AR/VR E AI TECNOLOGIE ABILITANTI PER I SISTEMI PRODUTTIVI HUMAN-CENTERED - LA FABBRICA DELLE PERSONE NELL'INDUSTRIA 4.0 - PROGRAMMA INNETWORK
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AR/VR e AI tecnologie abilitanti per i sistemi
produttivi human-centered
Marco Sacco, STIIMA-CNR
La Fabbrica delle Persone
Elena Pessot, nell’Industria 4.0
Marco Sacco
Foligno,
Lecco, 2812 Dicembre 2019
Novembre 2019
STIIMA ORGANIZATION
STIIMA personnel
Permanent staff 91
Full Time Temporary staff 44
PhD students 3
Total 138
of which 111 people are RTD staff
(Researchers)
and 27 Technicians and Administrative
staff
Currently STIIMA is involved in more
than 32 National and European RTD
projects
European projects (H2020): 19 (3 as
coordinator)
Main actions: FoF, ICT, CIRC and SPIRE
+ 2 research labs: STIIMA projects cash flow
• University of Padua (@ Vicenza) Annual average (2009-2018): ~ € 4.500.000
• University of Bologna
STIIMA is part of the DIITET, Department for Engineering, ICT, Energy and Transportation Technologies of CNR
Marco Sacco Slide 2
STIIMA RTD&I DOMAINS: 8 RESEARCH GROUPS
Dynamic Micro Enabled Intelligent and Machine and Enterprise Manufacturing Intelligent Visual and
Analysis Devices Autonomous Manufacturing Engineering and Business Sensing and Computational
and Simulation and Systems Robot Systems Control Systems Virtual Models Perception Intelligence
of Machinery Applications
Micro Human-Robot Advanced Business Models; Advanced Computer Vision,
Machine Tools; Manufacturing; Interaction Machine Augmented & Industrial Perception, Vision Artificial
Mechatronics; Micro Robotics; Control; Control; Adaptive Virtual Reality; Product Service Systems, Real- Intelligence,
Cutting Micro Assembly; Environment- Factory Virtual Factory; Systems; Time Signal Machine
Process; Energy Micro EDM; Robot Automation; Semantic Web Manufacturing Processing, Learning, 3D
Efficiency; Process Micro Injection Interaction Energy and Ontology; Strategy; Multisensor Data Imaging,
monitoring and Moulding Control; Robot Efficient and Human Factors Life Cycle Fusion, Mobile Multispectral and
control; Virtual Design, Dynamics Green Management; Robotics, Sensor Iperspectral
Prototyping and Control; Production; Sustainability and Robot Imaging,
Multi Robot Consumer Networks, Quality Control,
Cooperation Centred Decision Making, Autonomous
Manufacturing Design and vehicles,
Control of Bioinformatics,
Intelligent Devices Medical Imaging
Marco Sacco Slide 3
Research Group
Development of the
Human Oriented
VIRTUAL FACTORY
Worker Satisfaction
Marco Sacco Slide 4
Facts & Figures Crescita della popolazione mondiale del 18% nei prossimi 20 anni, pari a 1,2 miliardi di persone in più al 2030 → nuovi potenziali clienti, che unito ai sempre più elevati standard di vita, porterà alla disponibilità di un numero sempre più ampio di nuovi mercati. • Invecchiamento della popolazione, la percentuale di 60+ aumenterà dal 23% al 29% nei paesi sviluppati e dal 9% al 14% nei paesi in via di sviluppo → creazione di una serie di servizi alla persona e di prodotti sempre più personalizzati. • Aumento dei lavoratori anziani. Tra la popolazione attiva nell’UE-27, la fascia d’età compresa tra 55 e 64 anni aumenterà di circa il 16,2%, (9,9 milioni) tra il 2010 e il 2030. Tutte le altre fasce d’età diminuiranno dal 5,4% (40-54 anni) al 14,9% (25-39 anni) → equilibrio tra lavoratori sempre più longevi e opportunità di lavoro per le nuove generazioni. • Aumento dell'urbanizzazione pari al 7% nell'arco dei prossimi 20 anni, che porterà ad abitare nelle città entro il 2030 quasi il 60% della popolazione mondiale, con punte pari all'82% nei paesi industrializzati e una media del 56% in quelli in via di sviluppo → megacittà. Marco Sacco Slide 5
Sfide Marco Sacco Slide 6
Sede di Lecco
Ufficio Luoghi di cura
Virtual Factory
Casa Fabbrica
Domus – Casa del Futuro
Marco Sacco Slide 7
AR e VR
Virtual or Augmented Reality?
