CREDITS Rivista trimestrale edita a cura di CSMT Gestione scarl con sede in via Branze, 45 - 25123 Brescia P.IVA e C.F. 02835410982 www.csmt.it -
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
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LETTERA DEL PRESIDENTE
Ennio Franceschetti
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EDITORIALE
Alessandro Marini
9
TANTE DOMANDE, UN’UNICA RISPOSTA:
CSMT
Federica Zaccaria
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SI FA PRESTO A DIRE RICERCA…
Federica Zaccaria
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CSMT, PONTE VERSO IL FUTURO
Alessandro Marini
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INNOVAZIONE NEI PROCESSI GESTIONALI
Marco Perona
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DATEMI UN ICT E VI MIGLIORERÒ
LA PRODUTTIVITÀ
Federica Zaccaria
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FARE INNOVAZIONE CON UN CHECK-UP
Stefano Bonetti
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EFFICIENZA ENERGETICA: OPPORTUNITÀ DI
Luca Zanchi
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PROFIBUS E PROFINET:
L’INTEGRAZIONE CORRE SUL FILO
Sandra Flammini e Paolo Ferrari
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IL LABORATORIO COATING
Paolo Colombi
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NEL CUORE DELL’INDUSTRIA ITALIANA
DELLA PLASTICA
Theonis Riccò
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MECCATRONICA: QUANDO IL SISTEMA
ELETTROMECCANICO DIVENTA INTELLIGENTE
Alessandro Marini
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IL PROGETTO H-REII (LIFE08 ENV/IT/000422)
1a parte
Francesco Braga, Diego Pomi, David Pasquale
TECH 4 HEALTH 54 TECNICHE DI MICROSCOPIA A FORZA ATOMICA
PER LO SVILUPPO DI SENSORI DI GAS E BIOSENSORI
Laboratorio SENSOR
58
MATERIALI NANOSTRUTTURATI PER CELLE
SOLARI DI NUOVA GENERAZIONE
Laboratorio SENSOR
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CSMT NEWS
A cura di Evelyn Mario
GOLD SPONSOR
SOSTENITORI
RIDUZIONE COSTI ALLA PORTATA DI TUTTI
Sommario
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BRESCIA RICERCHE
LETTERA DEL PRESIDENTE Questi primi 5 anni di CSMT sono stati al tempo stesso difficili ed esaltanti per la costruzione di una realtà capace di progettare un pezzo di futuro garantendo il massimo coinvolgimento dell’Università e delle imprese nella missione dello sviluppo economico del territorio bresciano e della Lombardia. La comunicazione è l’elemento chiave per diffondere l’innovazione, coinvolgere imprese e ricercatori, costruire nuove opportunità di collaborazione tra industria ed Università per consolidare, in primo luogo nella cultura territoriale, la centralità della ricerca per lo sviluppo economico territoriale. Per questi motivi il CSMT ha deciso di acquisire il controllo della testata Brescia Ricerche, partendo dall’esperienza maturata e dai risultati raggiunti in 20 anni di pubblicazioni e ponendosi l’obiettivo di dare continuità a questa positiva esperienza. Brescia Ricerche è l’unica pubblicazione di stampo scientifico ed accademico dedicata alla divulgazione dell’innovazione, della ricerca e del trasferimento tecnologico nella provincia di Brescia ed una delle poche in Lombardia. Noi crediamo che favorire la conoscenza delle eccellenze territoriali, pubblicizzare i successi ottenuti spiegandone la genesi, stimolare la voglia di crescita e di sviluppo del territorio attraverso l’utilizzo degli strumenti propri dell’innovazione e della ricerca, comunicare i traguardi dell’Università
Ennio Franceschetti
di Brescia sia tra gli obiettivi prioritari del CSMT. In questo primo numero della nuova gestione editoriale del CSMT abbiamo l’orgoglio di presentare la nostra organizzazione ed i risultati ottenuti in questi anni. Lo facciamo con la consapevolezza che ancora molto resta da fare, ma con la determinazione che ci ha sempre contraddistinto per fare in modo che la ricerca e l’innovazione penetrino in modo sempre più profondo nella coscienza del sistema economico e industriale del nostro territorio.
