Progetto di ricerca KOGNIA: progettazione assistita dall'Intelligenza Artificiale

L'Università di Ausgburg e CADENAS partecipano al progetto di ricerca KOGNIA per sviluppare un sistema di assistenza per la progettazione CAD, supportato dall'intelligenza artificiale. I ricercatori hanno sfruttato la somiglianza del CAD con il linguaggio umano.

Il progetto di ricerca KOGNIA è stato fondato per supportare i processi di progettazione attraverso intelligenza artificiale e machine learning. Sponsorizzati dal Ministero dell'Economia, dello Sviluppo Regionale e dell'Energia della Baviera, i ricercatori dell' Istituto per l'Ingegneria del Software & dei Sistemi (ISSE) dell'Università di Augsburg e i dipendenti di CADENAS hanno lavorato a un sistema di assistenza AI per il CAD.

L'obiettivo del progetto era quello di riutilizzare le conoscenze e le soluzioni delle costruzioni precedenti per nuovi progetti. "Quando un'azienda progetta un prodotto, ad esempio uno smartphone, per la prima volta, viene raccolto il piano di costruzione", spiega il Prof. Dr. Wolfgang Reif, direttore dell'ISSE e responsabile di KOGNIA. In questo modo emergono enormi quantità di piani di costruzione e di dati. In teoria, i progettisti che stanno sviluppando un progetto successivo possono attingere a questi dati.

Ma in pratica, soprattutto gli ingegneri giovani e inesperti si trovano ad affrontare molteplici problemi: Da un lato devono imparare i piani di costruzione standard dell'azienda e dall'altro devono cercare il pezzo giusto in innumerevoli cataloghi di prodotto. "Questo occupa circa il 60-70% del tempo di lavoro su una costruzione CAD", spiega Carola Lenzen, project staff e ricercatrice dell'ISSE.

KOGNIA ha cercato di semplificare la ricerca di parti con l'aiuto dell'intelligenza artificiale. CADENAS è stata scelta per il progetto, perché l'azienda ha più di 30 anni di esperienza con il software PARTsolutions. La soluzione per la Gestione Strategica delle Parti aiuta a semplificare la ricerca delle parti e quindi a velocizzare i processi di progettazione. Su questa base ISSE e CADENAS hanno sviluppato un'intelligenza artificiale che raccoglie ogni parte nel suo posto all'interno della struttura complessiva e della sua interazione con gli altri componenti.

"Abbiamo capito che il CAD e il linguaggio umano sono molto simili. Come l'ordine delle parole in una frase rappresenta una struttura linguistica, è possibile immaginare la costruzione CAD di un prodotto come un ordine di parti", sottolinea Reif. I ricercatori hanno quindi affrontato una nuova sfida: le reti neurali artificiali esistenti, gli algoritmi alla base dell'IA, sono utilizzate per elaborare immagini o linguaggio. "Abbiamo dovuto trovare un modo per tradurre le parti in parole, per capire la complessità", spiega Lenzen.

"L'IA analizza ogni progetto esistente di un'azienda per imparare la connettività dei componenti. In questo modo acquisisce una conoscenza specifica dell'azienda. Per questo motivo KOGNIA non dà un suggerimento generico, ma fornisce un suggerimento preciso, che si adatta perfettamente al caso d'uso interno. In questo modo i dipendenti esperti impiegano meno tempo a trovare le parti giuste e i nuovi progettisti imparano a conoscere le condizioni di progettazione dell'azienda", afferma Frank Epple, CTO e project manager di KOGNIA presso CADENAS.