Knowledge-based Engineering: catturare e rielaborare ingegneristicamente prodotti e processi del sapere

Il Dizionario della Digitalizzazione: K come Knowledge-based Engineering

Simone Garagnani - Ingegnere Ph.D. - Università di Bologna - Coordinatore scientifico di BIM Foundation 07/08/2018 481

INGENIO  lancia la rubrica "Il Dizionario della Digitalizzazione" a cura di Simone Garagnani, si tratta di brevi articoli con l’obiettivo di riflettere o di approfondire o ancora di guardare da un punto di vista diverso  termini ormai entrati nel linguaggio corrente e che a volte si utilizzano senza valutarne il reale significato.

K come Knowledge-based Engineering

Retaggio di un approccio alla gestione delle informazioni per il manufacturing di fine anni Settanta, la Knowledge-base Engineering (KBE) è tornata alla ribalta in questi anni, in virtù di una spiccata attitudine a raccogliere, organizzare e riutilizzare le conoscenze tecniche necessarie per automatizzare consistenti porzioni del processo industriale, anche nelle costruzioni.
La KBE è una vera e propria disciplina che riunisce le tecnologie classiche nei database con la programmazione ad oggetti, l’intelligenza artificiale, il design computazionale e la più tradizionale rappresentazione CAD, con la quale molto spesso è stata confusa.
Per molti anni la KBE è stata appannaggio quasi esclusivo delle industrie ad alta competitività (aerospaziali e dell’automotive) ma l’avvento pervasivo della digitalizzazione anche negli altri comparti ne consente oggi uno sfruttamento molto più esteso e a livelli differenziati.

Nel documento intitolato Achieving Competitive Advantage through Knowledge-Based Engineering, a firma di Cooper, Fan e Li1, si leggono ordinatamente e per la prima volta le definizioni e un glossario di termini che puntano ad una descrizione completa della KBE. Questo documento fu voluto all’inizio di questo secolo dal British Department of Trade and Industry, con l’intento di chiarire i significati molteplici della KBE, orientata alla formulazione di nuove tecniche basate sulla digitalizzazione per sfruttare al massimo il potenziale dell’IT.
L’idea centrale della KBE è quella di combinare le informazioni, provenienti da una sorprendente varietà di fonti, per arrivare alla definizione di strategie produttive ottimizzate e frutto di automatismi e relazioni.

Gianfranco La Rocca2 definisce quindi la KBE come “una tecnologia basata sull’uso di programmi informatici dedicati (i KBE systems, o sistemi esperti) in grado di catturare e successivamente rielaborare ingegneristicamente prodotti e processi del sapere, al fine di ridurre tempi e costi nello sviluppo produttivo, avvalendosi di automatismi per svolgere compiti ripetitivi e non creativi, con il supporto multidisciplinare di varie fonti conoscitive durante tutto il ciclo produttivo”. Airbus, una delle aziende pioniere della KBE, considera ad esempio la disciplina come una vera e propria ingegneria del sapere.

In linea di massima, un sistema KBE funziona recependo come input tutti i dati necessari per lo sviluppo di una determinata mansione; applica successivamente regole (relazioni, consequenzialità, algoritmi) per arrivare al progetto di un sistema o di un componente senza o quasi il controllo passo per passo di una figura umana.
In architettura il processo è similare al generative design, che condensa in geometrie complesse le relazioni e le conoscenze che derivano dai campi più disparati del sapere: biologia, psicologia, neuroscienze, ecc…

Si intuisce quindi come gli strumenti dedicati sono strumenti complessi e non semplici tool di rappresentazione. I CAD per intenderci, sono ancora una volta solamente espressione grafica di un processing più ramificato, dove gli automatismi possono trarre dati di avvio da sensori (IoT), tabelle relazionali e archivi informativi, per gestire il dato ottimizzando nel tempo il risultato finale (da questo l’interesse per la KBE da parte dell’Intelligenza Artificiale più o meno estesa).


[1] S. Cooper, I. Fan, G. Li, Achieving competitive advantage through knowledge based engineering – a best practice guide, in: Department of Trade and Industry, 2001.

[2] N. Milton, G. La Rocca, KBE Systems, in: Sica (Ed.), Knowledge Technologies, Polimetrica, Monza, IT, 2008.