Un controllo automatico sull'avanzamento lavori

Se penso ai cantieri edili mi vengono in mente almeno 2 cose. Una, il fisiologico non rispetto della data di fine lavori; due, i famigerati vecchietti che stanno lì ad osservare e a commentare. Ma questa è una cosa semiseria. Ci sarebbe una terza molto più seria, quella degli operai che perdono la vita nei cantieri, con responsabilità spesso schivate e la mancanza di una necessaria cultura per evitare che simili incidenti si ripetano. Però torniamo alla prima. Al di là delle penali previste a contratto, non si può fare niente per evitare ritardi e soprattutto costi, presunti o veri, che lievitano in modo spropositato?

Certo che sì. Due anni fa parlammo di droni utilizzati per monitorare l’avanzamento dei cantieri edili. Di recente si sono inventati un’altra possibilità: robot dotati di uno strumento, chiamato LIDAR, che aiutano a tracciare le fasi di progetto e ad individuare gli errori mentre questi vengono commessi. Il lidar, per inciso, è uno strumento dotato di laser che permette di eseguire una scansione tridimensionale di un oggetto, restituendolo in un formato grafico quantificabile e misurabile. Ebbene, la startup americana Doxel è riuscita a farsi finanziare 4,5 milioni di dollari per usare questa tecnologia di rilievo e scannerizzare il cantiere giorno per giorno, verificando che i lavori procedano come da programma. Così facendo, il processo costruttivo diventerebbe più economico, utilizzando la combinazione di grosse quantità di dati con tecniche di deep-learning (analisi numerica affidata a sistemi di intelligenza artificiale).

Usando robot dotati di lidar, Doxel esegue la scansione dei cantieri, tenendo traccia dei tempi e modi in cui una parte è stata costruita. Di solito è previsto un cronoprogramma con persone annesse alla direzione lavori che dovrebbe controllare il rispetto dei tempi e le modalità di esecuzione. Automatizzando questa fase la Doxel afferma di essere riuscita ad aumentare la produttività del lavoro sul progetto del (udite udite) 38% ! Ci sono infatti delle statistiche americane secondo le quali il 98% dei grandi progetti di costruzione viene consegnato (in media) con un costo maggiore dell'80% rispetto al budget, e con 20 mesi in ritardo sui tempi schedulati. Pare infatti che, nonostante la tecnologia abbia accelerato i tempi di molte attività, la produttività nel settore edile non sia migliorata significativamente negli ultimi decenni.

Una volta che il cantiere si è fermato a fine giornata, parte il robot autonomo, con il relativo sistema lidar, per scansionare metodicamente l'intero sito. Esso non ha problemi a seguire percorsi programmati che possono includere scale o altri ostacoli, così da scansionare fino a 30.000 metri quadrati nel corso di una settimana. Una volta che il robot ha finito, invia tutti questi dati al cloud, dati che possono essere elaborati dagli algoritmi di apprendimento semantico 3D, addestrati a riconoscere tutti i tipi di componenti (anche se solo una piccola parte di essi è visibile) in base a forma, posizione e dimensioni. La precisione della mappa lidar creata da Doxel consente di verificare che le parti giuste siano state costruite e installate correttamente nel posto giusto. Se c'è stato qualche blocco, già il giorno successivo si possono prendere provvedimenti per sistemare le cose. La cattiva prassi, difatti, porta a correggere i problemi che si notano solo settimane dopo, quando cioè a cascata sono stati generati altri errori dipendenti dai precedenti.

La Doxel ha applicato tale idea innovativa in un caso recente, realizzando la supervisione durante la costruzione di un edificio di uffici medici a San Diego, in California. Il robot ci metteva, ogni giorno, solo 4 ore e mezzo per scansionare e ricostruire lo stato dell'arte del cantiere in modo digitale. Risultato: come dicevamo, la produttività del lavoro è cresciuta del 38% rispetto alla stima originale, in più il costo è diventato dell'11% più piccolo di quanto calcolato nel budget iniziale. Very well! Naturalmente, si tratta di un solo caso e non è detto che altri progetti otterranno risultati simili. Ma, ancora una volta, il valore aggiunto si è ottenuto grazie alla sinergia vincente tra più discipline, ingegneristiche ed informatiche, al fine di ottimizzare processi ancora troppo umani. Nel senso negativo del termine.

