Analisi delle soluzioni di identificazione automatica per tracking di persone ed oggetti (sviluppo software per il settore medico sanitario)

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Orientare la strategia di investimento tecnologico grazie ad un’analisi comparativa approfondita delle soluzioni di mercato

CLIENTE:

Azienda leader internazionale nel settore Healthcare

L’esigenza

Il cliente aveva la necessità di integrare sulla propria piattaforma software in ambito healthcare dei sistemi di rilevamento automatico che consentissero di tracciare la presenza o il passaggio in aree definite di persone e di oggetti in diversi scenari.

In virtù della nostra esperienza di lunga data in ambito RFID, argomento di cui ci occupiamo dagli esordi di questa tecnologia, ci è stato richiesto di operare un raffronto tra lo stato dell’arte delle tecnologie di identificazione automatica attualmente presenti sul mercato al fine di individuare quelle che meglio si adattassero agli scenari descritti.

 

Analisi

E’ stato condotto uno studio comparativo iniziale per il raffronto delle caratteristiche delle diverse tecnologie di identificazione automatica approfondendone caratteristiche, vantaggi e svantaggi in relazione alle criticità dell’applicazione specifica.

In particolare sono stati analizzati i seguenti sistemi:

  • BLE (Bluetooth Low Energy)
  • RFID passivo UHF/HF (Identificazione a radiofrequenza)
  • NFC (Near Field Communication)
  • UWB (Ultra Wide Band)
  • BARCODE

Per ognuno sono stati valutati vari parametri di confronto: memoria, densità di dati, interferenze nella lettura in caso di sporco o umido o con oggetti interposti, resistenza agli agenti chimici ed ambientali, sicurezza dei dati, possibilità di lettura multipla, velocità di lettura/scrittura, massima distanza di lettura, protocolli di comunicazione, precisione, presenza/durata delle batterie, costo dei lettori e dei tag, facilità di integrazione con i sistemi in essere.

 

Ricerca soluzioni

A seguito dei risultati dell’analisi comparativa è stata effettuata una ricerca di mercato per individuare i migliori fornitori delle tecnologie sulle quali è ricaduta la scelta, ponendo attenzione al rapporto qualità/prezzo delle soluzioni proposte e all’affidabilità del fornitore.

 

Test

Infine, una volta acquistati i prodotti “vincitori” del benchmark, è stata condotta una campagna di test in un ambiente che riproduceva il campo di applicazione reale durante la quale si è rilevato l’andamento della potenza del segnale ricevuto e l’efficacia della lettura simulando diversi scenari. 

Abbiamo prodotto un report dettagliato con tutte le valutazioni effettuate.

L’esito dei test effettuati ha consentito al cliente di orientare la propria strategia di business riguardo ai sistemi in oggetto.

 

Vuoi sviluppare un processo di system integration o di progettazione elettronica?

Operiamo a Pistoia, Firenze, Prato, Pisa, Livorno, Bologna, Piacenza, Milano e in tutta Italia

La testimonianza

“Questo lavoro di consulenza e valutazione delle soluzioni di mercato ha permesso al nostro cliente di orientare le proprie scelte selezionando la tecnologia più opportuna per l’esigenza specifica”

Ing. Lisa Morassi

Co-founder Kiwibit

La richiesta

  • Benchmark sulle tecnologie di identificazione automatica per applicazione in ambito healthcare

Il nostro contributo

  • Analisi dello stato dell’arte della tecnologia, ricerca delle soluzioni di mercato, prove in campo

Tecnologie usate

  • BLE (Bluetooth Low Energy)

  • RFID passivo UHF/HF

  • Barcode

Risultati raggiunti

  • Indicazioni per la strategia di business del cliente

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Generazione automatica di documenti

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Interfaccia per l’automazione della calibrazione di una saldatrice laser utilizzata nella produzione di pacemaker

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Risparmiare costo di personale qualificato grazie ad un software che gestisce i permessi sui diversi dati di macchina separando gli accessi

CLIENTE:

SORIN GROUP

L’esigenza

L’azienda cliente possiede una saldatrice laser utilizzata nel processo di produzione dei pacemaker per cui devono essere quotidianamente effettuate le operazioni di calibrazione, processo molto delicato vista la precisione richiesta nella lavorazione di questa tipologia di apparecchi.

