Presente e futuro della visione artificiale

Sono tante le cose che deve fare un’azienda che distribuisce componenti per la realizzazione di sistemi di visione artificiale: deve poter fornire ai propri clienti la migliore tecnologia disponibile sul mercato, consigliando il giusto prodotto per la giusta applicazione; ma anche assicurare ai propri colleghi un luogo sereno dove lavorare, perché se chi lavora è soddisfatto, tutta l’azienda ne giova. Di questo e altro abbiamo parlato con Paolo Longoni e Marco Diani, fondatori di iMAGE S.

iMAGE S nasce nel 1994, in Lombardia, da un’idea di Paolo Longoni e Marco Diani; a loro si aggiungeranno, nella direzione dell’azienda, Milena Longoni e, recentemente con l’ingresso nel gruppo NEXT IMAGING, Fabrizio Ricchetti. “Nel corso del tempo siamo cresciuti – racconta Paolo – sia come tecnologie che come personale: oggi siamo circa 40 persone”. iMAGE S è un puro distributore, fin dalla sua origine: offre una vasta gamma di componenti (telecamere, multi e iperspettrali, 3D, frame grabber, illuminatori, ottiche, e altro) di 47 marchi, arrivando a proporre una gamma di oltre 60.000 codici. I settori di applicazione sono i più diversi, dall’automotive all’alimentare, dall’aerospaziale al medicale. “Il mondo della visione è un mondo abbastanza di nicchia – prosegue Longoni – però abbiamo visto che, grazie alle capacità che esistono in questo paese, abbiamo clienti, la maggior parte system integrator, che inventano cose incredibili ogni giorno. Noi siamo cresciuti grazie a questa voglia di fare che c’è in Italia, siamo abituati a darci da fare senza l’aiuto di nessuno. Abbiamo un mercato nell’ambito della visione che può solo crescere”.

L’obiettivo a breve, e lungo, termine di iMAGE S è proprio quello di crescere, in termini tecnologici, di business e di persone. Seguendo questa idea, nel 2019, anno del 25° anniversario, è stata inaugurata la nuova sede a Mariano Comense, costruita con un occhio attento sia alla sostenibilità ambientale sia al benessere dei lavoratori. L’immobile, progettato e pensato in modo attento fin nei più piccoli dettagli: dispone di un innovativo impianto fotovoltaico, uno di depurazione dell’acqua, un sistema di purificazione dell’aria, e vuole essere il più possibile autosufficiente in termini di consumi; inoltre, ha ampi spazi modulabili. “Abbiamo installato – racconta Paolo Longoni – delle colonnine per la ricarica di automobile elettriche e ibride, siamo diventati paper-free da qualche anno e abbiamo allestito zone verdi per i nostri dipendenti. Vogliamo che le persone siano contente di venire al lavoro, che si trovino in un luogo accogliente. In quest’ottica, non volendo perdere persone perché non sanno a chi affidare i figli e, grazie a un’intuizione di Milena, stiamo cercando di creare anche una ludoteca interna in modo che possano portarli con loro: purtroppo la burocrazia italiana non è così facile da scardinare. Abbiamo anche pensato a orari flessibili per venire incontro alle diverse esigenze private: con l’arrivo del Covid-19, noi eravamo già strutturati per lo smart working e non abbiamo avuto problemi”. A proposito della pandemia, sono state messe in campo delle iniziative per rendere sicuro l’ambiente di lavoro dal punto di vista epidemiologico: i lavoratori di iMAGE S hanno la possibilità di effettuare, mensilmente, un tampone o un esame sierologico, perché devono proteggere se stessi, i colleghi, ma soprattutto la propria famiglia. “Se il lavoratore è contento – afferma Longoni – facciamo un servizio al cliente, perché il lavoro viene fatto con passione ed in maniera più professionale”.
La missione di iMAGE S non è solo quella di migliorare il lavoro dei propri colleghi, ma anche quello di aiutare la produzione dei clienti e, perché no, migliorare il lavoro dei loro dipendenti. “La visione artificiale – spiega Paolo Longoni – vuole replicare ciò che vede e fa l’occhio umano: le lenti e le luci fanno le veci dell’occhio, mentre il software quelle del cervello. Vogliamo aiutare i nostri clienti a produrre meglio e con una qualità superiore, dando supporto agli operatori che in qualche modo collaborano con il sistema e si affaticano meno, andando in contemporanea a produrre meno scarti. Questo significa, di conseguenza, meno sprechi e meno inquinamento, meno rifiuti, meno magazzino e migliore gestione: in altre parole, alta ecosostenibilità, che per noi è un punto molto importante”. Senza la visione artificiale, infatti, un prodotto verrebbe testato alla fine del suo ciclo produttivo; con essa, invece, ci sono degli step di controllo in fase di produzione: se il sistema vede un problema interrompe il ciclo, può permettere eventualmente di aggiustare l’errore, di conseguenza ci sono meno scarti e meno energia utilizzata. “Da quando esistono – spiega Marco Diani – i sistemi di visione artificiale sono intrinsecamente 4.0, molto prima che si iniziasse a parlarne! Se analizziamo un’immagine, il risultato non rimane lì, ma deve essere trasmesso a un’unità centrale che elabora le informazioni. Un controllo quasi totale del ciclo produttivo”.