Marco Sacco Slide 8
Interazione in ambiente Reale
Ambiente Reale
Stimoli dal Mondo Reale
Interpretazione dei segnali attraverso i nostri sensi
(Creazione di un modello di rappresentazione)
Percezione dell’ambiente Reale
Interazione con l’ambiente reale
Marco Sacco Slide 9
Interazione in ambiente Virtuale
Ambiente Virtuale
Segnali Virtuali
Segnali percepiti attraverso dispositivi
Stimolazione dei sensi
Percezione dell’ambiente Virtuale
Interazione con l’ambiente sintetico
Marco Sacco Slide 10Dispositivi di Interazione Marco Sacco Slide 11
Solo un po’ di storia
Ivan Sutherland Carolina Cruz- Hirokazu Kato & Unity becomes a Ikea catalogues is
designs the first Neira creates the Mark Billinghurst quasi standard for available in AR for
VR device “CAVE" presents ARToolKit the creation of the Android
AR/VR worlds
1968 1992 1999 2010 2013
Marco Sacco Slide 12Nuovi Dispositivi
March 2014, Facebook
2017 bought the start-up Oculus VR
Oculus Go Nov. 2015 Samsung Gear VR (headset for VR using a
(450$)
(220$) smartphone as display) is launched
(70$)
April 2016 HTC Vive (immersive VR goggles) is available
2018 HTC Vive Microsoft HoloLens
announces2 HoloLens – August 3rd
– Feb 2019
PRO (700$) 2016 (3500$)
(800$) (3300$)
Marco Sacco Slide 13Gap tecnologico
Smartphone, Surface, Tablet or Laptop
1BLN € 10K €
Silicon Graphics
dVisor BARCO Hololens HTC-Vive BARCO
Marco Sacco Slide 14La fabbrica virtuale Marco Sacco Slide 15
… con un po’ di intelligenza Marco Sacco Slide 16
Continuità digitale
Factory level
Despite
the granularity
and the user Digital
Cell level Between
Real Factory and
Digital factory
Component
level Real
Along the whole
Factory life-cycle
Concept Design Planning Deployment Operation
Marco Sacco Slide 17Training off the job Marco Sacco Slide 18
Healthy and Active Aging
✓ Interventions addressing modifiable risk factors in elderly with MCI
Physical exercise Cognitive training
Collaboration:
Marco Sacco Slide 19Return to Work
✓ A simulator to promote the return to work of novice wheelchair users
RIENTR@ Simulator
Personnel
Suggested Training
User’s configuration environments
evaluation core
of skills
Visual/audio feedback
Still-possible
Haptic feedback
Navigation
jobs
Interaction
Performance
User Report
Subjective variables
Marco Sacco Slide 20Ergonomics
✓ Smart reconfiguration of a virtual assembly station optimizing ergonomics for
each operator
Suggested
re-configuration
Ergonomics
assessment
Bayesian Optimization
Collaboration: Model
Marco Sacco Slide 21Enabling Technologies for Factories
Healthy & Robotic-assisted Return to work,
active ageing rehabilitation movement analysis
Aging Workers Humanized co-bot Human Factors & ergonomics
[GAWAIN – Managing Aging [MindBot - Mental Health promotion of [AURAS – Automatic User-centered
Workforce with Adaptive Intelligent cobot Workers in Industry 4.0, SC1-BHC- Redesign of an Assembly Station,
solutioNs, AAL2019] 2018-2020] STIIMA Grant 2019]
Marco Sacco Slide 22Training … on the job Marco Sacco Slide 23
Conclusioni
Il modo per iniziare a fare
qualcosa è smettere di parlare
e iniziare a fare.
Continuiamo ad andare avanti,
aprire nuove porte, e fare nuove
cose, perché siamo curiosi, e la
curiosità ci porta a intraprendere
nuovi percorsi
Potete progettare, creare e costruire il
luogo più meraviglioso della terra ma
occorreranno sempre le persone
perché il sogno diventi realtà.
Marco Sacco Slide 24Grazie per
l’attenzione
Institute of Intelligent Industrial Technologies and Systems
for Advanced Manufacturing
National Research Council of Italy
Via G. Previati, 1/E
23900 Lecco Italy
Via A. Corti, 12
20133 Milan Italy
e-mail: marco.sacco@stiima.cnr.it
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