Tali operazioni prevedevano che un addetto alla produzione lanciasse inizialmente un software di calibrazione che comandava l’emissione di una serie di impulsi laser andandone a misurare l’energia. Il risultato della misurazione per le varie forme d’onda, ripetuta fino a quando non rientrava in un range prestabilito, veniva mostrato su un display.

A questo punto il parametro di regolazione della potenza in ingresso corretto doveva essere copiato manualmente e salvato in appositi file di registro della macchina. 

Per questo step finale era richiesto l’intervento di un ingegnere di processo in orario straordinario di inizio turno di produzione, poiché i file di registro che si andavano ad aprire contenevano altre informazioni che non dovevano essere modificabili, e quindi accessibili, dagli addetti alla produzione.

 

La soluzione

La macchina aveva a bordo un pc industriale su cui è installato un sistema operativo Windows NT.

L’obiettivo del lavoro è stato la realizzazione di un’interfaccia software che consentisse agli addetti alla produzione di rilevare le letture e salvare i parametri di calibrazione delle varie forme d’onda nei file di registro, impedendogli però di modificare altre parti degli stessi, evitando così l’intervento dell’ingegnere di processo.

Abbiamo realizzato un software in ambiente .NET che dialoga con il macchinario mostrando a video le letture corrispondenti a varie forme d’onda e che consente solamente agli operatori autorizzati di impostare il valore di potenza di ingresso corretto.

Inoltre il software produce un file di log che registra tutto quello che viene fatto e da chi e che può essere consultato dai capi reparto tramite l’accesso ad un’area riservata.

 

I vantaggi

Aumento della qualità di processo: la registrazione su file di log di tutte le operazioni di calibrazione effettuate ha costituito indice di garanzia della qualità di processo.

Risparmio sui costi di personale: si sono risparmiati i costi di intervento di personale altamente qualificato in orario straordinario per un’operazione a basso valore aggiunto

Aumento del livello di automazione: sono state eliminate le operazioni di “copia incolla” e gli step di apertura manuale di file, generando una riduzione delle probabilità di errore ed un risparmio di tempo.

Miglioramento dell’ergonomia: potendo comandare tutto da un’unica interfaccia l’usabilità del processo è stata ottimizzata.

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Operiamo a Pistoia, Firenze, Prato, Pisa, Livorno, Bologna, Piacenza, Milano e in tutta Italia

La testimonianza

In questo progetto abbiamo curato in modo particolare l’ergonomia dell’interfaccia uomo-macchina in modo che gli operatori potessero procedere con semplicità nella sequenza delle operazioni, limitando la possibilità di errore umano

Ing. Alessandro Paoli

Co-founder Kiwibit

La richiesta

  • Automazione del processo di calibrazione di una saldatrice laser

Il nostro contributo

  • Sviluppo di un’interfaccia che dialoga con la saldatrice laser e registra il log delle operazioni

Tecnologie usate

  • Linguaggio di programmazione VB.NET

  • Protocollo seriale di comunicazione con il macchinario

Risultati raggiunti

  • Aumento della qualità di processo

  • Risparmio sui costi di personale

  • Miglioramento dell’ergonomia

  • Aumento del livello di automazione

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Accelerazione del processo di design e verifica di strutture con interfaccia grafica semplificata e report automatici

CLIENTE:

Importante multinazionale

L’esigenza

Il cliente aveva la necessità di schematizzare graficamente le strutture metalliche complesse che costituiscono i basamenti sui quali vengono assemblate le turbomacchine e poter successivamente lanciare vari tipi di analisi e di calcoli per poter verificare tenuta e deformazioni della struttura in risposta a diverse combinazioni di carico e sollecitazioni esterne (carichi statici, forza del vento, terremoti, …). 

Il cliente aveva inoltre necessità di avere un report dettagliato contenente i risultati delle analisi.

 

La soluzione

E’ stato realizzato un ambiente CAD semplificato in linguaggio Matlab che permette all’utente di disegnare in modalità grafica drag&drop la carpenteria del basamento definendone tutte le proprietà, quali sezioni delle travi, masse, punti di ancoraggio, bitte di sollevamento, rigidità, etc…

Successivamente l’utente può definire diverse combinazioni di sovrastrutture e macchine che vengono caricate sul basamento, inclusive di tutte le caratteristiche di funzionamento dinamico. Il disegno semplificato della struttura modellata viene mostrato tramite un grafico 3D ruotabile.

