Per evitare lunghi tempi di fermo ed elevate quantità di scarto, i produttori devono progettare processi di produzione in modo che siano stabili ed efficienti. Risultati particolarmente positivi si ottengono quando si tiene conto dell'esperienza delle persone che azionano le macchine. L'Istituto Fraunhofer per l'ingegneria di processo e l'imballaggio IVV di Dresda sta sviluppando un sistema di assistenza ad autoapprendimento che aiuta gli operatori delle macchine a risolvere gli errori e ad accumulare esperienza e conoscenza dei processi.

Per fare un esempio concreto:su una macchina di lavorazione, le barrette di cioccolato sono avvolte nella carta. Un sensore rileva una deviazione nel processo di produzione e la macchina si ferma. Anche con impianti di ultima generazione, una breve interruzione si verifica in media ogni cinque minuti. Un operatore di macchina esperto sa dove si trova la causa dell'errore. Lui o lei vede che la carta si piega e conclude che, in questo caso, la velocità della macchina deve essere regolata. Però, questa conoscenza è specifica della persona:un collega con meno esperienza avrebbe bisogno di più tempo per trovare la soluzione.

Per rendere questa conoscenza basata sull'esperienza sempre disponibile a tutti gli operatori, gli scienziati del Fraunhofer IVV di Dresda stanno sviluppando SAM, un sistema di assistenza ad autoapprendimento per gli operatori della macchina. Il sistema osserva gli stati della macchina e le azioni dell'operatore e salva le strategie di soluzione di successo. Utilizzando un computer tablet, Per esempio, l'operatore della macchina inserisce la sua soluzione e la collega alla situazione di guasto attuale registrata da SAM. Se un dato guasto si è verificato più volte, SAM lo riconosce e può dare all'operatore consigli sulla causa e su come risolvere il problema. In questo modo, la macchina viene riparata rapidamente e torna a funzionare.

Per consentire a SAM di apprendere le situazioni di guasto, gli scienziati del Fraunhofer IVV utilizzano algoritmi di apprendimento automatico. Dotato di estrazione intelligente delle funzionalità, SAM è in grado di apprendere a una velocità simile a quella degli umani e può riconoscere gli schemi dopo solo poche ripetizioni. "Grazie alla nostra conoscenza dei processi delle macchine per l'imballaggio, siamo in grado di fare SAM molto velocemente, " spiega André Schult, Group Manager per la digitalizzazione e l'efficienza dei processi presso Fraunhofer IVV.

Lavorare con SAM è un'esperienza centrata sulle persone

Quando si progetta SAM, Il Fraunhofer IVV di Dresda ha messo le persone al centro delle loro considerazioni. "Un essere umano è uno strumento meraviglioso. Con le mani e gli occhi, sono più flessibili e migliori di molti robot o telecamere, " dice Andre Schult. Tuttavia, processi e sistemi sono sempre più complessi. Con SAM, Schult vuole anche consentire agli operatori in futuro di riconoscere da soli gli errori e suggerire le proprie soluzioni. La gente dovrebbe sapere che, nonostante tutta la tecnologia all'avanguardia, gli esseri umani svolgono un ruolo indispensabile nella produzione. Questo aumenta il loro senso del valore nel loro lavoro e la loro motivazione.

Insieme a partner dell'industria e della scienza, Fraunhofer IVV prevede di sviluppare ulteriormente il sistema di assistenza dell'operatore ad autoapprendimento nei prossimi cinque anni e di aggiungere nuove funzionalità attraverso una gamma di nuovi moduli. In questo modo, sarà possibile adattare SAM alle specifiche esigenze del cliente. Le possibili funzionalità aggiuntive includono cose come l'uso dell'elaborazione delle immagini, sensori esterni, e riconoscimento vocale e gestuale. Guardare avanti, i produttori potranno utilizzare SAM sia per il funzionamento che per la manutenzione, impostare, montaggio e sviluppo di macchine.