(fonte https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/industrial-robots/doxel-ai-startup-using-lidar-equipped-robots-on-construction-sites; si ringrazia il sito http://www.moorecleantexas.com per la gentile concessione della foto)

Verso i robot sociali ?

L’automazione industriale sta sostenendo la crescita esplosiva della robotica a livello mondiale. In molti casi si sta arrivando alla collaborazione diretta, senza più barriere, fra uomini e robot. Grazie ai sistemi di visione, le macchine possono “vedere” per eseguire controlli di qualità accurati e monitorare i processi. Ma tale automazione fornisce sempre più spesso soluzioni al di fuori delle fabbriche, ad esempio per la gestione del traffico, in campo medico e nell'agricoltura. Allora, i robot stanno per conquistare il mondo ? nel breve termine crediamo di no, anche perché per farlo dovrebbero muoversi autonomamente per strada tra la gente. E questo non è ancora facile per loro.

Di recente all'università di Stanford i ricercatori hanno sviluppato un algoritmo che potrebbe dare ai robot la capacità di manovrare abilmente attraverso spazi condivisi con gli esseri umani e con la loro imprevedibilità. Il team, guidato dallo scienziato di origine italiana Silvio Savarese, ha sviluppato un algoritmo informatico di visione che prevede il movimento di persone in uno spazio delimitato. Si basa su una rete neurale complessa, addestrata mediante set di dati pubblici, costituiti da ​​video di individui che si muovono in aree affollate. Ora stanno testando quell'algoritmo su un robot mobile chiamato JackRabbot: ha due ruote, molte telecamere e sensori, sistema GPS, insomma tutto l'occorrente per esplorare gli spazi esterni proprio e testare l'approccio in situazioni reali.

Se quindi da un parte i robot stanno gradualmente lasciando gli ambienti controllati, dall'altra vi è la sfida di come programmare questi dispositivi per rispettare le convenzioni sociali umane. Al momento, l'esempio più notevole di robot che interagisce direttamente con persone e sistemi "quasi-umani" è il veicolo a guida autonoma di Google, per quanto il comportamento sia molto buono in circuiti chiusi e lontano dall'accettabile sulle strade comuni, semplicemente perché manca una profonda comprensione delle norme sociali della strada. Pensate dunque a quello che accadrebbe se automi simili dovessero muoversi in negozi e uffici. Ci sono delle regole implicite che persone e folle seguono (tra l'altro ne avevamo già parlato qui ), ed è proprio su di esse che va posta la maggior attenzione.

Una startup chiamata Starship Technologies, produttrice di robot per distribuire pacchi, sta lavorando anche su questa materia. L'azienda ha testato i suoi robot in diverse sedi negli Stati Uniti e nel Regno Unito, sia per risolvere problemi dovuti a banali marciapiedi sconnessi o comunque ad ostacoli non previsti, sia per evitare i pedoni. Al momento gli ingegneri stanno controllando i robot in remoto sull'andamento delle finte consegne. Ma un aspetto da non sottovalutare è anche l'accettazione sociale di questi umanoidi, di come potremmo considerarli in quanto diversi (bel tema, attuale soprattutto....).

Sulla strada che porta i robot ad assomigliare all'uomo si cerca così di smussare l'interazione tra queste due tipologie di "individui" che ne potrà e dovrà derivare. Gran parte della ricerca non è solo di natura tecnologica, ma anche di carattere sociale, ossia capire a fondo le norme di interazione sociale umana e cercare di replicarle nelle macchine. Sfida non di poco conto, ad esempio, è quella di far nascere in autonomia ed in modo dinamico gruppi di persone e di robot che insieme si muovono senza difficoltà. Per attraversare una strada, andare al lavoro, fare tragitti e compiti quotidiani. Certo, detto così sembra un po' inquietante. Lo sarà ancora di più se gli automi saranno così perfetti da apprendere anche i nostri difetti. E' un ossimoro, ma chi può escluderlo ?

