Centri di ricerca / Meccanica avanzata e motoristica

Ricerca e crescita sono concetti da sempre strettamente connessi fra loro, in quanto le aziende, per progredire, devono necessariamente investire in tecnologia e innovazione. E credere nella ricerca, oggi, è ancora più importante di ieri, visti i tempi difficili, il futuro incerto e la concorrenza “globale” sempre più agguerrita. Un grande strumento di crescita è dunque rappresentato dalla collaborazione tra le aziende con i centri di ricerca industriali, strumento che in molti casi permette lo sviluppo di progetti innovativi e vincenti. Abbiamo di recente visitato InterMech, centro interdipartimentale per la ricerca applicata nel settore della meccanica avanzata e della motoristica dell’Università di Modena e Reggio Emilia.
Il centro conta attualmente circa 150 addetti tra ricercatori strutturati e assegnisti di ricerca, oltre a diversi tecnici specializzati per la gestione delle strumentazioni e dei laboratori. Una parte degli addetti è composta da personale universitario che tra le diverse mansioni svolge anche attività di ricerca industriale per conto delle imprese. Il direttore, ing. Angelo Andrisano, professore di ruolo della facoltà di Ingegneria dell’Università di Modena e Reggio Emilia, ci ha accolto con queste parole: «Il nostro laboratorio è una struttura di consulenza che supporta le imprese nel miglioramento dei prodotti e dei processi di produzione esistenti, nonché nella progettazione e nello sviluppo di prodotti e processi nuovi. Ci avvaliamo di personale altamente qualificato e lavoriamo con mezzi di calcolo e strumentazione scientifica di alto livello». InterMech si occupa quindi di progettazione di componenti e di ingegnerizzazione attraverso la modellizzazione e la simulazione virtuale della produzione, oltre che di sperimentazione reale, quando necessario, attraverso prove fisiche e meccaniche sperimentali di vario genere. In particolare, possono essere eseguiti test per valutare il comportamento strutturale, sotto carico, vibratorio, tribologico, a fatica, in temperatura controllata, ecc., dei componenti, a seconda delle richieste. Il laboratorio è attivo in diversi settori. Molto importante è quello degli autoveicoli e dei motocicli, soprattutto per quel che riguarda trasmissioni a ingranaggi, anche perché esso opera al centro di una zona in cui risiedono molte aziende del settore di fama mondiale; è anche molto attivo nell’ambito delle macchine automatiche di confezionamento ad alta velocità, nella progettazione ottimizzata di componentistica meccanica, nel settore olio-pneumatico, nel campo energetico per il miglioramento dell’efficienza, nel settore delle superfici funzionali o dei rivestimenti superficiali per ridurre l’attrito, nel campo della subfornitura in genere, ecc. Angelo Andrisano aggiunge: «Per noi è molto importante la simulazione delle fasi di lavoro, che ci consentono, per esempio, di studiare i cicli produttivi robotizzati e automatizzati, mettendo a punto le operazioni di settaggio, scelta dei parametri e degli utensili, visione delle traiettorie, calcolo dei tempi, ecc. La “fabbricazione virtuale” permette insomma di eseguire una “progettazione reale” minimizzando gli errori e ottimizzando al massimo le risorse». Oltre a riunire le competenze di cinque dipartimenti universitari delle facoltà di ingegneria e di fisica dell’università di Modena e Reggio Emilia, InterMech mantiene contatti con altri centri di ricerca al fine di creare una “piattaforma di laboratori” capace di estendere i propri campi di interesse anche ad altri campi applicativi e altre aree geografiche. In tal modo vengono ampliate le competenze e le eventuali problematiche possono essere risolte con sempre maggior successo. Ciò rappresenta senza dubbio un passo in avanti rispetto al singolo laboratorio, perché tale organizzazione dà modo di reperire maggiori risorse, sia economiche sia di uomini e mezzi, di ampliare le conoscenze non solo a vantaggio del cliente, ma anche favorendo lo scambio di esperienze tra laboratori sensibilizzando in maniera trasversale i singoli ricercatori e spronandoli a lavorare in gruppo. Ciò viene incontro alle sempre più diffusa esigenza di offrire al cliente non la soluzione di un singolo aspetto di un problema, ma dell’intera applicazione. Non solo: con InterMech collabora anche il Centro Servizi del campus modenese, che si occupa di “comunicazione“ e di “trasferimento tecnologico”, ovvero delle attività di marketing necessarie sia per coinvolgere le imprese che ne hanno bisogno, sia per trovare partner con cui condividere progetti finanziati a livello europeo o nazionale. Quanto credono le aziende in questo tipo di collaborazioni? «I fatti dimostrano che le aziende sono più competitive grazie a prodotti e tecnologie sviluppate con il nostro appoggio. Negli ultimi anni il numero di casi risolti e la qualità dei risultati raggiunti è stato davvero elevato. E la collaborazione con le aziende ha dimostrato di funzionare anche e soprattutto in periodi particolarmente difficili come quello attuale», conclude Angelo Andrisano.
Insieme, per risultati concreti e vincenti
Tra i tanti importanti progetti seguiti da InterMech, ne segnaliamo uno, quello dei “robot industriali”, sviluppato in collaborazione con la Sir S.p.A. di Modena, con la quale ha raccolto con entusiasmo un’ambiziosa sfida tecnologica lanciata dalla Comunità Europea, partecipando dal settembre scorso al consorzio Comet, formato da ben 14 gruppi di ricerca reclutati tra Università e aziende di tutta Europa nell’ambito del VII Framework Programme. Più nel dettaglio, i ricercatori Comet (Plug-and-produce COmponents and METhods for adaptive control of industrial robots enabling cost effective, high precision manufacturing in factories of the future) stanno lavorando per estendere il campo di applicazione degli attuali robot industriali all’esecuzione di lavorazioni meccaniche ad alta precisione allo scopo di ottenere, attraverso l’impiego di raffinate tecnologie di compensazione degli errori e strumenti di generazione del codice macchina allo stesso livello dei più avanzati sistemi Cad/Cam, risultati paragonabili per precisione a quelli ottenibili con i più moderni centri di lavoro a controllo numerico, ma con un risparmio economico complessivo stimato intorno al 30%.
A tali risultati si perverrà grazie all’integrazione di quattro tecnologie complementari, attivate come moduli di un’architettura di tipo “plug-and-produce” ed impiegabili dai robot industriali delle principali case costruttrici per applicazioni nei settori automotive, aerospace and aeronautics, mould and die e high precision components.
Gli ingegneri e i ricercatori coinvolti stanno affrontando numerosi problemi di carattere tecnico e scientifico, quali:
– la variabilità dei parametri di destrezza e rigidità del robot all’interno del proprio volume di lavoro,
– la complessità nella determinazione delle forze di contatto,
– la delicata individuazione dei parametri di processo,
– la difficile previsione degli effetti dinamici del sistema,
– la drastica riduzione dei tempi di comunicazione tra i dispositivi,
– la complessità e la dimensione dei programmi robot,
– l’affidabilità degli ambienti di simulazione e la generazione del codice robot.
I risultati ottenuti fino ad oggi lasciano sperare che il progetto di ricerca COMET possa realmente rappresentare il futuro prossimo della robotica industriale.

 

 

 

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