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
EDITORIALE Con questo numero si apre un nuovo capitolo nella storia ultraventennale di Brescia Ricerche. Sicuramente l’avete notato sin dalla copertina: il logo rinnovato, la veste editoriale rivista in chiave moderna, l’impaginazione con un taglio più dinamico. Non una rivoluzione ma un’evoluzione nella ricerca di una sempre maggiore facilità di lettura di argomenti che, spesso, non sono facili, vista la natura scientifica e tecnologica della nostra rivista. Questa revisione grafica evidenzia un cambiamento ancora più grande. Da questo numero Brescia Ricerche ha un nuovo editore: il CSMT. Nel corso dello scorso anno, con il consolidamento della missione e della struttura del CSMT, è apparso evidente che la società dovesse dotarsi di uno strumento di divulgazione controllato direttamente per ampliare la diffusione delle attività svolte, dei successi ottenuti, delle opportunità nascoste nelle pieghe dei suoi laboratori e dei suoi centri di competenza. La pur consolidata relazione con InnTec non era più sufficiente a garantire un adeguato governo dei contenuti e del rapporto con il lettore target: le imprese. Per questo motivo il consiglio di amministrazione ha deciso di procedere
Alessandro Marini Direttore Editoriale
all’acquisizione della testata e di darle un respiro più ampio dal punto di vista sia dei contenuti che della copertura territoriale. Abbiamo sempre detto che Brescia Ricerche è una delle poche riviste di stampo scientifico e tecnologico che ha l’obiettivo di fornire contenuti di elevato spessore scientifico, ma con una linguaggio abbordabile da tutti. Fino ad oggi la diffusione è rimasta legata in modo particolare al territorio bresciano e delle province vicine. Con il CSMT l’obiettivo è quello di allargarla almeno alla Lombardia ed al Nord-Italia, dove è presente la stragrande maggioranza dei potenziali lettori interessati ai contenuti pubblicati. Anche dal punto di vista dei contenuti questo numero ha obiettivi ambiziosi: cerchiamo di spiegare cosa è il CSMT, a cosa serve, come è strutturato e come funziona. Probabilmente non coprendo al 100% tutte le attività, ma fornendo una panoramica chiara della struttura operativa, un cappello agli interventi dei prossimi numeri del
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
EDITORIALE
2012 che entreranno nei particolari di alcune delle attività principali del Centro. In questo numero, quindi, oltre alle interviste al Direttore Generale ed al Presidente del Comitato di Indirizzo, gli articoli entrano nel dettaglio dei contenuti e del funzionamento del CSMT cercando di spiegarne in modo chiaro la missione e le finalità e soprattutto il rapporto con l’Università Statale di Brescia, che è forse l’elemento distintivo del funzionamento di questa struttura. E’ proprio nei processi di relazione tra CSMT e Università che si nasconde il vero valore ed il più puro significato del Centro per il Trasferimento Tecnologico: essere una vetrina per la ricerca scientifica, tecnologica e metodologica dell’Università garantendo alle imprese la massima professionalità ed all’Accademia la massima libertà di ricerca. In questa funzione di compensazione si sviluppa e si giustifica l’attività del CSMT e speriamo di essere riusciti a spiegarlo in termini semplici e comprensibili. Fino ad oggi, chiedendo a dieci persone che cosa era il CSMT, si rischiava di avere undici risposte diverse; speriamo con questo numero di avere fatto una buona operazione di divulgazione e di avere ottenuto il risultato di spiegare al pubblico vasto delle imprese e degli stakeholder le opportunità nascoste sotto questo “coso” dal nome difficile, ma con un futuro meraviglioso.