Un ampio ventaglio di applicazioni

I sistemi di visione, proprio nell’ottica di ottimizzare sempre di più la produzione, sono usati sempre di più e sono migliorati nel tempo: le velocità e le risoluzioni aumentano, mentre i costi diminuiscono. “Le aziende – afferma Diani – credono maggiormente nella visione artificiale: se vuoi produrre meglio hai bisogno di un sistema di visione; nella meccatronica, per esempio, risponde alle esigenze di alta velocità e precisione”. Nel corso di più di 25 anni di attività, iMAGE S ha visto la tecnologia evolversi dall’1D fino al 3D attuale, il quale rappresenta un passo importante per eseguire misure estremamente accurate nello spazio e non solo in una proiezione di esso e quindi capire come migliorare certe produzioni. Oggi il mercato è, anche, molto interessato alla tecnologia multi e iperspettrale, in grado di misurare il colore reale di un prodotto oppure di misurare le caratteristiche chimiche che lo compongono. Un forte impulso alla visione artificiale è stato dato dal pick & place robotizzato e dalle tecnologie MEMS, cioè Micro Electro-Mechanical Systems, che consentono di eseguire operazioni elettro-meccaniche a livello di micron. “Siamo sempre alla ricerca del non plus ultra per i nostri clienti – spiega Paolo Longoni – non a caso, abbiamo una persona dedicata alla ricerca di nuove tecnologie che in un arco temporale di 3-5 anni possono essere utili ai nostri clienti”.
Ma il nuovo non è l’unica priorità di iMAGE S: il loro servizio clienti è ben strutturato, con un team di 11 persone, dislocate anche nelle sedi di Jesi, Firenze e Frascati, che seguono i clienti nel post-vendita, anche per molti anni. “Quando un nostro prodotto si rompe – spiega Longoni – la risposta più facile da dare sarebbe quella di comprarne uno nuovo, soprattutto quando si tratta di un sistema obsoleto. Ma noi abbiamo scelto una politica diversa: preferiamo capire cosa non ha funzionato, se e come possiamo riparlarlo e quanto costa l’operazione. Questo anche nell’ottica di sostenibilità e pochi sprechi di cui parlavamo prima”.
Le applicazioni sono tante e sono molto diverse tra loro, segno, anche, di quanto stia diventando imprescindibile l’utilizzo dei sistemi di visione artificiale nella produzione, ma non solo. “Le nostre telecamere – racconta Paolo Longoni – vengono utilizzate da 25 anni per il sorting postale: i sistemi realizzati dai nostri clienti sono dotate di un software in grado di leggere tutti i tipi di caratteri anche scritti a mano. Da 15 anni, invece, un altro sistema di diagnostica, realizzato da un altro cliente, viene utilizzato di notte per controllare l’integrità delle rotaie”. Le telecamere fornite da iMAGE S vengono utilizzate anche sulla pelle delle persone: difatti ci sono sistemi per la dermatologia, come quelle per la mappatura dei nei, e di sensori per la radiologia, i quali possono essere testati direttamente nella sede in una camera piombata progettata appositamente per l’utilizzo di raggi X. “Questi sensori – spiega Longoni – sono anche utili in altri ambiti: vengono utilizzati per controllare i tubi per liquidi e gas, oppure per controllare l’integrità dei cerchioni delle automobili, dove i raggi X possono rilevare micro-crepe non visibili dall’occhio umano oppure infine in ambito alimentare per controllare che schegge di vetro siano cadute all’interno di contenitori alimentari”. Le applicazioni di visione artificiale si stanno, dunque, espandendo sempre di più, entrando in ambiti ed eseguendo azioni anni fa impensabili. “Grazie alla tecnologia iperspettrale – racconta Marco Diani – è possibile determinare la miniera di provenienza di un diamante: queste telecamere non guardano l’immagine così com’è, ma la suddividono nei componenti spettrali; in questo modo si può vedere la ‘firma’ della miniera. Questa tecnologia non è nuova, c’è da molti anni anzi, ma finalmente i prodotti sono stati industrializzati e possono essere usati in varie applicazioni”.