Infine tramite l’interfaccia il progettista seleziona e valorizza tutti i tipi di sollecitazione che vuole applicare e lancia le analisi statiche e dinamiche che vengono elaborate in maniera automatica grazie alla system integration con macro in linguaggio ANSYS che vengono poi fatte girare su un cluster di calcolo distribuito.

Una volta terminato il calcolo i risultati dell’analisi (immagini e dati numerici) vengono prelevati ed elaborati da un generatore automatico di report da noi realizzato il cui output è un file .docx comprendente testi, tabelle ed immagini e strutturato in vari capitoli e sezioni che viene inviato automaticamente per email all’utente.

Tutto il sistema è installato su di un’infrastruttura enterprise ed è utilizzabile da utenti dislocati in varie parti del mondo per i quali è stato implementato un sistema di autenticazione secondo le policy dell’azienda committente.

 

I vantaggi

Semplicità di utilizzo – risparmio su personale e costi di formazione: prima di avere questo tool per poter fare questo tipo di analisi il cliente doveva ricorrere a personale altamente specializzato che sapesse programmare in linguaggio Ansys in maniera approfondita per costruire manualmente un modello agli elementi finiti della struttura. Con questo tool è stata realizzata l’automazione del calcolo, e l’utente ha a disposizione un’interfaccia molto semplice da utilizzare: per poter lanciare le analisi è sufficiente un disegno in stile wireframe e l’immissione di dati di input nei form predisposti.

Flessibilità: il tool consente di variare contemporaneamente più parametri e di lanciare in parallelo i calcoli per diverse condizioni di carico, in modo da poter comparare in diretta i risultati

Risparmio di tempo: Il tool permette di creare modelli ed applicarvi modifiche in tempi brevi, molto ridotti rispetto ai processi precedenti. L’automazione del calcolo e la generazione automatica del report velocizzano ulteriormente il processo.

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La testimonianza

“Grazie a BDOT possiamo produrre con facilità in poche ore un disegno che prima richiedeva alcuni giorni e competenze molto specifiche. Tanto tempo ed errori risparmiati anche nella successiva produzione del report, lungo alcune decine di pagine, che prima dovevo compilare a mano e adesso mi arriva direttamente nella mail al termine dei calcoli. Adesso posso concentrare le mie energie sugli aspetti progettuali.

Utente del tool

La richiesta

  • Disegno semplificato di strutture e lancio di analisi agli elementi finiti, con produzione di report

Il nostro contributo

  • Tool con doppia interfaccia grafica / tabellare integrato con moduli di calcolo Ansys, e software per la generazione automatica della reportistica

Tecnologie usate

  • Matlab
  • OpenGL
  • Apache POI
  • Java 7 e 8

Risultati raggiunti

  • Risparmio di tempo
  • Risparmio su personale e costi di formazione
  • Semplicità di utilizzo
  • Flessibilità

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Matdry: un software embedded sviluppato con librerie QT per un controllore custom

CLIENTE:

Project Engineering

L’esigenza

Project Engineering srl è un’azienda manifatturiera leader che da oltre 25 anni progetta e realizza dispositivi elettronici nell’ambito dei Controllori Custom e Sistemi di test e Apparecchi medicali. Per conto di una multinazionale loro cliente , ha realizzato un controllore custom per la gestione del processo di asciugatura del materiale plastico all’interno del ciclo produttivo di semilavorati ottenuti per pressofusione.
L’azienda, specializzata nello sviluppo di soluzioni Linux embedded con Qt/QML, ha richiesto il nostro contributo per sviluppare il software embedded in collaborazione con il proprio team di sviluppo. A noi è stato affidato la parte dell’interfaccia uomo macchina (HMI – HUMAN-MACHINE INTERFACE) e la parte di interazione con il controllore dell’impianto, sviluppato da Project Engineering.