Editoriale
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BRESCIA RICERCHE
TANTE DOMANDE, UN’UNICA RISPOSTA: CSMT FEDERICA ZACCARIA
Mettere insieme più teste, dando il giusto spa-
ti, che li rende partecipi di un cammino unico,
zio a tutti i soggetti coinvolti in un dato pro-
pur nel rispetto dei singoli interessi.
getto, non è un lavoro facile. Ne sa qualcosa Elio Tomasoni, che nella sua
C’è chi pensa che il CSMT abbia ancora
attività quotidiana di direttore generale del
delle grosse potenzialità inespresse,
CSMT deve avere a che fare con una pluralità
sia poco conosciuto e dovrebbe aprirsi
di soggetti con istanze che possono sembrare
maggiormente all’internazionalizzazione:
in contrasto tra di loro: da una parte il mondo
quanto si sente di condividere di queste
imprenditoriale, fatto di uomini il cui obiettivo
affermazioni?
principe è quello di lavorare nelle migliori con-
E’ innegabile che abbiamo ancora molta stra-
dizioni possibili e fatturare; dall’altra la realtà
da da fare e spesso i nostri interlocutori esterni
universitaria, spesso vista come chiusa in una
non hanno un’idea ben chiara della nostra at-
torre d’avorio, poco avvezza ad affrontare le
tività. Il nostro impegno è proprio indirizzato
urgenze e le esigenze del mercato.
a comunicare quello che facciamo, a spiegare
Senza dimenticare le Istituzioni coinvolte nel
con quali modalità supportiamo le aziende
progetto, chiamate a dare il loro contributo in
nel complesso compito di risolvere proble-
termici economici e di credibilità.
matiche o di rendere concreta un’idea. Noi ci
E nel mezzo, appunto, il Centro Servizi Multi-
occupiamo di trasferimento tecnologico, fac-
settoriale e Tecnologico e il suo direttore.
ciamo consulenza a 360%, non esiste ambito nel quale, anche con il supporto di università
Mi dica la verità, lei a volte si sente
e di una rete di esperti e specialisti, non sia-
“tirare la giacchetta” da più parti…
mo in grado di dare risposte. E’ importante che
Direi proprio di sì, non è facile riuscire a rap-
questo messaggio passi e a tale scopo usiamo
presentare tutti gli interlocutori coinvolti in
tutti gli strumenti a disposizione. Per quanto
CSMT, protagonisti eterogenei con diverse do-
riguarda il tema dell’internazionalizzazione,
mande, richieste, attese: c’è sempre il rischio
è assolutamente condivisibile, non si può pen-
di scontentare qualcuno, indipendentemente
sare di fare innovazione e ricerca rimanendo
dagli sforzi che si fanno per evitarlo. Proprio
chiusi nel proprio orticello. In questa direzione
perché il Centro è fatto da tante anime, è dif-
ci siamo mossi fin da subito, come dimostrano
ficile trovare un linguaggio comune. Difficile,
anche i nostri progetti finanziati: il gruppo di
ma non impossibile.
partner interessati comprende anche aziende,
La risposta sta nell’obiettivo che accumuna tut-
centri di ricerca e università straniere. L’evolu-
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
zione deve però essere graduale, va fatta con
concorrente non è il vicino di fabbrica, ma è
coraggio e consapevolezza delle proprie capa-
molto più lontano.
cità, un passo per volta.
Anzi, se ci fosse un’alleanza fra queste PMI si potrebbe ottenere una maggior forza per
Come vede l’imprenditoria bresciana?
competere sul mercato globale. Ed è a questa
Direi che marcia a doppia velocità, perché vedo
fascia d’imprese a cui noi dobbiamo rivolgerci
due categorie di aziende. Da una parte quelle
con particolare attenzione.
lanciate sul mercato internazionale, riferimen-
Certo, ci fa piacere e ci teniamo a lavorare per
ti bresciani di eccellenza che, nonostante la
quelle più grandi, ma il nostro obiettivo è an-
crisi, continuano ad esportare nel mondo e a
che quello di spingere le aziende più piccole a
crescere.
