of the COVID-19 pandemic more effectively… and more robustly.
Although many of the technologies being exploited by these companies are perceived as being fruits of “the new normal”, many actually find their roots in more established practises, which are finally getting the airplay they deserve – albeit as a short-term necessity as opposed to being part of a long-term technological plan.
Many of us have taken part in some form of virtual meeting, with and without video, and are used to dealing with project-team software, which adds a further level of distanced inclusion. But arguably, from an engineering sense, one of the most powerful tools at our disposal is augmented reality (AR).
By giving engineers and operators an immersive, intimate and highly interactive appreciation of a machine – sometimes before it has even been built – augmented reality could very well be the foundation of Industry 4.1 – thanks to its ability to deliver incredible levels of information & presentation… based on the data delivered by Industry 4.0.
From an end user’s perspective, the good news is that AR does not rely on an installed digitally transformed base of operations. Using CAD data, OEM suppliers can deliver this immersive technology far more easily than many think.
“As a leading secondary packaging machine supplier to all of the major global vertical markets,” Matteo Roncaglioni, Software Engineering Manager at Cama Group explains, “it is a pre-requisite that we must exploit and deliver the very latest features that technology can provide. Augmented reality has always been part of our roadmap, as has virtual commissioning and testing, but the global pandemic has pushed the need for these technologies right to the forefront.
“From our perspective, having a digitally capable platform already in place – in the form of our BTG range of machines – has made the transition for us and our customers a lot simpler,” Roncaglioni continues. “Like many companies, we have the in-depth CAD data that forms the foundation for our AR offering, but unlike some others, our exploitation of fully interconnected digitally capable hardware and software means that our AR solutions can be used for full simulation, as opposed to just creating pretty 3D images to show a customer.
“A case in point would be for a recent application we developed for a well-known household brand. Augmented Reality very quickly made it onto the customer’s wish list following the travel and distancing issues presented by the pandemic,” Massimo Monguzzi, R&D Manager explains. “The COVID-19 situation led to global difficulties in location-based training and, as this was a brand-new machine for the customer, it asked us to look at how we could help speed up line operation by helping it get to know how to use the machine more quickly. The customer recognised that AR was ideal for training – even before receiving the machine – and wanted to start experimenting with the technology in order to get more confident in operations and procedures.
“We were able to deliver a virtual version of the customer’s precise machine thanks to highly detailed CAD data,” Monguzzi adds. “Using this platform there were no surprises when the machine was delivered – there was nothing new… the operators already knew it intimately from the AR/VR models.
“This may sound like a relatively simple and obvious deployment of the technology, but AR offers so much more potential throughout a machine’s entire lifecycle,” Monguzzi elaborates. “It has the capability to deliver value at all the primary stage gates: tender, design, testing, installation, commissioning, operation, changeover, maintenance, support and modification. Indeed, there are very few operational facets of a machine where AR cannot play role and add value.”
From the outset, at the design and prototyping stage, customers can get a clearer appreciation of the machine and fully understand its capabilities. Operation can also be fine-tuned thanks to simulations based on accurate product models – and this is before any metal has even been cut. At this stage, the machine can be virtually superimposed into its proposed location, too, and then manipulated, so any utility and real-estate issues can be solved prior to install.
Installation, commissioning and FAT are also helped with representative models and those undertaking the testing can be given informative and unambiguous instructions, all of which can be logged and recorded as part of the procedure. In addition to the aforementioned familiarisation, AR has more to offer in the operational phase of a machine’s life. As well as training new operators, it can be used to deliver overlayed instructions and videos for component changeovers and batch-change procedures. This visual on-machine feature is also exploitable for maintenance operations and for the addition of revised hardware and sub-systems.
“Our deployment of contemporary automation solutions means that these Industry 4.0 capabilities are in easier reach for customers,” Roncaglioni explains, “even for those with older machines, as the AR capabilities feed off the original 3D CAD data, which lives on our design servers. We have seen incredibly positive real-life results recently, where they have proved vital for FATs, training, maintenance and operation, all delivered and performed virtually!”
“We are boxing up AR and other digitally enabled capabilities into what we call 4.0 Packages,” Monguzzi adds. “These can comprise a combination of technologies, which can be tailored and adapted to the needs of the customer and application, and can cover anything from day-to-day operation, through consumable consumption and on to energy efficiency. We are also heavily involved in the development of auto changeover solutions with the absolute minimum need for human interaction. The idea being that the machine will prep itself for changeover using servo technology and the operators will only be involved where changes cannot be done automatically.
“Compared to the market average,” he adds, “we offer quicker changeovers than most, but the market is demanding even more. Today we have managed to cut changeover in half – from 30 minutes to just 15. In coffee production, for example, where production speeds and outputs are so high, saving even 15 minutes per changeover is vital. If there are 10 production changes per day, which is not uncommon, this equates to 2.5 hours of additional up time! Payback for the additional technology is less than one month!”
AR has always been on the future road map, but has rapidly evolved from a cool feature that companies imagine using one day, into a must-have technology that everyone needs to use every day. When the world returns to normal, AR will be one of the tools that stays in regular use… everywhere. It is too good to use merely as a stop gap. It adds value, saves money, solves problems and makes everyone’s life so much easier, what’s not to like. And the best thing is, you don’t need advanced hardware to make it happen, just companies with their fingers on the technology and market pulse… such as Cama.
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