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Industria 4.0 ▫ La Realtà Aumentata per superare il gap delle qualifiche nella manifattura

Lo zoccolo duro dei posti di lavoro vacanti perché i candidati non hanno le qualifiche richieste di tipo tecnologico è un problema molto sentito in alcuni paesi avanzati. Negli Usa la forza lavoro disponibile non tiene il passo con il ritmo della creazione di posti di lavoro (4,7%), e nella manifattura i posti vacanti sono 2 milioni. In Germania, restano scoperti per lunghi periodi di tempo 1,6 milioni di posti di lavoro.

Da oggi al 2022 lo spostamento verso una nuova divisione del lavoro tra persone, macchine e algoritmi potrebbe fare sparire 75 milioni di posti di lavoro , ma al tempo stesso creare almeno 133 milioni di nuovi ruoli, secondo uno studio del World Economic Forum (WEF) che precisa, che sebbene l’ultima cifra debba essere trattata con cautela perché aggregata per il mondo, rende comunque le dimensioni “delle strategie di adattamento che le imprese devono mettere in atto per aiutare la transizione della forza lavoro al nuovo mondo del lavoro”.

Nell’industria in generale il management e gli ingegneri sono avanti nel processo di digitalizzazione, non così gli addetti agli impianti delle fabbriche, che restano spesso scollegati e sono sorpassati dal ricco ecosistema di informazione e di operatività digitale emergente. Un motivo è che i mezzi di informazione e comunicazione interni sono rimasti quelli tradizionali, il telefono e la manualistica.

I problemi.

  • La dinamica demografica della forza lavoro è determinante nel passaggio di conoscenza nell’industria: da una parte la forza lavoro millennial non è addestrata ed è più volubile (almeno negli Usa).
  • Gli addetti anziani lasciano portandosi via esperienze e conoscenze preziose.
  • Il divario tra gli addetti addestrati e quelli non addestrati agli strumenti digitali, lo skills gap, se trascurato, continua ad acuirsi perché continua ad aumentare la complessità dei processi, degli impianti, della logistica e della geografia delle processi produttivi.
  • Si perde la “conoscenza tribale”, vale a dire, le informazioni verbali sui processi note solo a piccoli gruppi di addetti.
  • La analitica relativa alla gestione e all’efficientamento dei processi oggi poggia sulla disponibilità di grandi quantità di dati – è data-driven. Molte delle informazione gestite con i tradizionali metodi di comunicazione vanno perse .

La realtà aumentata, AR (Augmented Reality) o RA, che ha alcuni anni alle spalle , sta emergendo come la tecnologia che negli stabilimenti risolve questi problemi, con la possibilità di cominciare in piccolo, nel caso delle pmi.

EStabelaWeforum-tecAdozioneIAB, una azienda di saldature con 10.000 dipendenti ha, in ogni dato momento, tra i 200 e i 500 saldatori sul campo, vale a dire, in tutto il mondo e in ogni tipo di impianto. “Prima occorreva scattare e mandare molte foto e video, illustrare il problema a voce e poi confrontarsi con gli esperti nella sede”, mi spiega un tecnico ESAB che ha in mano un tablet e sta vicino all’attrezzatura portatile per saldature. “Con questa applicazione di RA , gli ingegneri e i tecnici specializzati in sede possono analizzare in tempo reale la zona dell’impianto dove c’è il problema e indicarci come procedere” – l’applicazione è Vuforia della PTC.

La possibilità di acquisire e salvare i dati è una differenza fondamentale rispetto alle precedenti tecniche di comunicazione remota, sia al fine di elaborarli e diffonderli immediatamente agli altri tecnici sul campo, sia al fine di alimentare le data-analytics dell’azienda . Nel caso dei tecnici dell’ESAB, è cruciale, perché lavorano spesso in zone poco accessibili e ambienti difficili, e se la connettività si interrompe, i dati e le istruzioni restano salvate.

