Imprese, università, organismi di ricerca, associazioni e enti territoriali: insieme per la crescita del Manifatturiero

La ricerca e formazione del CFI: anticipazioni e aggiornamenti sui progetti del Cluster

Progetto 1: SUSTAINABLE MANUFACTURING

La grande vocazione e cultura industriale italiana, la capacità di realizzare prodotti che coniugano eco-design, tecnologie d’avanguardia e personalizzazione e la tradizionale attenzione verso i settori industriali avanzati, quali la produzione di macchine utensili innovative e la de-produzione, sono le principali leve strategiche e tecnologiche alla base del Progetto 1 “Sustainable Manufacturing”.

Il progetto, che raccoglie ben 37 partner, tra realtà industriali di varie dimensioni, università e centri di ricerca, per un budget complessivo di oltre 11,1 milioni di euro, intende perseguire diversi obiettivi di rilevanza strategica, che rappresentano la sintesi tra valorizzazione del made in Italy e spiccato senso di anticipazione tecnologica tradizionalmente espresso dal comparto manifatturiero italiano, nella sua globalità.

In particolare, il progetto “Sustainable Manufacturing” intende perseguire l’obiettivo della sostenibilità ambientale dei processi, dei sistemi di produzione e delle fabbriche, che dovranno utilizzare efficientemente le risorse del pianeta, all’interno di nuovi paradigmi di manufacturing/de-manufacturing, implementando una visione sistemica della struttura manifatturiera, dai processi innovativi alle macchine, ai sistemi e ai business model che ne giustificano la loro sussistenza nel mercato.

Il progetto, altresì, ripone grande attenzione alla centralità delle persone e alla valorizzazione delle loro competenze avanzate, incrementando i livelli di sicurezza sui luoghi di lavoro, nel rispetto degli elevati standard di benessere richiesti e della rinnovata sensibilità sociale e culturale del nostro Paese.

Non ultimo, le diverse attività di ricerca e formazione previste dal Progetto 1 perseguiranno l’obiettivo della sostenibilità economica delle soluzioni che verranno sviluppate in un’ottica di manifattura ad alte prestazioni, in termini di qualità, produttività ed efficienza.

Le metodologie e le tecnologie abilitanti che verranno sviluppate e implementate troveranno importanti ricadute applicative in diversi ambiti industriali, tra i quali: l’industria delle formulazioni di polimeri, le eco-fabbriche basate sull’impiego di processi produttivi e macchinari di produzione eco-compatibili, le fabbriche di de-produzione, la sicurezza di uomini e risorse in produzione.


Progetto 2: ADAPTIVE MANUFACTURING

La produzione di lotti personalizzati in tempi brevi e ad alta qualità è una delle sfide più grandi per le Fabbriche del Futuro. I sistemi di controllo adattativi, i robot che apprendono dall’operatore, le interfacce costruite attorno alla percezione umana sono alcune delle tecnologie abilitanti per vincere queste sfide. Il progetto “Adaptive Manufacturing” ha come obiettivo lo sviluppo di tecnologie e metodologie innovative per implementare il paradigma di adattabilità nella Fabbrica del Futuro.

In particolare saranno sviluppate diverse tecnologie abilitanti:

  • Modellazione dinamica per ottimizzare le lavorazioni robotizzate di finitura
  • Assemblaggio adattativo robotizzato
  • Modelli digitali per l’ottimizzazione di celle robotizzate
  • Sistemi di comunicazione digitali industriali
  • Sensori e attuatori riconfigurabili
  • Sistemi di visione industriali
  • Interfacce aptiche
  • Sistemi per la realtà virtuale

Svariate sono le applicazioni industriali di tali tecnologie, alcune delle quali saranno dimostrate con lo sviluppo di prototipi all’interno del progetto:

  • Celle robotizzate per le lavorazioni meccaniche riconfigurabili e adattabili a diverse condizioni operative
  • Macchine automatiche e a controllo numerico che si adattano a diverse condizioni operative e con diverse tipologie di prodotti
  • Macchine per la lavorazione di parti e prodotti ad elevata grado di personalizzazione
  • Macchine e robot per cui sia necessario o maggiormente produttiva una intensa interazione con l’operatore di linea di produzione


Progetto 3: SMART MANUFACTURING 2020

L’obiettivo strategico di Smart Manufacturing 2020 è abilitare le attività di business di qualunque tipo (produzione e distribuzione) ad essere più competitive, più produttive, più reattive ai bisogni del mercato, per compiere un passo sostanziale verso la creazione della futura Digital Factory.