venire al CSMT, condividendo la ricerca della
Sono quelle che hanno sempre fatto innova-
chiave del loro successo.
zione, anche in tempi non sospetti, e che han-
Una parte importante di quest’opera di sen-
no legami col mondo della ricerca, con l’uni-
sibilizzazione viene fatta dai nostri convegni,
versità e con centri di ricerca anche stranieri.
dai workshop, indirizzati proprio a questa ca-
Dall’altra c’è invece la categoria di imprese,
tegoria imprenditoriale.
soprattutto medio-piccole, caratterizzate da un mercato più locale, tradizionale, non tan-
Le faccio un piccolo test: convinca
to innovativo, che risentono enormemente del
in poche parole un imprenditore
difficile momento congiunturale.
a rivolgersi al CSMT
Queste realtà dovrebbero rendersi conto che
La nostra forza, il nostro valore aggiunto, ciò
è il momento di innovare e invece sono un pò
che ci rende speciali è il rapporto privilegiato
frenate, non solo dalle risorse, ma anche - e
che abbiamo con l’università. Il CSMT deve es-
soprattutto - dalla mancanza di visione e pro-
sere considerato un punto di riferimento per-
spettive del futuro. È un circolo vizioso. Così
ché è in grado di aiutare a trovare soluzioni
come è fondamentale che pensino che il loro
a qualsiasi problema, gestionale o tecnico che sia. E questo lo può fare grazie alle competenze accademiche di cui può usufruire. Mi servo di un constatazione del nostro presidente Franceschetti, il quale dice spesso che la sua azienda (la Gefran) non avrebbe avuto il successo che ha se lui non si fosse affidato all’Università di Brescia. E cosa meglio del passaparola, di un buon esempio di eccellenza può rappresentare il nostro miglior biglietto da visita? Ecco, il nostro sogno è che quando un imprenditore ha un’idea innovativa, un processo da testare, un prodotto da innovare o una problematica da risolvere pensi immediatamente al CSMT. Quale definizione non vorrebbe fosse usata per descrivere il CSMT? E quale invece è quella che preferisce? Sicuramente non vorrei che venissimo con-
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
siderati dei semplici passacarte. Ogni tanto
un centro di ricerca dotato di una propria in-
qualcuno chiede: perché un’azienda dovrebbe
dipendenza. Questo dovrebbe aumentare il
contattare il CSMT se può andare direttamen-
livello di complementarietà con l’università
te alla fonte, in Università? Perché il CSMT è
favorendo e rafforzando dialogo e collabora-
in grado di capire meglio gli imprenditori e
zione. La struttura organizzativa dovrà avere
tradurre le loro richieste in un linguaggio più
una maggiore attenzione verso le attività di
consono alla forma mentis accademica: serve
servizio, di supporto ai progetti, di sostegno
un filtro, sia in andata che in ritorno.
alle iniziative di ricerca o alla creazione di nuo-
Il nostro ruolo - e qui sta il punto - è quello
ve imprese.
di tradurre da un lato il linguaggio universi-
I successi ottenuti dai centri di competenza
tario in applicazioni per gli imprenditori, ma
hanno una forte matrice universitaria che ri-
anche dall’altro le esigenze di questi ultimi
chiede di essere sostenuta con servizi di sup-
per sollecitare delle soluzioni. Un occhio criti-
porto che rafforzino la capacità di operare al
co, distaccato, assolutamente non coinvolto e
servizio delle imprese. L’obiettivo è quello di
disponibile a dare un punto di vista nuovo da
un’integrazione organica dei centri di compe-
una diversa angolazione.
tenza all’interno della struttura del CSMT conservandone la forte matrice accademica.
