Spatial Intelligence, che cos’è, applicazioni e vantaggi per le imprese

Ottimizzare la produzione, migliorare la sostenibilità e potenziare la pianificazione: sono solo alcuni dei vantaggi abilitati dalla Spatial Intelligence nell’industria.

Grazie all’uso di sensori di precisione, gemelli digitali e intelligenza artificiale, le aziende possono infatti simulare e analizzare complessi sistemi fisici in tempo reale, permettendo decisioni più informate e rapide.

L’implementazione di queste tecnologie non è però priva di sfide. La raccolta e gestione di dati accurati e l’integrazione con i sistemi esistenti richiedono un approccio strategico, innovativo e basato su partnership strategiche.

Per capire che come si sta evolvendo la Spatial Intelligence abbiamo intervistato Burkhard Boeckem, Chief Technology Officer di Hexagon, azienda specializzata in soluzioni di realtà digitale realizzate tramite la combinazione di sensori, software e tecnologie autonome.

Che cosa si intende per Spatial Intelligence

Partiamo da cosa si intende per Spatial Intelligence e qual è il ruolo della tecnologia. “La Spatial Intelligence consiste nella capacità di comprendere come gli oggetti si relazionano e interagiscono tra loro nel mondo reale. Lo facciamo utilizzando sensori per acquisire informazioni e dati sul mondo reale al fine di creare un gemello digitale e ottenere insight e azioni utilizzando l’intelligenza artificiale”.

Alla base del processo ci sono i dati, da cui però devono essere estratte le informazioni rilevanti che possono essere tradotte in intelligence. Questo richiede l’uso della tecnologia e, in particolare, di AI, digital twin e sensori di precisione.

Applicazioni e vantaggi nell’industria

Molti settori stanno traendo beneficio dalle tecnologie di Spatial Intelligence, come i gemelli digitali AI-enabled. I gemelli digitali, che creano repliche virtuali di entità fisiche, offrono vantaggi significativi nel monitoraggio, nella simulazione e nella manutenzione predittiva.

“Nel nostro Digital Twin Industry Report, abbiamo chiesto ai dirigenti la loro esperienza con i digital twin e i risultati parlano chiaro. In media, le organizzazioni che utilizzano i gemelli digitali riportano: una crescita del fatturato del 19%, una riduzione dei costi del 19%, 22% di ROI previsto e una diminuzione delle emissioni del 15%”.

Tuttavia, se potenziati con l’AI, questi sistemi offrono maggiori capacità di analisi dei dati in tempo reale, simulazione di scenari e processi decisionali autonomi. L’integrazione tra queste tecnologie consente dunque una pianificazione urbana più resiliente, un’industria manifatturiera più avanzata e una gestione sostenibile delle risorse naturali.

“I produttori utilizzano la Spatial Intelligence per pianificare, gestire e ottimizzare le loro aziende. I digital twin abilitati dall’AI consentono di ottimizzare le planimetrie e di modificare velocemente le linee di produzione per garantirne un funzionamento più intelligente e sostenibile. Portando il mondo fisico in un’accurata “sandbox” virtuale delle loro fabbriche, i produttori possono collaborare con i loro team e fornitori. L’AI può quindi valutare gli scenari “what-if” che potrebbero aumentare l’efficienza e la produttività”.

Hexagon stima che questo approccio possa far risparmiare a un’azienda manifatturiera globale 42 milioni di euro all’anno, evitando errori costosi e riducendo del 50% i costi di viaggio e la formazione on-site.

“Ad esempio, Ford Motor Company effettua lunghe simulazioni sul design delle sue ruote al fine di prevedere come reagirebbero alle sollecitazioni nel mondo reale. La soluzione di Hexagon per l’ingegneria abilitata dall’intelligenza artificiale ha completato questa analisi di simulazione in pochi secondi, invece che in giorni. In questo modo l’azienda ha risparmiato più di 1.000 ore di lavoro, pur mantenendo un’accuratezza del 92%”.

La spatial intelligence per città più sostenibili

La Spatial Intelligence viene applicata sempre più spesso alla pianificazione e alla costruzione delle nostre città, in modo intelligente e sostenibile.

Per esempio, Hexagon ha creato un digital twin della città di Klagenfurt, in Austria, partendo da 19.000 immagini aeree della città. L’intelligenza artificiale calcola istantaneamente il potenziale solare di ogni tetto di Klagenfurt, considerando fattori come l’ombra e l’esposizione, un compito che richiederebbe mesi di lavoro manuale.

Il digital twin ha migliorato notevolmente gli sforzi di pianificazione urbana sostenibile della città. In soli due anni, grazie alla Spatial Intelligence fornita dal gemello digitale abilitato dall’ AI, la città ha raddoppiato il numero di pannelli solari, aumentato gli spazi verdi del 4% e incrementato la copertura arborea di 41 ettari, riducendo le isole di calore.

“La Spatial Intelligence sta dunque aiutando la città a raggiungere l’ambizioso obiettivo di zero emissioni entro il 2030. È importante notare che il gemello digitale è accessibile gratuitamente a tutti i residenti e alle imprese tramite il sito web della città, rendendo così la Spatial Intelligence accessibile al grande pubblico e democratizzando gli sforzi per la sostenibilità”.

