Italcementi ha avviato una collaborazione con Cluster Reply, la società del Gruppo Reply specializzata in servizi di consulenza e di integrazione di sistemi su tecnologie Microsoft, per applicare l’intelligenza artificiale a un particolare processo industriale: il controllo della qualità del cemento. L’obiettivo è ingegnerizzare un passaggio a oggi ancora interamente seguito da persone e che richiede un’elevata specializzazione.
Quanto realizzato rappresenta un unicum per l’industria del cemento in Italia, che lancia il settore verso l’innovazione per adattarsi a nuove esigenze. Si indirizzano così gli investimenti non solo nella ricerca di materiali più efficienti e versatili, ma soprattutto verso l’evoluzione di processi maggiormente performanti, sostenibili e in grado di migliorare la qualità del prodotto finale.
I benefici immediati derivanti dall’automatizzazione del processo sono due. Da un lato, un output di analisi costituito da valutazioni quantitative che fino ad oggi rimanevano solo su un piano qualitativo. Dall’altro, un’ottimizzazione dei tempi di analisi pari almeno al 75%.
Infatti, oltre all’efficientamento di un procedimento che aveva la peculiarità di durare svariate ore, il sistema così ingegnerizzato potrà essere impiegato anche durante orari non lavorativi. Permetterà allo strumento di essere liberato per attività più importanti durante il giorno.
L'intelligenza artificiale per l'analisi della porosità
La soluzione individuata, basata sull'intelligenza artificiale, è volta ad automatizzare parte del processo di controllo di qualità del clinker, componente base del cemento, relativa alla porosità del campione analizzato. Utilizzando gli algoritmi di interpolazione delle immagini estrapolate al microscopio elettronico, previa attività di preprocessing per la ridefinizione delle stesse, la tecnologia restituisce entro mezz’ora di tempo risultati oggettivi, entrando nel dettaglio delle sue caratteristiche fisiche.
Dall’analisi delle singole immagini viene ricomposto l’intero campione. Si scartano le aree della resina e vengono individuate in una prima fase le caratteristiche della porosità a livello di singolo granulo e di intero campione. Si possono così condividere in tempo reale le informazioni tra laboratorio e plant.
Lo scopo e il valore aggiunto di questo progetto pilota è, di fatto, rendere routinarie alcune analisi che oggi sono svolte solo in caso di deviazioni. Si tratta di analisi molto onerose in termini di lavoro dedicato da tecnici di laboratorio specializzati.
Gli algoritmi di AI contribuiscono alla riduzione dell'impatto ambientale
L’AI rappresenta un potente alleato anche sul piano della riduzione dell’impatto ambientale. La soluzione progettata da Cluster Reply potrà potenzialmente consentire a Italcementi di diminuire le emissioni di CO2. Sarà possibile capire con precisione quali sono gli impatti sulla produzione sia a livello di materiali, sia di cottura. In questo modo, l'azienda può risolvere in tempi più brevi eventuali deviazioni di alcuni parametri del processo.
Grazie alla collaborazione fra i team di Italcementi, di Cluster Reply e alla partnership di questi ultimi con Microsoft, è nata una soluzione scalabile. Questa soluzione sfrutta la capacità di calcolo, analisi dati, AI e Machine Learning della piattaforma Cloud Microsoft Azure e di Azure Analytics. Così, è studiata per automatizzare un processo complesso come quello del controllo qualità del clinker. Gli ingegneri di Italcementi hanno a disposizione una dashboard digitale che fornisce una panoramica dettagliata sulle caratteristiche del campione analizzato. Si ottengono indicazioni sul comportamento atteso del prodotto in ogni particolare condizione.
La partnership di Italcementi con Reply nasce dall’esigenza di Italcementi di superare alcune criticità legate alle attività manuali ripetitive e al sottoutilizzo di strumentazioni evolute. Lo scopo è rendere il processo di controllo di qualità del clinker e del cemento ancora più performante.
Il primo step di collaborazione si è concentrato sull’automazione del microscopio elettronico e dell'elaborazione delle immagini acquisite per valutare la porosità del clinker. Le caratteristiche importanti sono comunque numerose: l’obiettivo di Italcementi dei prossimi mesi è di estendere l’applicazione dell’intelligenza artificiale anche ad altre fasi di analisi del campione, con particolare attenzione alla sua mineralogia.