Quale è il futuro prossimo del Csmt? Luminoso, spero! Dopo 35 anni di lavoro ho rinunciato al meritato riposo dalla professione lasciandomi coinvolgere in quest’avventura perché ne ho apprezzato il principio che c’è dietro. CSMT ha un significato bellissimo e uno scopo importante per il nostro territorio, per una brescianità che deve continuare a rappresentare un’eccellenza a livello europeo e non solo. Ci sono degli aggiustamenti da fare, il che è inevitabile quando ci si pone obiettivi ambiziosi e non si ha l’arroganza di pensare che non ci sia più niente da imparare e da migliorare. Dovremo innanzitutto focalizzare maggiormente la nostra mission sulla funzione di facilitatore della ricerca applicata e del trasferimento tecnologico piuttosto che puntare ad essere
Tante domande, un’unica risposta: CSMT
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SI FA PRESTO A DIRE RICERCA… FEDERICA ZACCARIA
Quanto si è consapevoli del ruolo che le uni-
chimica e alla farmacologia. Ma gli ambiti fon-
versità hanno nell’ambito della ricerca? In che
damentali oggetto della nostra attività sono
modo i ricercatori vivono una realtà in costan-
due: oncologia e neuroscienze. Siamo vicini
te e sempre più rapido mutamento? E’ suffi-
alle realtà europee e internazionali, ma anche
ciente la competenza dei nostri ricercatori per
a quelle territoriali. Non per niente siamo il
assicurarsi la meritata visibilità internaziona-
Dipartimento in grado di reperire da Istituzio-
le? Abbiamo posto queste ed altre domande
ni pubbliche e private una mole di fondi che
al prof. Maurizio Memo, Direttore del Dipar-
arriva ai 3 milioni di euro all’anno. Possiamo
timento di Scienze Biomediche e Biotecno-
annoverare contatti importanti con fondazio-
logie e presidente del comitato di indirizzo
ni internazionali, soprattutto statunitensi, che
del CSMT. Nel suo studio presso la Facoltà di
per noi rappresentano un oggetto di vanto.
Medicina e Chirurgia - un luogo quasi “ane-
Ricevere soldi dagli Stati Uniti, o meglio con-
stetizzato” dai rumori delle caotiche vie che si
vincere il contribuente americano a investire
snodano attorno all’Ospedale cittadino, dove
nella ricerca italiana, non è facile e richiede il
si respira un’aria di tranquilla concentrazione
riconoscimento di competenze e di eccellenza.
che ben si sposa con l’idea che ci si può fare di un laboratorio di ricerca - il prof. Memo ci ha
Ci sono altri impegni che la legano
chiarito alcuni importanti aspetti legati sia alla
all’Università?
sua professione in generale, sia al suo operato
Da poco più di un anno ricopro anche il ruolo di
in seno al CSMT.
prorettore alla ricerca, all’internazionalizzazione e all’alta formazione.
12
Prof. Memo, ci vuole innanzitutto dire
Se l’obiettivo è quello di fare della ricerca e
due parole sul Dipartimento da lei
della formazione ad alto livello, ci si scontra
diretto?
con una realtà tipicamente universitaria, che è
Si tratta di un dipartimento piuttosto consi-
quella di nicchia: si fanno cose eccellenti, ma
stente, che conta 200-250 persone. Una set-
con scarsa visibilità, per cui rimane tutto all’in-
tantina fra Docenti e Ricercatori, 30-35 tra
terno delle mura o di pochi cultori della mate-
personale tecnico e amministrativo, a cui si
ria. Il mio impegno in questo periodo è legato
aggiungono dottorandi, assegnisti e borsisti
allo sforzo di dare visibilità e istituzionalizza-
che si occupano di biotecnologie e scienze
re rapporti preesistenti. In certi settori, come
biomediche. Il nostro focus è la ricerca, che
quello della medicina, l’aggiornamento delle
spazia da settori legati all’agroalimentare, alla
competenze è estremamente importante per-
BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
ché queste variano di anno in anno: un docente
da individui altamente specializzati in setto-
non si può permettere il lusso di presentare una
ri complementari. Una necessità che va letta
lezione uguale a quella del’anno precedente.
