Droni in fabbrica: quando la tecnologia impara a muoversi

Quando si parla di droni, il pensiero va quasi automaticamente alle riprese aeree, alle immagini spettacolari realizzate dall’alto o alle applicazioni all’aperto. È molto meno immediato immaginare un drone che vola tra le scaffalature di un magazzino, attraversa uno stabilimento produttivo o si avvicina a un impianto per controllarne le condizioni. Eppure è proprio all’interno delle fabbriche che questa tecnologia può trovare alcune delle applicazioni più interessanti. Per comprenderne il potenziale bisogna però cambiare prospettiva. Il drone non è semplicemente un piccolo velivolo dotato di telecamera. In un ambiente industriale può diventare qualcosa di diverso: un sensore capace di muoversi autonomamente nello spazio.

Pensiamo, per esempio, a un grande magazzino manifatturiero. Migliaia di pallet, scaffalature alte diversi metri, materiali che entrano ed escono continuamente. I sistemi informatici sanno, almeno teoricamente, dove dovrebbe trovarsi ogni cosa. Ma tra ciò che è registrato nel software e ciò che si trova realmente sugli scaffali possono nascere delle differenze. È qui che un drone può diventare interessante. Durante una missione programmata può percorrere le corsie del magazzino, raggiungere i livelli più alti delle scaffalature e acquisire immagini delle diverse ubicazioni. Barcode e QR code possono essere identificati attraverso le telecamere, mentre configurazioni specifiche possono utilizzare altre tecnologie di identificazione. A quel punto ciò che il drone rileva nel mondo fisico può essere confrontato con ciò che WMS ed ERP raccontano nel mondo digitale.

Un pallet dovrebbe trovarsi in una determinata posizione: è davvero lì? Una posizione dovrebbe essere occupata: lo è realmente? Un materiale risulta disponibile nel sistema: è effettivamente presente? Domande apparentemente semplici, ma fondamentali quando un magazzino contiene migliaia o decine di migliaia di unità. Il cambiamento più interessante riguarda però la frequenza con cui queste domande possono essere poste. Tradizionalmente l’inventario è un’attività che viene effettuata periodicamente e che può richiedere tempo, personale e, in alcuni casi, l’interruzione o il rallentamento delle normali attività. Se una parte delle verifiche può invece essere affidata a sistemi autonomi, diventa possibile immaginare controlli molto più frequenti. Il concetto stesso di inventario comincia così a cambiare. Non più soltanto una grande fotografia scattata in determinati momenti dell’anno, ma una serie continua di piccole fotografie che permettono di mantenere progressivamente allineati il magazzino fisico e quello digitale. Ma se una telecamera può leggere un codice, può anche osservare ciò che lo circonda. Ed è qui che il discorso diventa ancora più interessante.

Attraverso sistemi di computer vision, le immagini raccolte durante il volo possono essere analizzate automaticamente. Non si tratta più soltanto di sapere se un pallet è presente, ma anche di individuare determinate situazioni anomale: un imballaggio visibilmente danneggiato, un pallet collocato in maniera insolita, una posizione che dovrebbe essere libera ma risulta occupata. In questo senso il drone diventa una sorta di occhio mobile della fabbrica. Un occhio che, a differenza di una telecamera fissa, può essere portato nel punto in cui serve. La stessa caratteristica apre scenari che vanno ben oltre il magazzino. Pensiamo alla manutenzione di un grande stabilimento. Alcuni componenti sono facilmente raggiungibili, altri molto meno. Per controllare determinate strutture possono essere necessarie piattaforme, scale, ponteggi o procedure specifiche.

Un drone può effettuare una prima ispezione visiva e fornire al tecnico immagini dettagliate prima che venga organizzato un intervento. Non significa eliminare l’esperienza della persona che conosce l’impianto. Significa darle uno strumento in più per capire dove concentrare l’attenzione. E se il drone ritorna periodicamente nello stesso punto, le immagini raccolte nel tempo possono essere confrontate. Ciò che interessa, a quel punto, non è soltanto vedere un componente, ma capire se qualcosa è cambiato. Aggiungendo altri sensori, inoltre, il drone può osservare aspetti che l’occhio umano non è in grado di percepire direttamente. Una termocamera, per esempio, permette di rilevare differenze di temperatura e può contribuire, nelle applicazioni appropriate, a individuare surriscaldamenti o comportamenti termici anomali. Lo stesso principio può essere utilizzato in ambienti industriali complessi o difficili da raggiungere. Serbatoi, condotte, cavità, strutture sopraelevate e spazi confinati sono luoghi nei quali anche una semplice ispezione può richiedere una preparazione significativa. In alcuni casi, prima di mandare una persona a controllare una situazione, può essere utile mandare un sensore. Naturalmente questo non elimina procedure di sicurezza, verifiche specialistiche o interventi umani. Cambia però il modo in cui possono essere raccolte le prime informazioni e consente al personale di arrivare a una successiva ispezione con una conoscenza maggiore della situazione.

