Consentire una rapida diffusione di sistemi di fabbrica che prevedano l’utilizzo di robot controllati da remoto grazie alla softwarizzazione dei sistemi ethernet, per consentire di controllare un robot industriale tramite un server. E’ questo lo studio condotto da Ntt Corporation in collaborazione con il Chitose Institute of Science and Technology, iniziata nel 2022 e che ha portato a condurre un esperimento dimostrativo il 19 aprile. “Abbiamo mostrato – spiega Ntt in una nota – come il robot può essere controllato a distanza senza problemi e che la funzione di rete industriale può essere sostituita, sfruttando le risorse del server nel cloud senza dover ricorrere ad apparecchiature dedicate in fabbrica”.
La genesi del progetto
La ricerca portata a termine da Ntt nasce per dare una risposta alla carenza di lavoratori nell’industria che sta affliggendo il Giappone, per fornire alle industrie tecnologie che consentano di utilizzare meno manodopera e spingere sull’automazione delle linee di produzione, superando la criticità della necessità di installare in fabbrica, per ogni robot, molti dispositivi di controllo diversi.
La softwarizzazione delle funzioni Ethernet industriali
Se finora il driver di protocollo per il controllo del robot e le funzioni di Ethernet industriale per l’esecuzione di controlli avanzati come l’analisi delle immagini erano implementati nel dispositivo di controllo di ciascun robot e realizzati sulla base delle specifiche del fornitore, grazie alla soluzione messa a punto da Ntt queste stesse funzioni sono state softwarizzate in un livello di driver di protocollo che comunica con il robot, in un livello di funzione di controllo che controlla il funzionamento del robot e in un livello di driver di amministrazione che coordina i dispositivi di gestione di livello superiore.
“La softwarizzazione del driver di protocollo e il supporto di più protocolli consentono di controllare il robot senza dipendere dal protocollo del robot stesso – spiega Ntt – Inoltre, la funzione di controllo non solo controlla il funzionamento del robot, ma determina anche il funzionamento tramite l’analisi delle immagini, aggiornando in modo flessibile la funzione di controllo in base ai contenuti dell’operazione. Il driver di amministrazione – prosegue – è un’interfaccia che consente il controllo cooperativo con altri sistemi, mentre il supporto di OpenFlow2 e Rest Api3 consente il controllo cooperativo della rete e di altri sistemi”.
Grazie alla softwarizzazione delle funzioni Ethernet industriali con un’architettura server, spiega ancora Ntt, “i robot che possono utilizzare il protocollo non sono limitati, rendendo possibile la scelta di un robot che soddisfi lo scopo e il costo. Implementando le funzioni di Ethernet industriale per il controllo del robot sul server, il dispositivo di controllo può essere consolidato sul server general-purpose, e le applicazioni general-purpose possono essere utilizzate per la funzione di controllo, con i costi di sviluppo per l’implementazione degli algoritmi di funzionamento che dovrebbero così risultare ridotti”.
La dimostrazione
Per dimostrare l’efficacia della tecnologia proposta, Ntt ha utilizzato un server generico collegato a un robot tramite una linea ottica. In particolare, le telecamere e le carte da gioco sono state posizionate vicino al robot in una fabbrica, mentre l’analisi delle immagini, il controllo del movimento e i driver di protocollo sono stati implementati sul server attraverso la linea ottica in un sito periferico. È stato condotto un esperimento – spiega Ntt – in cui le carte da gioco riconosciute dalla telecamera sono state analizzate dal server e ordinate automaticamente in base al loro colore.
“I risultati ottenuti nell’esperimento dimostrano che la softwarizzazione delle funzioni Ethernet industriali può eliminare la necessità di installare apparecchiature specializzate in fabbrica – spiega Ntt – consentire l’utilizzo di risorse server nel cloud e consentire la rapida costruzione di linee con un investimento iniziale inferiore. In futuro – conclude – amplieremo le funzioni per l’applicazione pratica attraverso il controllo simultaneo di più robot e prove sul campo in fabbriche reali, in modo da poterle introdurre nei sistemi di fabbrica delle piccole e medie imprese”