La Realtà Aumentata, in breve, è la possibilità di sovrapporre visivamente delle informazioni digitali a un ambiente o a oggetti circostanti. Possono essere utilizzati dispositivi con tecnologia video-see-through, “visione oltre l’immagine video” come nel caso di un tablet o uno smartphone, oppure optical-see-through “visione attraverso uno strumento ottico” come occhiali oppure l’HoloLens di Microsoft.

Grazie a sensori di movimento e di posizione, i dispositivi RA determinano il proprio orientamento nello spazio, e con questi dati, il software RA stabilisce quali informazioni fornire in ogni dato punto di posizionamento.

Diversamente dalla Realtà Virtuale, VR, la RA non sostituisce l’immagine che l’utente ha davanti a sé, ma vi si sovrappone con misurazioni, grafici, disegni delle componenti. Nella versione Vuforia Chalk si può anche disegnare a scrivere sul touchscreen. Inoltre, i dati raccolti con la RA possono essere trasmessi a un Digital Twin, a un “gemello digitale” dell’operazione che si esegue.

La Howden, un’azienda di ingegneria globale del gruppo Colfax, che fornisce prodotti industriali quali impianti per la ventilazione delle miniere, il trattamento delle acque reflue o riscaldamento e raffreddamento di impianti,  ha adottato la RA non solo per mostrare le capacità delle proprie apparecchiature in varie condizioni di operatività, ma anche per mandare avvisi per la manutenzione e sequenze semplici per le riparazioni, identificare sul momento i componenti e, in generale, mantenere i macchinari nella maggiore efficienza possibile per evitare fermi.

Partendo dai modelli 3D che l’azienda aveva già, la Howden utilizza oggi una Realtà Mista scalabile che integra in tempo reale i dati storici con i dati raccolti dalle componenti collegate alla soluzione Internet of Things (Iot) industriale della PTC ThingWorx, sul cloud Microsoft Azure.

“Le nostre apparecchiature sono integrate quasi sempre in processi critici”, ha detto Maria Wilson, la top manager globale del gruppo Howden in occasione di un incontro, “e con la realtà mista abbiamo informazioni sulle condizioni operative e sulle prestazioni delle apparecchiature come mai prima. Soprattutto, gli operatori degli impianti che non sono, per esempio , esperti di compressori, hanno a portata di mano 160 anni di conoscenze cumulative sui compressori che possono fruire in modo assolutamente semplice” – indossando l’HoloLens.

Se prima un intervento richiedeva minimo due ore, spese di viaggio e il tempo per mandare un tecnico esperto sul posto, ora l’intervento lo può eseguire senza difficoltà il cliente stesso. Capire come funzionano i macchinari, ha molto migliorato il rapporto tra i clienti e il produttore, dice Wilson.

Secondo una ricerca Aberdeen, le tre ragioni principali che spingono le imprese a investire in nuove tecnologie sono: la necessità di massimizzare l’efficienza, la concorrenza e la necessità di gestire un turnover sempre più intenso della manodopera, in tutti i settori.

Nei prossimi 10 anni, 1,37 milioni di lavoratori usciranno dalla forza lavoro, ma potranno essere riaddestrati per nuovi ruoli a un costo complessivo di circa €30 miliardi, vale a dire, poco più di €22.000 per lavoratore espulso dalla produzione – un costo che secondo il World Economic Forum (WEF) dovrà ricadere su una combinazione di privato e pubblico.

Per l’upskilling (formazione tesa a far avanzare il lavoratore nello stesso ruolo) o reskilling (formazione per un altro ruolo), il58% delle imprese intervistate afferma che nei prossimi quattro anni incorporerà la RA come strumento per “aiutare più lavoratori a passare a lavori ad alta qualificazione”. Lo dice anche una ricerca del Goethe Institut di Francoforte. Lo sanno sulla base dell’esperienza le aziende che hanno adottato la RA, piccole e medie o grandi come la multinazionale del grano GSI o la BAE Systems, la multinazionale aerospaziale, secondo la quale “la RA è il prossimo passo nell’evoluzione della manifattura high-tech“.