C’è poi un’altra conseguenza interessante. Mentre vola, il drone non osserva soltanto il singolo oggetto che deve controllare: attraversa e rileva lo spazio. Se queste informazioni vengono organizzate correttamente, possono contribuire a mantenere aggiornata una rappresentazione digitale dell’ambiente. Quali aree sono occupate? Quali scaffalature sono libere? Dove sono concentrati determinati materiali? Come è cambiata la situazione rispetto alla settimana precedente? Il drone può quindi diventare uno degli strumenti attraverso cui la fabbrica costruisce e aggiorna la propria rappresentazione digitale.

E non è detto che debba limitarsi a osservare. Per determinati scenari, soprattutto quando si parla di piccoli oggetti e distanze interne significative, si può immaginare anche un utilizzo intralogistico. Un drone potrebbe trasportare un piccolo componente, un campione o un ricambio da una zona dello stabilimento a un’altra. È un’applicazione più complessa, perché introduce questioni legate al peso trasportabile, all’autonomia, alla presenza di persone e macchinari e alla sicurezza del volo. Ma mostra bene quanto possa ampliarsi il concetto: il drone passa dall’essere un sensore mobile a diventare, in casi specifici, anche un piccolo robot per la movimentazione.

Lo stesso ragionamento vale per la sicurezza. Un drone potrebbe percorrere itinerari prestabiliti all’interno o all’esterno dello stabilimento e fornire immagini di determinate aree. In presenza di una segnalazione, potrebbe essere inviato verso un punto specifico per offrire rapidamente una prima visione della situazione. Ma c’è un elemento che accomuna tutte queste applicazioni e che probabilmente rappresenta la parte più importante dell’intero scenario. Il vero valore non è il drone. Il vero valore è il dato.

Far volare autonomamente un dispositivo tra gli scaffali è certamente affascinante dal punto di vista tecnologico, ma serve relativamente a poco se alla fine qualcuno deve guardare manualmente migliaia di fotografie. La trasformazione avviene quando ciò che il drone vede viene interpretato automaticamente e collegato ai processi aziendali. Il drone acquisisce un’immagine. Un sistema di computer vision riconosce un codice o un oggetto. Un algoritmo individua una possibile anomalia. Il dato viene confrontato con le informazioni presenti nel WMS, nel MES o nell’ERP. Se qualcosa non corrisponde, viene generata una segnalazione oppure viene attivato un processo di verifica. È questa catena a rendere realmente interessante la tecnologia. In altre parole, il drone può diventare un ponte tra due mondi che nella manifattura devono essere sempre più sincronizzati: quello fisico e quello digitale. Da una parte ci sono pallet, materiali, macchinari, scaffalature e impianti. Dall’altra ci sono database, sistemi gestionali, algoritmi e modelli digitali. Più rapidamente un’azienda riesce a trasformare ciò che accade nel primo mondo in informazioni disponibili nel secondo, maggiore diventa la sua capacità di comprendere ciò che sta realmente accadendo.

È anche per questo che l’intelligenza artificiale può giocare un ruolo fondamentale. Se il drone rappresenta gli occhi, l’AI può diventare il sistema che interpreta ciò che quegli occhi osservano. A quel punto la domanda non è più semplicemente: “Dove possiamo utilizzare un drone in fabbrica?”. La domanda diventa molto più interessante: quali informazioni sulla nostra fabbrica vorremmo conoscere più frequentemente, ma oggi sono difficili, costose o rischiose da raccogliere? Forse è proprio questa la chiave per comprendere il futuro dei droni nella manifattura. Non considerarli semplicemente come oggetti che volano, ma come sensori che hanno acquisito la capacità di muoversi. Sensori che possono andare dove serve, osservare ciò che accade e ritornare periodicamente nello stesso punto. La fabbrica digitale del futuro potrebbe quindi essere popolata non soltanto da macchine connesse e sensori installati sugli impianti, ma anche da sistemi autonomi capaci di muoversi negli ambienti produttivi e raccogliere continuamente informazioni. L’obiettivo, alla fine, non sarà avere più droni che volano negli stabilimenti. Sarà avere una fabbrica che conosce sempre meglio ciò che accade al proprio interno: una fabbrica capace di osservare se stessa, interpretare ciò che vede e trasformarlo in informazioni utili per prendere decisioni migliori.