Intelligenza Artificiale in Ingegneria: Applicazioni e Tecnologie

Analisi delle applicazioni pratiche dell'AI nei settori ingegneristici, dalla manutenzione predittiva all'ottimizzazione dei processi industriali attraverso l'…

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L'evoluzione storica dell'AI nell'ingegneria

⬆ Torna su L'intelligenza artificiale ha assunto un ruolo sempre più importante nell'ingegneria e nelle sue branche specifiche. La disciplina informatica ha radici che risalgono alla conferenza teorica del 1956 a Dartmouth. Nel 1981 i ricercatori cercarono di applicare l'AI al controllo di processi industriali, mentre nel 2012 il deep learning segnò un cambiamento rivoluzionario grazie ad algoritmi neuronali artificiali a più strati. Nel 2018 l'intelligenza artificiale fu applicata nella progettazione assistita, aiutando gli ingegneri a ottimizzare soluzioni di design complesse. Il successo dell'AI è dovuto alle soluzioni avanzate che offre in molti settori e alle sue svariate applicazioni. Il campo più affine all'AI è quello dell'ingegneria informatica, che formula teorie e metodologie di progettazione hardware e sviluppo software per dotare le macchine di peculiarità tipicamente umane come il ragionamento.

Manutenzione predittiva e analisi dei big data

⬆ Torna su La predictive maintenance rappresenta l'applicazione più significativa dell'AI nell'industria meccanica. A differenza della manutenzione reattiva, che interviene dopo il verificarsi di un guasto, e di quella preventiva, che può essere effettuata troppo precocemente, la manutenzione predittiva consente interventi nel momento ottimale. Questa forma di manutenzione si fonda sull'analisi di immense quantità di dati attraverso l'ausilio dell'AI. I big data vengono esaminati e utilizzati per fornire prognosi attendibili attraverso il machine learning. Il processo consente di pianificare riparazioni durante i tempi di inattività programmati, riducendo guasti imprevisti e arresti costosi. Secondo l'esperienza di BHP, un conglomerato minerario che applica estensivamente queste tecnologie, l'analisi predittiva viene eseguita sulla maggior parte delle flotte di carico e trasporto e sui sistemi di movimentazione dei materiali. Un centro di manutenzione centrale fornisce indicazioni in tempo reale e a lungo termine sullo stato della macchina e su potenziali guasti.

Applicazioni nell'ingegneria biomedica e civile

⬆ Torna su L'ingegneria biomedica beneficia ampiamente delle tecnologie intelligenti, con impieghi clinici dell'AI nei wearable devices e nella diagnosi. Anche il settore dell'ingegneria civile e l'ambito AEC (Architecture, Engineering and Construction) trovano importanti applicazioni per l'intelligenza artificiale. I dispositivi indossabili integrati con l'AI sono in aumento in molti settori, tra cui ingegneria, servizi pubblici, produzione e estrazione mineraria. Questi dispositivi possono monitorare condizioni personali, leggere la frequenza cardiaca e indicatori di affaticamento, fornendo avvisi in tempo reale ai supervisori. Un esempio specifico è la tecnologia dei sensori "intelligenti" per elmetti protettivi, utilizzata da BHP a Escondida, che misura l'affaticamento dei camionisti analizzando le onde cerebrali dei conducenti.

Automotive e ottimizzazione energetica

⬆ Torna su L'automotive rappresenta uno dei campi dell'ingegneria in cui l'intelligenza artificiale viene applicata da diverso tempo. La maggior parte delle tecnologie installate nei veicoli si basa sull'AI, raccogliendo enormi quantità di dati utili a migliorare l'esperienza di guida e aumentare i sistemi di sicurezza. L'applicazione dell'intelligenza artificiale in ambito automotive non è sinonimo di "guida autonoma", ma di "miglioramento dell'esperienza di guida". Lo studio si concentra sulla ricerca di nuove soluzioni che possano ridurre gli errori dei conducenti su strada applicando l'AI per controllare, analizzare e riconoscere i comportamenti degli automobilisti. BHP ha inoltre considerato l'utilizzo dell'intelligenza artificiale nell'ottimizzazione energetica, riportando un risparmio di oltre tre giga litri di acqua e 118 gigawattora di energia in due anni presso le sue strutture in Cile.

Strumenti software e automazione

⬆ Torna su Nel mondo della programmazione esistono tool basati sull'AI come GitHub Copilot, addestrati su vasti quantitativi di codice, in grado di generare nuovo codice completando linee già scritte o creandole integralmente da zero. Altri tool sono impiegati nella cybersecurity per analizzare codici già scritti e individuare possibili vulnerabilità. I task manager permettono di automatizzare compiti grazie a prompt testuali, ad esempio per aggiornare un documento su Excel ogni qualvolta si verifichi una determinata condizione. Software come quelli della suite Altair combinano simulazione multifisica con potenti strumenti di intelligenza artificiale. La tecnologia offre agli operatori opzioni e analisi in tempo reale che identificano anomalie e automatizzano le azioni correttive in più strutture, inclusi concentratori e impianti di desalinizzazione.

Implementazione operativa e best practice

⬆ Torna su L'approccio di BHP all'implementazione dell'AI si concentra sul trattamento della tecnologia come capacità operativa piuttosto che su implementazioni pilota. Tutto inizia con una piccola serie di problemi che influiscono sulle prestazioni aziendali, dove il cambiamento può essere misurato nei risultati. A ogni caso d'uso che affronta un problema piccolo ma di grande impatto viene assegnato un proprietario e un KPI di accompagnamento. I risultati vengono esaminati con la stessa regolarità utilizzata per il monitoraggio delle altre prestazioni operative. La lezione appresa è quella di collocare l'AI dove prendono le decisioni: quando operatori e team di controllo possono agire in base alle raccomandazioni in tempo reale, i miglioramenti si moltiplicano. La natura in tempo reale dell'analisi dei dati e l'uso di trigger-to-action fanno sì che le differenze diventino rapidamente evidenti.

Questo articolo è stato redatto esclusivamente sulla base delle fonti elencate, senza aggiunte speculative o informazioni esterne.

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In breve

  • manutenzione
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