AI, deep learning e machine learning: quanto sono importanti nella visione?

Il mercato si sta allargando, molte barriere tecnologiche sono state abbattute e i costi sono diminuiti. Intelligenza artificiale e deep learning che ruolo hanno in questo contesto? “Per quanto riguarda il software – spiega Diani – si parla molto spesso di intelligenza artificiale e deep learning, ma non ci sono molte applicazioni che li utilizzano; ritengo che il deep learning vada quasi sempre associato a software di visione più tradizionale”. Visto che è sempre più richiesta flessibilità, l’intelligenza artificiale giocherà sempre più un ruolo predominante in tantissimi settori. Diventa molto importante quando si devono eseguire delle gradazioni. “Abbiamo visto che è molto utile nell’industria alimentare così come in altri settori. Il problema grosso nell’implementazione di un sistema di intelligenza artificiale – spiega Diani – è reperire le immagini per fare il training: per esempio, per alcune applicazioni si parla di migliaia di immagini per ogni difetto; crearsi un database è molto difficile, in certi casi è possibile acquistarli, ma non si è mai certi che abbiano il 100% delle casistiche.” Anche sulla questione machine learning, anche se ormai esiste da più di 30 anni, c’è ancora molto da lavorare. “Con le reti deep – afferma Marco Diani – le cose sono migliorate, ma il perché queste funzionino meglio rispetto a quelle passate non è ancora del tutto chiaro. Noi lavoriamo con il cliente per la scelta giusta con tutti gli strumenti tecnologici che abbiamo a disposizione”.

La tecnologia, a ogni modo, procede e l’innovazione non si arresta: in questo modo le potenzialità della machine vision, già ormai testate da tante realtà, si amplieranno ancora di più. È dunque importante avere un occhio di riguardo per i futuri tecnici di questo settore. iMAGE S partecipa attivamente all’interno delle lezioni e dei laboratori delle università, per diffondere la cultura dei sistemi di visione, e cerca di dar loro più visibilità anche negli istituti tecnici, realizzando anche aule didattiche in modo che gli studenti possano testare queste tecnologie. “Questa è la nostra visione ed è quella del nostro mercato – afferma Paolo Longoni – Abbiamo iniziato nel 1994 e siamo cresciuti sempre di più: se siamo riusciti a farlo lo dobbiamo a un portafoglio prodotti sempre in scia con le nuove tecnologie, ai clienti e, ultima ma non ultima, alla nostra fantastica squadra”.