 

La soluzione

La specifica fornita dal cliente era composta dal set di mockups realizzati con il tool Figma. Il nostro compito è stato quello di realizzare il software GUI in modo tale da avere un look&feel più vicino possibile a quello dei mockups. Le schermate che abbiamo realizzato sono state circa 70. All’interno di ciascuna di esse erano presenti diversi widget (buttons, dropdown list, tabelle, finestre di allarme, ecc.) e, molto spesso, gli stessi widget sono stati utilizzati in più punti del software con delle piccole differenze tra una schermata e l’altra. Le sfide che abbiamo affrontato in questo progetto sono state:

  1. Generalizzare al massimo il codice di ciascun widget in modo tale da poter riutilizzare lo stesso componente in tutte le schermate in cui era presente. Questo approccio ci ha permesso di realizzare un codice estremamente ottimizzato e facilmente manutenibile, a favore del rispetto dei tempi di consegna e della qualità del prodotto realizzato.
  2. Restare fedeli ai mockups dovendo però adattare il funzionamento degli widget alle logiche previste dal software di controllo che, molto spesso, non risultavano essere allineate.

Abbiamo organizzato il processo di sviluppo secondo la metodologia Agile (Scrum): il lavoro è stato suddiviso in sprint bisettimanali al termine dei quali abbiamo inviato il report sulle attività svolte ed una versione incrementale e testabile del software, in modo da consentire a Project Engineering di valutare lo stato di avanzamento del progetto. Il codice sorgente è stato mantenuto su un repository Git condiviso.

 

I vantaggi

I vantaggi raggiunti al nostro contributo sono stati:

  • Look&feel del software fedele ai mockups di design: in questo modo il prodotto realizzato ha avuto un’ottima usabilità
  • Consegna del software nei tempi prestabiliti: l’approccio Agile Scrum è stato fondamentale per raggiungere questo obiettivo
  • Efficienza ed ottimizzazione del codice sviluppato: la generalizzazione del codice dei singoli widget ci ha permesso di evitare duplicazioni deleterie per la manutenibilità dello stesso.

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La testimonianza

Il progetto relativo all’essiccatore per granulati plastici è stato il nostro secondo progetto sviluppato con Kiwibit, in linguaggio C++ in ambiente Linux su hardware ARM. Anche in questo progetto abbiamo raggiunto gli obbiettivi prefissati sia in termini tecnici che temporali, nonostante che durante lo sviluppo siano emerse significative modifiche ai requisiti che ci hanno costretto a riformulare la pianificazione del lavoro. L’utilizzo di metodologia Agile ha sicuramente contribuito a gestire la situazione, ma sono le persone che fanno la differenza ed in questo Kiwibit si è confermato un ottimo partner.

Ing. Marco Del Nero

R&D Controllers Manager, Project Engineer

La richiesta

  • Sviluppo di un software embedded HMI per il controllo del processo di asciugatura del materiale plastico per stampi in pressofusione in collaborazione con il team di sviluppo del cliente

Il nostro contributo

  • Sviluppo del software GUI secondo il look&feel dei mockups realizzati dal team di design e della parte di interfaccia verso il modulo di controllo realizzato da Project Engineering
  • Gestione del processo in modalità Agile Scrum con sprint bisettimanali

Tecnologie usate

  • ARM based HMI con micro i.MX6ULL
  • SO Linux Embedded
  • librerie QT5
  • linguaggio di programmazione C++, QML, Javascript

Risultati raggiunti

  • Look&feel del software fedele ai mockups di design
  • Consegna del software nei tempi prestabiliti
  • Efficienza ed ottimizzazione del codice sviluppato

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Smart Pallet: come abbiamo limitato l’errore umano e migliorato l’esperienza lavorativa degli operatori con un sistema economico di facile manutenzione

CLIENTE:

El.Co. Soc. Coop.

L’esigenza

El.Co. Soc. Coop. annovera tra le sue principali attività quella di assistenza su apparecchiature industriali, organizzata su più linee dedicate alla riparazione delle schede elettroniche. 

In ogni postazione, durante la lavorazione le schede elettroniche esaminate, dotate ognuna di codice a barre con serial number univoco, vengono collocate in pallet di riferimento in base al tipo di scheda, allo stato di lavorazione e all’esito della riparazione. 

Il cliente necessitava di un sistema di controllo che permettesse agli operatori di evitare gli errori nel collocamento delle schede nel relativi pallet e contemporaneamente tenere traccia del percorso delle schede all’interno dell’azienda.

Ciò è particolarmente importante per le schede non riparabili che devono essere inviate allo smaltimento: per farle uscire dallo stabilimento è necessario produrre una bolla contenente i serial number esatti. 

