Monitorare un impianto o uno stabilimento industriale può impegnare risorse economiche e sociali considerevoli. Garantire elevati standard di sicurezza e avvalersi di tecnologie e metodologie richiede, inoltre, una complessa formazione del personale addetto.
È da questa specifica esigenza che nasce SENTINEL, un sistema di monitoraggio e sorveglianza industriale sviluppato da Sigma Ingegneria, azienda di Lucca che si occupa della progettazione e produzione di macchinari per i settori industriale, logistico, aerospaziale e della ricerca scientifica, con il supporto di Tree-Tower, start-up spin-off della Scuola IMT Alti Studi Lucca, che sviluppa software e digital solutions su misura per la smart manufacturing.
Il progetto è co-finanziato da ARTES 4.0, nell’ambito del Bando n.3/2020 per il sostegno di progetti di Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale. Lo sviluppo di hardware e software è oggi completato e rende possibile la dimostrazione di un prototipo del sistema in ambiente operativo.
SENTINEL rappresenta una soluzione estremamente precisa per l’individuazione tempestiva di malfunzionamenti o di incidenti più rilevanti, come nel caso di impianti chimici con produzione o utilizzo di gas tossici. Questi eventi, attribuibili a una valutazione dei rischi inadeguata, oppure a sistemi di supervisione e controllo insufficienti, comprovano la necessità dell’introduzione di nuove tecnologie di monitoraggio e telecontrollo di stabilimenti industriali.
Il sistema si basa su un innovativo concetto di piattaforma robotica ibrida integrata costituita da due robot: un carrello (Cart) capace di muoversi su un binario, e un drone aereo multirotore (Horus), entrambi in grado di trasportare un carico utile. La loro interconnessione permette inoltre al sistema di poter operare in modo autonomo in una vasta gamma di ambienti.
I robot, equipaggiati di sensoristica avanzata e connessi a un software dotato di algoritmi di intelligenza artificiale, garantiscono il monitoraggio continuo dell’impianto in real-time. I vari sotto-sistemi sono connessi ad una unità centrale di gestione, la quale consente di monitorarne lo stato tramite i rilevamenti effettuati dai sensori di bordo. Tutte le informazioni acquisite, oltre ad essere subito disponibili, vengono storicizzate per le successive analisi statistiche su cui basare anche una importante attività di prevenzione.
L’elevato livello di automazione assicura un’alta affidabilità delle operazioni di monitoraggio. Agli operatori addetti alla supervisione, sia in condizioni normali che in caso di malfunzionamenti o incidenti, viene messa a disposizione una dashboard di controllo, e un casco indossabile per la realtà aumentata (AR, Augmented Reality) nel quale è visualizzabile lo streaming video del carrello o del drone aereo con l’integrazione dei principali dati di telemetria.
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Il monitoraggio costante e la possibilità di controllo dei dati da remoto, visualizzabili tramite app multi-device, oltre ad agevolare e velocizzare il processo di monitoraggio di un impianto, costituisce anche un notevole vantaggio economico e gestionale.
I costi complessivi sono infatti ridotti, le inefficienze individuate tempestivamente e la manutenzione diviene costante ed efficace. Inoltre, grazie allo storico dei dati registrati, e alle attività integrate di data analysis, è possibile attuare una serie di procedure preventive.
Al fine di fornire un’adeguata formazione all’utilizzo di SENTINEL, sia in fase di monitoraggio ordinario che in caso di malfunzionamento, si è sviluppata una ulteriore applicazione di addestramento in realtà virtuale (VR, Virtual Reality), in grado di riprodurre fedelmente l’impianto industriale e le dinamiche dei sistemi robotici, simulando condizioni normali o anomale.
L’introduzione della VR ha lo scopo non solo di migliorare le prestazioni degli operatori, ma anche di fornire ai responsabili della sicurezza uno strumento per definire e testare le procedure di emergenza da attuare in caso di malfunzionamenti o incidenti.
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