Il lavoro con le immagini che le macchine interpretano

Un mestiere tecnico che a scuola non ha ancora un nome: cosa fa chi prepara le immagini per i sistemi automatici e da quali percorsi di studio si arriva.

Il mestiere che a scuola non ha ancora un nome: chi lavora con le immagini che le macchine devono interpretare

Esiste una figura professionale che nessun indirizzo scolastico italiano nomina per esteso e che quasi tutte le aziende manifatturiere di una certa dimensione stanno cercando. Il compito consiste nel rendere un oggetto leggibile a un sistema automatico: scegliere da dove guardarlo, con quale luce, in quale istante, e poi definire cosa il sistema debba considerare accettabile. Chi installa e configura in una linea produttiva le telecamere per visione artificiale di VA Imaging e degli altri costruttori del settore fa esattamente questo, e lo fa da una posizione scomoda, perché deve parlare tre linguaggi che a scuola vengono insegnati in aule diverse.

Un mestiere che sta tra tre discipline

Il primo linguaggio è quello dell’ottica, cioè fisica applicata. Serve capire come si comporta la luce quando incontra una superficie lucida, opaca, trasparente o traslucida, cosa succede a differenti angoli di incidenza, perché un filtro polarizzatore elimina un riflesso e perché la profondità di campo si riduce quando si apre il diaframma.

Il secondo è quello dell’informatica, ma in una forma specifica: elaborazione di immagini e, sempre più spesso, addestramento di modelli. Non si tratta di scrivere applicazioni, si tratta di capire perché un algoritmo classifica male un caso e cosa cambiare nei dati per correggerlo.

Il terzo è quello della produzione. Nessuna soluzione tecnicamente elegante sopravvive se ignora che la linea non può fermarsi, che il capannone d’estate ha una luce diversa da quella d’inverno e che l’operatore del turno di notte non ha voglia di ricalibrare niente. Chi conosce solo due dei tre linguaggi produce impianti che funzionano in laboratorio e falliscono in stabilimento.

Cosa fa concretamente chi prepara le immagini

La giornata tipo assomiglia poco all’immaginario tecnologico. Si comincia con dei pezzi veri portati in un’area di prova, si monta un supporto, si prova un’illuminazione, si guarda il risultato, si cambia l’angolo di dieci gradi, si riguarda. È un lavoro molto manuale nella fase iniziale, fatto di tentativi ordinati e di appunti su cosa ha funzionato.

Quando l’immagine è buona comincia la parte di configurazione: definire le aree da esaminare, impostare le soglie, verificare il comportamento sui casi limite. E poi la parte che nessuno racconta, che è la validazione: far girare il sistema su qualche centinaio di pezzi noti e contare quanti falsi scarti e quanti falsi passaggi produce. Se i numeri non sono accettabili si torna indietro, spesso fino all’illuminazione.

L’etichettatura, la parte meno raccontata

Nei sistemi basati su apprendimento automatico buona parte del lavoro consiste nel preparare gli esempi. Qualcuno deve prendere migliaia di immagini e indicare, una per una, dove si trova il difetto e di che tipo è. È un compito ripetitivo che viene spesso sottovalutato e che invece determina la qualità del risultato più di qualunque scelta di modello.

Ci vuole rigore e ci vuole coerenza: se due persone etichettano lo stesso graffio in modo diverso, il sistema impara una regola contraddittoria e sbaglia in modo imprevedibile. Per questo nelle aziende strutturate esiste un documento che definisce i criteri, con esempi visivi di cosa è difetto e cosa no, e una procedura per risolvere i casi dubbi.

Quali percorsi di studio ci arrivano davvero

Non esiste una strada unica e questo spiazza chi cerca l’indirizzo giusto. Gli istituti tecnici a indirizzo elettronica ed elettrotecnica, con articolazione automazione, sono probabilmente il punto di ingresso più diretto: chi esce di lì conosce sensoristica, PLC e logica di controllo, e gli manca principalmente la parte ottica.

Gli indirizzi informatici arrivano con il bagaglio opposto: sanno programmare e ragionare sui dati, devono imparare cosa succede fisicamente in una fabbrica. I percorsi ITS di meccatronica e automazione, biennali e con molte ore in azienda, sono spesso la via più rapida verso l’assunzione. A livello universitario ingegneria dell’automazione, informatica, elettronica e in alcuni casi fisica applicata portano tutte allo stesso punto per strade diverse.

Le competenze che la scuola già insegna senza saperlo

Un’ora di laboratorio di fisica sull’ottica geometrica contiene già metà dei concetti che servono. Lo studio delle lenti, della formazione dell’immagine, dei fenomeni di riflessione e rifrazione non è materia astratta: è quello che si applica ogni volta che si sceglie una focale o si decide dove mettere un illuminatore.

Lo stesso vale per la statistica di base. Capire cosa significa un falso positivo, come si costruisce una matrice di confusione, perché una percentuale su venti campioni non dice nulla, è competenza che si insegna in matematica e che qui diventa immediatamente operativa. Il ponte tra la materia e il mestiere spesso manca solo perché nessuno lo nomina.

Perché il nome manca ancora

Le professioni tecniche prendono nome quando diventano abbastanza numerose da giustificare un percorso dedicato, e questo mestiere è cresciuto per gemmazione, assorbendo persone che venivano dalla manutenzione, dalla qualità o dal reparto tecnico. In azienda si chiama in modi diversi a seconda di chi lo assume, e nei bandi di lavoro compare sotto etichette che descrivono più il contesto che il contenuto.

Per chi studia questo è un vantaggio più che un problema. Significa che il profilo non è ancora saturo, che l’accesso avviene da percorsi diversi e che l’esperienza pratica pesa più del titolo esatto. Significa anche che chi vuole capirci qualcosa deve andarsela a cercare, perché nessun orientamento scolastico gliela proporrà spontaneamente.

Domande di studenti e insegnanti

Bisogna essere bravi in matematica per fare questo lavoro?

Serve una matematica solida ma non specialistica: geometria, proporzioni, nozioni di statistica descrittiva e capacità di ragionare su ordini di grandezza. La parte davvero difficile è metodologica, cioè saper isolare una variabile alla volta quando qualcosa non funziona. Chi ha fatto bene laboratorio di fisica parte avvantaggiato.

Si può cominciare dopo un diploma, senza laurea?

Sì, ed è una via frequentata. Molte aziende assumono diplomati tecnici e li formano internamente sulla parte ottica, che è la più specifica e la meno insegnata altrove. Un percorso ITS dopo il diploma accorcia ulteriormente i tempi, perché include tirocinio lungo e contatto diretto con le imprese del territorio.

Come si può fare un’esperienza concreta durante la scuola?

Con pochissimo materiale. Una scheda a basso costo con un modulo fotografico, una lampada orientabile e qualche oggetto da esaminare bastano per riprodurre in classe il problema centrale del mestiere, che è ottenere un’immagine in cui il difetto sia evidente. È un’attività di laboratorio realizzabile con il budget di un dipartimento.

Da dove può partire uno studente di quinta?

Dal chiedere un PCTO in un’azienda manifatturiera del proprio territorio che abbia una linea automatizzata, e dal chiedere esplicitamente di stare nel reparto qualità o nell’ufficio tecnico anziché in amministrazione. Due settimane accanto a chi mette a punto un impianto insegnano cose che nessun manuale espone, a cominciare dal fatto che la soluzione tecnica giusta è quella che continua a funzionare il martedì successivo.