(fonte https://www.technologyreview.com/s/601450/robots-learn-how-to-make-friends-and-influence-people/ )

I colleghi robot nelle fabbriche di domani

Gli scenari dei vecchi film, dove si immaginava il futuro, in alcuni casi si sono avverati. Al di là della nevrotica diffusione della tecnologia nella vita quotidiana, sta prendendo piede, nelle industrie più moderne, un’automazione spinta dove i robot iniziano a collaborare con gli uomini, quasi allo stesso livello, offrendo una maggiore efficienza e flessibilità. È quello che succede da circa un anno nello stabilimento produttivo della BMW, a Spartanburg, South Carolina, negli Stati Uniti. 

La robotica negli ultimi 20 anni ha fatto passi da gigante, senz’altro grazie al massiccio uso dell’elettronica, vera benzina dell’automazione, ma anche per le necessità di ottimizzare i tempi di fabbricazione, specie nei casi in cui si sfornano “oggetti” a ritmi impressionanti. Si pensi ai telefonini, migliaia e migliaia di pezzi al giorno, dove quindi la velocità di produzione è determinante per aumentare le quantità, prodotte e vendute, e quindi i ricavi. Ma fino ad oggi i grandi robot industriali, ad esempio i bracci meccanici che verniciano parti di auto, non potevano facilmente essere inseriti in una linea di produzione umana, per i rischi a cui si va stando a stretto contatto e per la complessità dei settaggi.

I robot che usa la BMW, realizzati dalla società danese Universal Robots, sono invece relativamente lenti e leggeri, il che li rende più sicuri per lavorare. Sulla linea di produzione delle automobili tedesche essi depositano una pellicola protettiva sulla parte elettronica presente internamente alle portiere, un compito che potrebbe causare ai lavoratori lesioni da sforzo ripetitivo quando fatto a mano, senza dire della precisione che con la stanchezza viene meno. Questi robot sono già diventati sicuri e dotati di una intelligenza sufficiente per lavorare al fianco di persone su alcune linee di assemblaggio, lasciando agli uomini la libertà (e il tempo) di fare attività che richiedono abilità manuale ed ingegno, piuttosto che estrema precisione e resistenza alla fatica. 

Naturalmente l’aumento dell’automazione porta preoccupazioni (e non da oggi) per la presunta diminuzione di posti di lavoro. A sentire Richard Morris, vice responsabile capo dello stabilimento di Spartanburg "Le idee vengono dalle persone e un robot attualmente non è ancora in grado di pensare e quindi di formularle". Dunque, non si può prevedere quando i robot sostituiranno del tutto gli esseri umani all’interno delle fabbriche. Certo, sembra un giorno lontano, tant’è vero che il loro costo di creazione e i tempi notevoli di programmazione ne fanno un vero ausilio solo per grandi lotti produttivi. Ma, nell’ottica della possibile collaborazione con gli operatori umani, questi moderni “schiavi” potranno fornire una vincente combinazione tra i vantaggi dell’automazione e le imprescindibili manualità ed ingegno tipici dell’uomo. Imprescindibili almeno oggi, aggiungiamo.

 

Al MIT di Boston il professor Shah ha addirittura dimostrato che le squadre fatte di uomini e macchine collaborano in modo efficiente e più produttivo di team composti solo dai primi o solo dalle seconde. E’ un concetto che, se funzionasse, stravolgerebbe completamente tutte le teorie di gestione delle fabbriche, a favore di una probabile semplificazione. Ad ogni modo una buona notizia per gli amministratori delegati dei prossimi anni, che almeno dai robot non si aspetteranno lamentele o richieste d’aumento: nel caso accadesse, basterà staccar loro la spina.

(fonte http://www.technologyreview.com/news/530696/how-human-robot-teamwork-will-upend-manufacturing ; si ringrazia il sito www.mexicanlawblog.com per la gentile concessione della foto)