anche nei termini di un preciso indirizzo di
La continua innovazione nell’ambito delle di-
Ateneo, che è quello di avvicinare le persone.
scipline biomediche (ma non solo) viaggiano
Facile? Direi di no, sia all’interno di un’Univer-
lungo due direzioni parallele: da una parte ab-
sità e sia tra Università e territorio circostante.
biamo un aspetto conoscitivo (che cosa sappia-
Ma la strada è questa, ne sono convinto e o ci
mo di più di quella malattia) e dall’altro uno
si impegna in questa direzione, oppure si ri-
tecnologico (quali strumenti abbiamo per po-
schia di diventare una sede passiva di idee e
ter operare in quel tipo di situazione). Le aspet-
innovazioni che vengono dal di fuori. Bisogna
tative da parte della Società esistono, si fanno
quindi creare dei tavoli operativi con medici,
sentire in maniera molto forte e riflettono
ingegneri, economisti e giuristi.
enormi esigenze. Di fatto, abbiamo a che fare
Certo, sono linguaggi e modi di affrontare i
con persone malate e un paziente non curato
problemi diversi e gli obiettivi non risultano
pone delle domande a cui noi dobbiamo essere
facilmente amalgamabili, ma non esistono
in grado di fornire una risposta adeguata.
via alternative. Attenzione, però: avvicinarsi
Da qui l’importanza di approfondire continua-
non vuol dire soltanto “facciamo qualcosa di
mente lo stato delle conoscenze biologiche e
nuovo insieme”. Questa componente è cer-
tecnologiche, per dare vita a una generazione
tamente presente e importante ma bisogna
di nuove risposte.
innanzitutto capire “cosa occorre”, calandosi nel mondo reale e sforzandosi di leggerne le
Come si possono tradurre queste istanze
istanze. Solo sulla base di ciò si può pensare
in termini pratici?
all’idea di risolvere un problema di cui prima
In concreto significa che ci avviciniamo a un
non si era a conoscenza.
sistema in cui è obbligatorio abbandonare quel mito - che è più teorico che reale - del
E qui arriviamo al CSMT e al comitato di
ricercatore chiuso nelle quattro mura di un
indirizzo, di cui lei è presidente…
laboratorio. Questa figura non esiste più e se
Certo. Il comitato ha esattamente il compito
ancora esiste è fuori tempo. Oggi è necessario
di fornire delle linee guida che tengano conto
lavorare in un team che deve essere costituito
di un contesto territoriale. Il che va benissimo,
Si fa presto a dire ricerca…
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ma voglio subito sottolineare che non può
le problematiche in un’ottica internazionale.
mancare un’ottica di tipo internazionale. Il
Non è naturalmente un processo semplice,
punto, a mio avviso, non è quello di risolvere
può avere ripercussioni o remore di tipo cul-
i problemi locali, ma di acquisire competenze
turale, personale, generazionale… ma l’o-
che trasferiscano una realtà territoriale a li-
biettivo, anche e soprattutto del comitato che
vello internazionale. Oggi qualcuno dice che
presiedo in CSMT, è quello di rendere interna-
il mondo sta cambiando. Non è vero. Il mon-
zionale la realtà territoriale.
do é già cambiato. Quindi occorre definire il proprio rapporto con il nuovo mondo. Non ci
Come descriverebbe il comitato e i suoi
possiamo permettere il lusso di restare fuori e
componenti?
cercare di capirlo a distanza, o addirittura di
È molto vivace, attento, consapevole, forte di
ignorarlo; l’occasione storica è di esserne parte
presenze che riflettono il mondo imprendito-
attiva. Oggi le competenze e i problemi hanno
riale e universitario nazionale con un giusto
una dimensione globale, interessano tutto il
apporto di obiettività.
pianeta e devono essere risolti con un’ottica
Mi fa piacere ricordare che, prima di entrare
internazionale. E’ un percorso necessario.
