VIR2EM: la virtualizzazione al servizio dell’industria

VIR2EM è un progetto ad alta innovazione organizzato dalla RIR (Rete Innovativa Regionale) IMPROVENET, di cui Galdi è partner.

Il progetto, avviato nel settembre 2020 e conclusosi a settembre 2022 con l’evento di presentazione dei risultati, ha visto la collaborazione attiva tra le imprese del territorio e le Università di Padova, Verona e Venezia.

Obiettivo comune: applicare la “Virtualizzazione e remotizzazione per una manifattura efficiente e resiliente”.

Valore aggiunto del progetto: il know-how acquisito e le innovazioni realizzate dalle singole aziende vengono condivisi per diventare cultura comune per le altre aziende del territorio!

All’interno del grande progetto VIR2EM, la squadra Galdi si è concentrata su 4 filoni di Ricerca e Sviluppo:

Digital Twin

Coordinato da Michele Vazzoler, R&D Manager di Galdi, in collaborazione con l’Università di Verona, questo progetto sta portando allo sviluppo di una “copia digitale” che simula il funzionamento di uno o più componenti della macchina confezionatrice (ad es. il dosatore).

L’introduzione del sistema virtuale aprirà di fatto la strada a nuove possibilità.

Il simulatore permette infatti di sperimentare idee e innovazioni senza la necessità di effettuare le prove sul banco di test o sulla macchina reale.
La virtualizzazione porterà a un’evoluzione importante della metodologia di sviluppo prodotto semplificando l’analisi, la progettazione, la verifica e la validazione delle riempitrici e dei processi, nonché le comunicazioni stesse tra progettisti e tecnici Galdi garantendo loro un più alto livello di efficienza.

Il risultato immediatamente tangibile per noi e per i nostri clienti sarà la riduzione del time to market e la realizzazione di confezionatrici con processi più affidabili e “robusti” perché testati ripetutamente attraverso le simulazioni.

Insieme ai Big Data ricavati dalle macchine, il sistema Digital Twin aiuterà a comprendere ancora meglio il funzionamento della macchina nel tempo e a permettere un ulteriore passo avanti verso la manutenzione predittiva.

Si apre anche la strada verso il concepimento di una macchina sempre più adattiva, ovvero capace di regolare in modo autonomo i suoi parametri di funzionamento per avere sempre un’efficienza ottimale.

Manutenzione Predittiva

Il lavoro di ricerca di Diego Tosato, Software Engineer e Data Scientist di Galdi, in collaborazione con Statwolf e l’Università degli studi di Padova ha portato alla realizzazione di un’innovazione riconosciuta dalla comunità scientifica internazionale.

Il dataset costruito durante il progetto, il cui valore è stato riconosciuto dalla comunità scientifica, è diventato un benchmark pubblico per l’Alarm Forecasting.

Per semplificare al massimo, il sistema sviluppato sfrutta l’Intelligenza Artificiale per filtrare la telemetria della macchina con l’obiettivo di individuare le anomalie non comuni tra le migliaia di allarmi segnalati giornalmente.

Migliora quindi la capacità della macchina di riconoscere e segnalare eventuali malfunzionamenti, condizione fondamentale per la manutenzione predittiva, ma anche la capacità dello stesso sistema di trasmettere i dati in modo comprensibile e utile.

Questa innovazione sta già portando allo sviluppo di un servizio in grado di selezionare e comunicare le anomalie significative ai clienti oltre a un ulteriore filone di ricerca legato al Continual Learning.

La ricerca svolta ha portato alla pubblicazione del paper "FORMULA: A Deep Learning Approach for Rare Alarms Predictions in Industrial Equipment" su IEEE Transactions on Automation Science and Engineering e del paper “A Multi-label Continual Learning Framework to Scale Deep Learning Approaches for Packaging Equipment Monitoring”.

All’interno del progetto sono state sviluppate anche due tesi di laurea, realizzate dagli studenti Denis Deronjic ed Enrico Convento dell’Università degli Studi di Padova.

Aggiornamento infrastruttura IIoT

L’aggiornamento del software e di tutta l’infrastruttura IIoT delle macchine Galdi è stata l’occasione per potenziare ulteriormente le garanzie dei nostri sistemi in termini di qualità e di cyber security.

L’analisi delle criticità e la ricerca di nuove soluzioni hanno portato alla definizione delle seguenti azioni migliorative sull'infrastruttura IIoT:

• Aggiornamento del software e della sicurezza del dispositivo Edge Node di raccolta dati delle macchine
• Introduzione di un software di diagnostica nelle macchine per facilitare l'attività dei tecnici
• Automazione della configurazione del dispositivo Edge Node di raccolta dati
• Aggiornamento della sicurezza e criptazione del flusso dati sul Public Cloud (AWS - Amazon Web Service)
• Introduzione di un nuovo dispositivo Edge Gateway/Firewall dedicato al controllo della connettività e della sicurezza della macchina
• Introduzione di un’interfaccia mobile (cellulare) sul dispositivo Edge Gateway/Firewall delle macchine per aumentarne la connettività e facilitare l'attività di supporto da remoto dei tecnici Galdi

L’aggiornamento ha reso possibile anche la connessione tra il sistema e un numero maggiore di macchine.

Questo ci permetterà di acquisire più informazioni di valore sul funzionamento delle nostre macchine, fondamentali per il Machine Learning e per offrire un servizio di assistenza più efficiente ai clienti.

Dello sviluppo di questo progetto si è occupato Massimo Gallina, IoT Manager di Galdi.

Workstation virtuali

Per rendere più agile e funzionale il lavoro dei progettisti, sono state create workstation grafiche virtuali installate in server dedicati.

In questo modo, tutti i membri dell’ufficio progettazione e i collaboratori esterni possono accedere in modo protetto da qualsiasi PC potendo contare sulle elevate prestazioni garantite dai server e dalle tecnologie utilizzate, che rappresentano lo stato dell’arte per la progettazione.

Il progetto è stato curato da Andrea Mattiuzzo, ICT Manager di Galdi.

Siamo fieri di aver partecipato al progetto VIR2EM e ovviamente dei risultati raggiunti.
Siamo sicuri che la nostra ricerca potrà supportare anche altre aziende nell’applicazione della virtualizzazione e remotizzazione alle loro realtà, secondo i principi stessi del progetto!