Robot sempre più intelligenti e autonomi

La Spatial Intelligence sta rivoluzionando il campo della robotica, permettendo ai robot di superare le semplici capacità meccaniche per acquisire una comprensione avanzata dell’ambiente che li circonda.

I robot di nuova generazione, infatti, sono in grado di aprire porte, identificare ostacoli e svolgere compiti complessi grazie a un’intelligenza spaziale sofisticata. Questo progresso si basa su tre tecnologie chiave: i gemelli digitali, l’intelligenza artificiale e i sensori di precisione.

I gemelli digitali, che sono repliche virtuali di ambienti reali, permettono ai robot di simulare e pianificare i loro movimenti in un mondo virtuale prima di eseguirli nel mondo fisico. I sensori, d’altra parte, raccolgono dati ambientali precisi in tempo reale, aggiornando costantemente i gemelli digitali per fornire rappresentazioni virtuali altamente accurate. L’intelligenza artificiale, infine, consente ai robot di apprendere in questi ambienti virtuali attraverso l’apprendimento per rinforzo e per imitazione.

Nel reinforcement learning, i robot virtuali eseguono simultaneamente compiti all’interno di un digital twin, con algoritmi di AI che premiano i comportamenti più efficaci per migliorare le prestazioni. Nell’apprendimento per imitazione, invece, l’AI insegna ai robot a adattarsi autonomamente a nuove situazioni, come raccogliere diversi tipi di oggetti, migliorando la loro capacità di interagire con il mondo reale in modo efficiente e versatile.

La Spatial Intelligence quindi sta contribuendo all’evoluzione di una robotica di nuova generazione dove i robot diventano sempre più intelligenti e autonomi grazie alla capacità di comprendere (e quindi reagire in autonomia) gli stimoli esterni. Progressi che porteranno la robotica a raggiungere la maturità necessaria a nuove applicazioni.

Applicazioni che, tuttavia, richiedono una stretta collaborazione tra aziende, anche intersettoriale.

“Ad esempio, Hexagon è partner di Nvidia dal 2023. Nvidia sfrutta i dati di Hexagon per creare simulazioni fisicamente accurate su scala mondiale nella sua piattaforma Omniverse. Siamo anche partner di Boston Dynamics. Uno dei sensori di precisione di Hexagon, il Leica BLK ARC, è il primo device di reality capture certificato per lo Spot di Boston Dynamics. Il sensore si integra con il cane robot per scansionare autonomamente ambienti come fabbriche e magazzini”.

Sfide e opportunità nell’implementazione della Spatial Intelligence

Nonostante i vantaggi, l’implementazione della Spatial Intelligence non è priva di sfide, principalmente legate alla gestione dei dati e all’integrazione tecnologica.

Una delle principali difficoltà risiede nella qualità, coerenza, integrazione e interoperabilità dei dati necessari per il funzionamento dei gemelli digitali abilitati dall’intelligenza artificiale.

Questi sistemi richiedono enormi quantità di dati affidabili, che non tutti i settori sono prontamente in grado di fornire. Per affrontare questo problema, è essenziale investire in strumenti che facilitino il processo di acquisizione e migliorino la qualità dei dati, garantendo così la produzione di insight utili.

Un’altra sfida critica è l’integrazione delle nuove tecnologie con i sistemi e i flussi di lavoro preesistenti, un’operazione che può essere particolarmente complessa in ambienti industriali regolamentati e complessi, dove i cambiamenti devono essere gestiti con estrema attenzione.

Anche in questo caso, spiega Boeckem, diventa centrale il ruolo delle partnership: “Le aziende dovrebbero collaborare con partner che ne condividano la mission e siano capaci di supportarle nell’implementazione della tecnologia grazie a una profonda conoscenza del settore in cui operano”.

Un esempio dei benefici derivanti da una partnership strategica è quello tra Hexagon e l’Università di Vienna per contribuire al ripristino della foresta pluviale di La Gamba, in Costa Rica.

In questo progetto, i sensori di precisione di Hexagon consentono una raccolta dati rapida ed efficiente per determinare le condizioni della foresta pluviale senza la raccolta manuale dei dati. Hexagon offre la sua esperienza nel data collection e nella generazione di insight, mentre i ricercatori portano l’esperienza scientifica e operativa nell’interpretazione dei risultati.

Le opportunità offerte dalla Spatial Intelligence sono quindi molte e un ulteriore sviluppo tecnologico, accompagnato dalla diffusione della consapevolezza dei vantaggi offerti da queste tecnologie (come i digital twin AI-enabled), contribuirà allo sviluppo di applicazioni in nuove industrie.

“Vediamo un crescente interesse per i digital twin AI-enabled, poiché le aziende cercano di migliorare le proprie competenze nella Spatial Intelligence in settori quali manifatturiero, edilizio, minerario, in quello della public safety, dell’agricoltura e nelle città. Questa attenzione verso la Spatial Intelligence riflette una consapevolezza sempre maggiore dell’importanza di saper interpretare e gestire gli spazi fisici in un mondo digitale”.

“Il mio consiglio per le aziende è quello di valorizzare al massimo i dati già in possesso e assicurarsi di poter disporre dell’infrastruttura giusta per sfruttare appieno il proprio potenziale. I progetti pilota che dimostrano i vantaggi immediati possono accelerare l’adozione su larga scala, mantenendo l’azienda in vantaggio rispetto alla concorrenza”.