Il progetto si sviluppa lungo quattro linee di ricerca e innovazione:

  • Smart Monitoring and Planning, dove nuovi metodi di pianificazione, monitoraggio e controllo delle fabbriche intelligenti della ‘next generation’ verranno sviluppati per una maggiore consapevolezza nell’uso delle risorse e dell’energia.
  • Smart Maintenance, dove viene sviluppata una piattaforma integrata, modulare e scalabile per supportare l’implementazione rapida, costo-efficiente e affidabile di soluzioni manifatturiere di manutenzione preventiva.
  • Smart Product/Services, che tratta lo sviluppo di dispositivi smart e ‘alwaysconnected’ insieme alla creazione di servizi ICT digitali mirati, con lo scopo di aumentare la soddisfazione e il benessere degli utenti a breve e lungo termine.
  • Virtual Product and Production System, dove verranno sviluppate nuove e avanzate metodologie per il prototyping virtuale insieme a innovativi strumenti di ottimizzazione, applicati ai prodotti e ai relativi processi di produzione con applicazione nel campo delle macchine per confezionamento e della stampistica per sanitari in ceramica.

I partner del progetto, che appartengono a diverse regioni italiane, ben rappresentano le imprese italiane di grandi e medio/piccole dimensioni. Inoltre, sono considerati diversi settori industriali per assicurare la più ampia applicabilità dei risultati. Università e Centri di ricerca leader metteranno a disposizione le necessarie competenze. Inoltre, nel progetto sono stati presi in considerazione numerosi standard per le imprese della ‘next generation’ del settore manifatturiero (e.g. ISA-95, IEC, BPMN 2.0).


Progetto 4: HIGH PERFORMANCE MANUFACTURING

Le recenti evoluzioni degli assetti industriali e degli scenari di mercato stanno ridefinendo le sfide per il settore manifatturiero, sempre più orientato verso la cosiddetta “smart factory”, una fabbrica intelligente caratterizzata da tecnologie avanzate, elevato grado di automazione e autonomia dei sistemi, e nuovi concetti di gestione integrata delle informazioni.

Il progetto High Performance Manufacturing ha l’obiettivo di studiare e sviluppare nuovi strumenti e soluzioni progettuali per incrementare le prestazioni di macchine utensili e sistemi produttivi e accrescere la competitività del prodotto Made in Italy nei beni strumentali per l’industria.

Il concetto di High Performance Manufacturing coinvolge diversi temi: la sensorizzazione di sistemi produttivi e la raccolta in tempo reale di informazioni durante il processo, lo sviluppo di soluzioni di monitoraggio avanzate per la qualità del processo e lo stato di salute della macchina, la progettazione ottima della struttura di centri di lavoro con materiali avanzati, il controllo adattativo per la soppressione on-line di instabilità di processo e l’ottimizzazione della produzione.

Questi temi sono di particolare importanza per i costruttori di macchine utensili che vedono un continuo aumento dell’export verso paesi emergenti, in cui la raccolta autonoma di informazioni dal campo e l’ottimizzazione dei parametri di processo possono sopperire alla mancanza di operatori esperti.

Una macchina sensorizzata, autonoma, in grado di adattarsi alle varie condizioni operative e fornire supporto decisionale agli operatori è la chiave per raggiungere prestazioni sempre più elevate dal punto di vista della produttività, della qualità delle lavorazioni, della flessibilità e dell’utilizzo ottimale delle risorse materiali ed energetiche disponibili.

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