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Esplora tre modi in cui l’intelligenza artificiale ha già un impatto sui campi del design e dell’ingegneria, dal design generativo alla robotica avanzata.

Questo articolo si basa su un rapporto di Raconteur sulla democratizzazione del design dei prodotti. Puoi scaricare una copia del rapporto completo qui.

I recenti progressi in termini di potenza di calcolo, connettività cloud e complessità delle reti neurali hanno inaugurato una nuova era. Gli strumenti di intelligenza artificiale (AI) migliorano già molti aspetti della nostra routine quotidiana. Nei prossimi cinque anni, la maggior parte delle aziende che si occupano di progettazione di prodotti prevede di affidarsi a questi strumenti. Maurice Conti, che ha coniato l’espressione “The Augmented Age.” (l’era aumentata), descrive un mondo in cui l’intelligenza artificiale aumenta la capacità umana di progettare, costruire e utilizzare i prodotti in ogni fase del processo di progettazione.

Questo articolo esplora tre modi in cui l’intelligenza artificiale ha già un impatto sui campi del design e dell’ingegneria.

Design generativo per l’ideazione

L’ideazione è la prima e più evidente fase dello sviluppo di un prodotto potenziato dall’intelligenza artificiale. Persino i team di progettazione da remoto, in genere, iterano decine e decine di concetti e prototipi nel corso di un progetto. 

Oggi, l’utilizzo del design generativo offre la possibilità di esplorare migliaia di possibili soluzioni nell’intero arco della progettazione. “Invece di partire da un disegno, il designer inizia con i parametri richiesti per il prodotto finale“, spiega Peter Champneys, ingegnere ricercatore di Autodesk, “il sistema genera migliaia di potenziali soluzioni in poche ore e identifica le opzioni più adatte ai requisiti“. 

Tuttavia, non tutti i progetti generati dall’intelligenza artificiale rappresentano una soluzione valida. I risultati del design dell’intelligenza artificiale possono essere impressionanti e dare vita a prodotti più leggeri, più resistenti e più fabbricabili che mai. “Il contributo umano consiste nel valutare i risultati e determinare la soluzione più performante, economica e visivamente attraente“.

Robotica avanzata per lo sviluppo

Un’applicazione spesso trascurata dell’IA nel ciclo di progettazione dei prodotti è l’utilizzo della robotica per la prototipazione e la costruzione. La produzione additiva, la lavorazione CNC, la saldatura automatizzata e molti altri strumenti si affidano fortemente all’intelligenza artificiale per ottenere funzionalità e precisione superiori alle capacità umane. La robotica avanzata può svolgere molto più di compiti banali e ripetitivi. I robot possono persino utilizzare input sensoriali come la vista, il tatto, la temperatura e il suono. 

Il Progetto Hive

Un ottimo esempio di sinergia tra esseri umani e robot artificialmente intelligenti è il progetto Hive. Si tratta di una collaborazione tra Autodesk e l’Institute for Computational Design (ICD) dell’Università di Stoccarda. L’obiettivo è stato quello di costruire una superficie tridimensionale specializzata utilizzando bambù e spago.

Macchinari e robot che utilizzano l’intelligenza artificiale sono stati impiegati come manager di alto livello per la costruzione, come macchinisti di precisione e come tecnici per l’assemblaggio delle corde. Invece, gli esseri umani hanno selezionato e manipolato i pezzi di bambù, notoriamente irregolari. Insieme, hanno creato una struttura che non avrebbe potuto essere realizzata senza la collaborazione di uomini e IA.  

Ingegneria a ciclo chiuso

L’ultimo pezzo del puzzle che ci porta nell’ Augmented Age è la chiusura del ciclo di progettazione. Ciò significa che i dati del ciclo di vita del prodotto vengono reinseriti nel processo di iterazione. La chiusura del ciclo può avvenire in due modi. Il primo è l’aggregazione e l’analisi dei dati dei sensori all’interno del prodotto. Il secondo è il feedback dei clienti che interagiscono con il prodotto e lo utilizzano. Con l’adozione diffusa di nodi di sensori wireless e di calcolo e archiviazione basati su cloud, i dati raccolti sono davvero numerosi. Di fatto, spesso sono troppi per essere interpretati dall’uomo.   

In questo caso, si può fare affidamento sull’intelligenza artificiale per estrarre i trend significativi dei dati e i punti di inflessione delle prestazioni di un prodotto nelle applicazioni del mondo reale. Questi dati possono poi essere reinseriti nel processo di progettazione generativa con l’aiuto di un designer umano per aggiornare i parametri e ottimizzare le modifiche future del prodotto.

CityBot di EDAG Group

Un esempio di progetto generativo a ciclo chiuso è CityBot. Citybot è una piattaforma di mobilità modulare, configurabile e multifunzionale realizzata da EDAG engineering. Si tratta di un robot di mobilità adattabile che può riconfigurarsi in diversi formati a seconda dell’applicazione: da carrello elevatore in un magazzino a raccoglitore di rifiuti in un parco pubblico. Le specifiche dei clienti e i dati di utilizzo di CityBots vengono inseriti in un ciclo di progettazione generativa per realizzare un prodotto ottimizzato.

Come descrive Sebastian Flügel, Project Leader di EDAG Group: “Il grande cambiamento [rispetto al vecchio processo] è che la progettazione generativa crea automaticamente la geometria. Con Fusion 360 possiamo ricalcolare automaticamente questi prodotti e creare nuove soluzioni in base alle mutate condizioni“.

“Grazie a tutti i sensori incorporati nei nostri componenti, sappiamo con precisione se un pezzo viene sollecitato e quali parti devono essere migliorate, alleggerite o rinforzate per ogni funzione“, spiega Johannes Barckmann, Global Design Manager di EDAG Engineering.

Questo tipo di ottimizzazione automatizzata e continua non è mai esistita negli ambienti di produzione tradizionali. Il risultato è una flessibilità e una soddisfazione del cliente senza precedenti.

La realtà dell’adozione dell’IA

L’adozione diffusa del design generativo, della robotica avanzata e dell’ingegneria a ciclo chiuso richiederà più di un semplice progresso tecnologico. Dovrà verificarsi un cambiamento culturale diffuso. Ingegneri e designer dovranno sfruttare il valore dell’IA nel loro quotidiano modo di pensare per realizzare il pieno potenziale dell’Era Aumentata.

Per saperne di più sul futuro della produzione, visita “Il futuro del design e della produzione dei prodotti” di Autodesk.

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