Touch Sensity: “making materials speak”

La manutenzione predittiva mira alla riduzione dei costi per aumentare la forza competitiva delle aziende, evitando fermi produzione imprevisti e aumentando al contempo la vita utile dei macchinari industriali (ad esempio riducendo del 5-15% i tempi di inattività degli impianti).

La tecnologia combina i dati dei sensori con tecniche analitiche, permettendo così di ottimizzare la pianificazione degli interventi di manutenzione, prevedendo guasti nei processi di produzione industriale.

Le principali sfide dell’attuale manutenzione predittiva sono legate all’esistenza di dati derivanti dai sensori rumorosi o degradati in un ambiente industriale operativo, alla necessità di raccogliere, trasmettere ed elaborare grandi volumi di dati in modo tempestivo; e all’approccio “ad hoc”, specifico cioè per una componente o un macchinario, piuttosto che globale.

Una soluzione affidabile e versatile inoltre dovrebbe includere sistemi di monitoraggio efficaci, così come tecniche analitiche adeguate e fornire anche un’architettura in grado di elaborare grandi quantità di dati in tempo reale.

Tuttavia, le ambizioni di un progetto come quello di Touch Sensity sono legittimate dal costo globale della manutenzione nel settore dei trasporti, che è di circa 310 miliardi di dollari all’anno.La soluzione di manutenzione predittiva di Touch Sensity può generare un risparmio economico significativo pari a circa il 25% del costo.

Il mercato globale della manutenzione predittiva ammontava a circa 8 miliardi di dollari nel 2022 ed è stimato che aumenterà a 16 miliardi di dollari entro il 2026, con un CAGR del 20%.

La sua applicazione al settore dei trasporti vale circa 2-2,5 miliardi di dollari all’anno al 2026 (SAM, che equivale al 10-15% del TAM). Il SOM per Touch Sensity è stato stimato essere 116 milioni di euro in 5 anni, ovvero 5% del SAM .

Il Business Case dell’applicazione della tecnologia di Touch Sensity prevede che, dato un costo medio di manutenzione per anno per aereo pari a 5 milioni di dollari, questo viene ridotto di circa 1,2 milioni di dollari (pari al 25%).

I pro e i contro

I principali driver del mercato della manutenzione predittiva sono rappresentati da una forte domanda, dalla crescente adozione di big data, AI e ML, dall’alta scalabilità per molteplici casi d’uso e dalla necessità di ottimizzazione di tempo, capitali e raccolta dati.

Per contro, le relative limitazioni risultano essere dovute al ritmo lento del mercato industriale per l’adozione di tecnologie disruptive, alle tematiche di certificazione e alla qualificazione della tecnologia.

Le origini di Touch Sensity

Touch Sensity è una società francese nata a Bordeaux 3 anni fa, come prosecuzione del lavoro di uno dei co-fondatori che ha lavorato all’Institut Inria su tessuti connessi per la prevenzione dei disturbi muscoloscheletrici. Questa tecnologia si è evoluta nel vasto campo dei materiali sensibili, affrontando infine il monitoraggio della salute strutturale (SHM) per l’industria della mobilità.

La loro infrastruttura hardware e software rende possibile rilevare, localizzare e misurare tutti i danni, le deformazioni e gli impatti subiti da una componente integralmente (su qualsiasi tipo di veicolo), il tutto a distanza in tempo reale e senza modificare i materiali.

Touch Sensity in particolare si basa sullo sviluppo di una tecnologia innovativa non invasiva, che permette il recupero di tutti i dati di pressione, piegamento e trazione esercitati su un materiale, così come i danni (ad esempio gli impatti o le crepe), senza utilizzare alcun sensore.

Questo è possibile attraverso la combinazione di un sistema hardware agganciato alla periferia del materiale (tramite connettori o con un rivestimento) e di modelli matematici e intelligenza artificiale che consente di localizzare e modellare in tempo reale tutte le interazioni del campo elettrico, per creare una cartografia 3D e ottenere diverse misurazioni fisiche da confrontare con lo status quo del materiale stesso. Specifici Alert sono inviati sulla base di soglie determinate.

Questa tecnologia può essere adattata a diversi tipi di materiali (solidi o morbidi), indipendentemente dall’ambiente in cui si trovano e per molte diverse applicazioni: sistemi di rilevazione per test non distruttivi, manutenzione predittiva, materiali compositi intelligenti, interfaccia uomo-macchina innovativa.

Queste le principali tecnologie concorrenti per il monitoraggio della salute strutturale dei materiali:

  • Non distruttive: non in tempo reale (richiedono la rimozione della componente), di lunga durata (1 ora/1 m²), e limitate per l’utilizzo su grandi superfici;
  • Strumenti immersivi: non molto accurati (misurazione di punti locali), richiedono un ambiente privo di rumore, integrazione nel materiale (aumento di peso, influenza sulla resistenza meccanica).

Il valore aggiunto della soluzione innovativa di Touch Sensity:

  • Non vengono utilizzati sensori e vi è una visione globale dello stato interno del materiale (non puntuale) a differenza dei sensori unitari;
  • Cattura su grandi superfici (diversi decimetri fino a più di 1 metro quadrato) con una risoluzione spaziale (da un mm);
  • Misurazione in tempo reale che può essere integrata per tutta la vita del materiale, per avere una misurazione longitudinale. Tutto controllabile a distanza o in loco, con un’architettura comune;
  • Versatile, non limitato a un tipo di dati;
  • Adattabile a diversi tipi di materiali (solidi, morbidi) indipendentemente dalle loro dimensioni e topologia (topologie complesse e accidentate);
  • Integrazione non invasiva che permette il monitoraggio dei materiali senza cambiare le loro proprietà fisiche;
  • Sistema completo di acquisizione, analisi ed elaborazione.

Business Model

I ricavi attuali si riferiscono a contratti di tipo PoC e a progetto intrapresi con i principali leader nel settore dei trasporti. Ad oggi, Touch Sensity conta più di 19 clienti attivi, con quasi 20 PoC già completati, 1 progetto completato, altri 5 in corso e altri 10 in trattativa.

Nell’anno in corso la Società è impegnata all’utilizzo della soluzione per funzioni non critiche e rapidamente implementabili, anche ottenendo informazioni da parti attualmente non monitorate (ad es. serbatoi di idrogeno).

Durante il prossimo anno la soluzione scalerà la sua proposta verso funzioni critiche (ad es. fusoliera strutturale, motore) e gestirà la diversificazione dei materiali utilizzati (metallo, plastica). In 4-5 anni l’obiettivo è sostituire l’intero processo di manutenzione firmando contratti a lungo termine.

LIFTT crede che questa soluzione innovativa soddisfi le sfide attuali del monitoraggio della salute strutturale per la rilevazione dei danni dei componenti industriali, rispondendo alle esigenze di un monitoraggio accurato in tempo reale, riducendo i tempi di inattività, utilizzando un approccio olistico che raccoglie e analizza i dati e non influisce sul processo di produzione della parte da monitorare.

I leader del settore industriale e della mobilità stanno già facendo degli sforzi per integrare la loro tecnologia nei loro processi, dando feedback positivi al business case di Touch Sensity.