Al momento del nostro intervento questa operazione veniva fatta mediante registrazione manuale dei SN su di un file excel che veniva poi inviato, sempre manualmente, per email al responsabile della materia prima.

 

La soluzione

Abbiamo realizzato un sistema integrato semplice ed economico, di facile reperibilità e manutenzione, ma al contempo robusto ed avanzato.

Una postazione costituita da una staffa metallica che sorregge: una centralina elettronica connessa in Wi-Fi sulla rete intranet dell’azienda, un monitor touchscreen sul quale è visualizzata l’interfaccia uomo macchina (HMI) installata sul client che serve all’operatore per interagire con il sistema ed un barcode reader per la lettura dei codici a barre delle schede e del pallet. 

A valle di questa struttura è presente un software lato server che ha lo scopo di:

  • Acquisire ed archiviare, storicizzandoli, i dati letti dal client
  • Gestire la logica di business dell’applicazione che impedisce errori, ripetizioni, inserimenti indesiderati
  • Generare autonomamente il file .csv
  • Inviare automaticamente l’email contenente il file allegato ai responsabili 


Il risultato conseguito è strumento moderno e semplice da usare, user-friendly ed ergonomico, con una filosofia di utilizzo orientata a quella di un semplice smartphone, basata su una grafica accattivante, semplici gestures, messaggi all’utente chiari e un’interfaccia intuitiva, strettamente adattata a tutte le fasi di lavoro. 

In questo modo gli operatori possono controllare in ogni istante di aver eseguito correttamente le loro operazioni, e tutto il processo produttivo è più sicuro e meno soggetto ad errori: gli obiettivi del progetto Smart Pallet.

 

Le modalità del nostro intervento

In fase di analisi abbiamo prodotto dei mockup grafici interattivi per far provare al cliente quale sarebbe stato il look&feel dell’applicazione ed abbiamo definito le user stories, secondo i principi della modalità Agile con cui operiamo, in base alle quali abbiamo poi rilasciato al cliente in fase di sviluppo versioni incrementali del software da testare.

Per fornire al cliente una stima del costo di produzione abbiamo svoluto un’analisi di mercato e scelto i componenti adatti con il compromesso migliore tra prestazioni/qualità/ prezzo ponendo particolare attenzione alla reperibilità dei prodotti nel tempo. 

Infine abbiamo provveduto all’acquisto dei componenti necessari ed alla realizzazione del prototipo e del banco di test.

Durante tutto il processo di sviluppo l’interazione con il cliente è stata continua, in costante allineamento, sia tramite call in remoto che con visite di persona presso la sede operativa.

 

I vantaggi

I vantaggi raggiunti al nostro contributo sono stati:

  • Maggior robustezza nel processo di tracciabilità delle schede all’interno dell’azienda
  • Possibilità di mantenere un archivio, consultabile in ogni momento, dove sono presenti tutti i dati processati in lunghi archi temporali
  • Semplicità nella gestione dei processi di lavoro grazie all’introduzione di una applicazione web

La testimonianza

“Tracciare i Serial-Number delle schede era un problema del nostro processo produttivo.
Smart-Pallet lo ha semplificato, rendendolo intuitivo e a impatto minimo sulla filiera di riparazione.
Anche collaborare con Kiwibit è stato “Smart” proattivi nella progettazione, attenti e efficaci nella fase di debug.
Molto soddisfatto del progetto e della collaborazione” 

Simone Poggesi

El.Co. soc. coop.

La richiesta

  • Progettazione di un sistema integrato per migliorare l’esperienza lavorativa degli operatori ed aumentare la produttività

Il nostro contributo

  • Analisi del progetto, scelta dei componenti e definizione dell’architettura
  • Sviluppo dell’applicazione embedded
  • Realizzazione del prototipo
  • Supporto remoto e in sede nella fase di messa a punto finale

Tecnologie usate

  • Raspberry Pi4 
  • sistema operativo Raspbian
  • Display touchscreen 7”
  • Angular 8 e Node.js
  • Lettore barcode USB

Risultati raggiunti

  • Aumento della produttività
  • Drastica riduzione dell’errore umano
  • Semplificazione ed aumento dell’ergonomicità del processo
  • Progettazione ed implementazione di un prodotto efficiente, flessibile, facilmente configurabile e manutenibile

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