TECNICHE AVANZATE

Intelligenza artificiale e occhi elettronici per scovare
all’istante i "prodotti" difettosi

Domenica 20 marzo 2022 circa 6 minuti di lettura In deutscher Sprache

Con l’aiuto di SUPSI e IDSIA, e il sostegno finanziario di TiVentures e Innosuisse, la Delvitech di Mendrisio sta sviluppando sistemi innovativi per l’ispezione ottica automatica. Prossimo salto: lo "sbarco" in India
di Elisa Buson

Giornata di sole, meteo perfetto per fare il bucato, ma la lavatrice si blocca tenendo in ostaggio la tua camicia preferita. Impugni lo smartphone per chiamare il tecnico, però la chiamata non parte. Allora decidi di rilassarti guardando un po’ la tv, ma lo schermo resta nero: non si rileva alcun segnale di rete. Sbuffi e vai in cucina a prepararti un piatto di pasta, ma la bilancia è impazzita e sul display compare la scritta “error”. Una giornata domestica da incubo, quella che si potrebbe materializzare se nei nostri dispositivi hi-tech finissero delle schede elettroniche difettose. Per non parlare poi di quello che potrebbe accadere se a impazzire fossero costosissimi robot-chirurgo o i “cervelloni” di stazioni e aeroporti. Prevenire simili ammutinamenti tecnologici è la missione di Delvitech, una giovane società ticinese che sviluppa sistemi di ispezione ottica automatica utili a scoprire i difetti delle schede elettroniche in modo più rapido ed efficiente di quanto potrebbe fare l’occhio umano, grazie anche al contributo scientifico di importanti enti di ricerca come la Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana (SUPSI) e l’Istituto Dalle Molle di Studi sull’Intelligenza Artificiale USI-SUPSI (IDSIA). L’azienda, nata meno di quattro anni fa, si sta già preparando per il lancio sui mercati internazionali.

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«Siamo una piccola realtà, ma stiamo crescendo rapidamente grazie a un team giovane e motivato», racconta il fondatore e CEO di Delvitech, Roberto Gatti. È stata sua l’idea di avviare un’impresa nel settore dell’ispezione ottica automatica, a cominciare dal controllo qualità delle schede elettroniche. L’obiettivo era quello di sviluppare macchine che verificassero automaticamente ogni componente di ogni scheda finita, per rilevarne i difetti utilizzando algoritmi di analisi dell’immagine all’avanguardia. «Quando nel 2017 ho iniziato a lavorare al progetto, sul mercato venivano offerti soltanto sistemi con software “monolitici”, capaci di comandare un solo tipo di macchinario per una specifica funzione. Confrontandomi con gli esperti del Virginia Tech, negli Stati Uniti, ho invece capito che per diventare leader del settore bisognava puntare su software “agnostici”, più flessibili, basati su micro servizi, che attraverso piccole modifiche possono adattarsi alle esigenze dei clienti per accompagnarli meglio nella loro crescita. Un grosso vantaggio soprattutto nell’ottica dell’industria 4.0».

Una volta rientrato dagli States, Gatti ha deciso di realizzare il suo sogno qui, in Ticino. «Ho conosciuto delle realtà che non immaginavo esistessero», ammette. «Ho parlato con Lorenzo Leoni e Paolo Orsatti di TI-Ventures, il fondo pubblico della Fondazione Centenario BancaStato a sostegno delle imprese innovative, e ho capito che il progetto poteva prendere forma in Ticino. Attraverso di loro ho scoperto che sul territorio esistevano già delle eccellenze nel campo dell’ispezione ottica, come l’Istituto Sistemi ed Elettronica Applicata (ISEA) della SUPSI, e anche un centro di studi per l’intelligenza artificiale, l’IDSIA, noto a livello internazionale. Così mi sono convinto».

Appena nata, la start-up ha iniziato subito a intrecciare collaborazioni per sviluppare una nuova generazione di sistemi per l’ispezione ottica, più semplici e flessibili. In particolare, tra il 2019 e il 2020 ha avviato due progetti di ricerca sostenuti dall’Agenzia per la promozione dell’innovazione, Innosuisse. «Il primo, condotto con IDSIA, ci ha permesso di sviluppare algoritmi basati sull’intelligenza artificiale quando ancora nessun concorrente sul mercato li usava: addestrando le reti neurali con grandi quantità di immagini di schede elettroniche, i sistemi di ispezione ottica diventano più rapidi nell’identificare i difetti e più efficienti, perché riescono ad analizzare più parametri adattandosi a condizioni (anche di luce) differenti. Inoltre, sempre con IDSIA, abbiamo realizzato un software che si auto-programma da solo (self-programming) durante l’ispezione ottica, facendo risparmiare ore di lavoro», spiega il CEO di Delvitech.

«Il secondo progetto, realizzato con la SUPSI, ci ha permesso di creare una testa ottica unica al mondo che consente per la prima volta di ispezionare le schede elettroniche in qualsiasi fase della produzione». Questa tecnologia, denominata 3IS, sarà a breve lanciata sul mercato con un nuovo algoritmo (training manager) che permette al cliente di migliorare e rafforzare l’intelligenza artificiale presente nel sistema addestrandola in modo intuitivo, in modo da adattarla alle esigenze della propria linea produttiva senza dover tornare alla casa madre per farlo.

Un ulteriore plus potrà arrivare dal nuovo progetto di ricerca appena lanciato con IDSIA che sarà a breve presentato a Innosuisse, volto a sviluppare sistemi capaci di prevedere in anticipo l’errore che può generare schede elettroniche difettose. «In questo progetto – precisa Gatti - miriamo a dotare le macchine di due capacità aggiuntive che attualmente non esistono sul mercato. Innanzitutto la macchina dovrebbe monitorare automaticamente i dati raccolti da una sequenza di schede prodotte, al fine di rilevare anomalie nei parametri del processo produttivo che potrebbero portare alla produzione di schede non conformi: in questo caso il sistema sarà in grado di ridurre la produzione di schede difettose, i tempi di fermo e i costi. In secondo luogo, una volta che il problema su una scheda viene previsto (su una scheda futura) o rilevato (sulla scheda attuale), il sistema dovrebbe stimare quali elementi della linea di produzione hanno causato il difetto, per aiutare il successivo intervento. Per raggiungere questi obiettivi, analizzeremo una grande quantità di dati estratti tramite l’analisi delle immagini durante l’ispezione delle schede».

Attualmente la Delvitech conta una ventina di ingegneri addetti al settore Ricerca e Sviluppo, a cui si aggiungono altri 8 esperti di IDSIA e SUPSI che collaborano a tempo pieno. Oltre alla sede principale di Mendrisio e quella statunitense aperta nel 2019, a breve ne sarà inaugurata un’altra in India, nella Electronic City di Bangalore: un trampolino da cui Gatti vuole tentare il salto nel grande mercato di India e Asia meridionale. Per riuscirci, il business plan di Delvitech punta ad aumentare il personale fino a 350 unità nei prossimi tre anni. L’agenda è già fitta di impegni e scadenze a breve termine.

«Entro quest’anno – afferma Gatti - completeremo la realizzazione delle macchine destinate all’elettronica, mentre nel 2023 intendiamo portare sul mercato macchine di ispezione ottica per semiconduttori. In parallelo avvieremo lo sviluppo di macchine destinate al settore farmaceutico: controlleranno il prodotto ed il packaging (per verificare ad esempio che nelle fiale non rimangano residui di vetro o punti a rischio di contaminazione) e i farmaci stessi, per valutare dimensioni, integrità e perfino composizione delle compresse». L’ultima sfida, ancora più ambiziosa, interesserà invece il comparto alimentare. «In questo caso non svilupperemo vere e proprie macchine per l’ispezione ottica, ma licenze software e moduli ottici che potranno essere impiegati per le applicazioni più disparate, ad esempio valutare se nell’impasto sono presenti dei residui estranei alla lavorazione, oppure per controllare frutta e verdura e verificare la presenza di segni, difetti o parassiti».
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Nella foto in alto (di Alfio Tommasini), il fondatore e amministratore delegato di Delvitech, Roberto Gatti)


 

 

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