nel governo Monti, ne fece parte anche l’at-
A questo scopo. utilizzando, per esempio, i
tuale ministro Profumo. Il gruppo di lavoro è
rapporti con Istituzioni estere già attivi, si pos-
composto da 20 persone, me compreso: oltre
sono creare nuovi percorsi formativi e permet-
alla componente industriale, è presente quella
tere a tutte le persone interessate (studenti
pubblica (grandi istituzioni, in primis l’Istituto
e non) di fare un salto concettuale e vedere
Superiore della Sanità) e quella universitaria . L’eterogeneità del comitato e l’alto valore professionale dei componenti garantisce, per riallacciarmi al discorso di prima, la sensibilità alle problematiche reali e la capacità di individuazione delle strategie di sviluppo da intraprendere. Come appare agli occhi del comitato il CSMT? E’ una realtà importante e un’opportunità unica, un sistema che ha dato e può dare molto. Probabilmente, una realtà che non si è ancora espressa pienamente. Può diventare un punto di riferimento in merito ad un aspetto a cui io sono molto sensibile, ossia la valorizzazione delle potenzialità ideative in una visione pragmatica del mondo che ci circonda. Il messaggio da far circolare è “puoi camminare da solo sulla base delle tue idee, che si possono concretizzare in attività imprenditoriali”. Il CSMT nasce come un ponte, che mette in rapporto due realtà fisicamente e culturalmente separate: l’Università e l’industria. Questo è
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
il punto di partenza, ma io vorrei qualcosa di più! Le aziende devono fornire stimoli legati a problematiche specifiche con la consapevolezza che la risoluzione richiede competenze. E qui serve un canale, che oggi è rappresentato dal CSMT. Ma non basta. Il rapporto tra mondo imprenditoriale e Università dovrebbe essere bidirezionale: l’università deve trasferire tutte le conoscenze che si sviluppano al suo interno e che presentano un carattere innovativo all’industria per poter dare nuovi input di crescita. Input che possono essere anche diversificati rispetto alle attività attualmente in funzione. C’è questo fiume che divide le due realtà e il rapporto, al momento, mi appare poco utilizzato rispetto alle potenzialità. Spesso l’Università si avvicina al le imprese per i propri scopi e l’industria fa altrettanto. Questo non è altamente produttivo. Non è in una visione internazionale. Occorre una reci-
si sta costruendo il futuro e noi, come realtà
procità. Oggi i grandi centri internazionali di
territoriale, abbiamo la possibilità di dare un
ricerca, sviluppo e produzione (quelli che in-
contributo reale: si stratta di decidere se si
dirizzano la storia di oggi e di domani) non
vuole essere trasportati da qualcuno oppure
hanno fiumi di separazione. Centri di ricerca
arrivarci con i propri mezzi.
universitari, industriale e centri di produzione
Perché ci sono due modi per raggiungere un
convivono insieme. Una realtà serve all’altra
posto: o su una Ferrari accanto al guidatore,
in una dimensione di un’unica istituzione che
oppure alla guida su una 500. Noi dobbiamo
crea formazione e concretizza le idee. Il CSMT
mettere le persone alla guida di un qualcosa
si deve fare promotore di questo processo e
che nasce come una 500, ma può diventare
ne deve rappresentare una componente atti-
molto di più.
va. Lo scopo ultimo non è fare solo da centro di servizi, ma diventare un centro di aggregazione di competenze capace di costruire un futuro. Mi ripeto: serve la consapevolezza che il mondo è già cambiato. Quest’anno si festeggia il trentesimo anno della breve, ma intensa storia del nostro ateneo cittadino… Sì, stiamo giusto lavorando per organizzare eventi, incontri, momenti di approfondimento legati a questo anniversario. La parola chiave di tutto questo è che abbiamo bisogno di momenti di incontro che ci spingano a una riflessione su quello che stiamo facendo. Oggi
Si fa presto a dire ricerca…
15
CSMT, PONTE VERSO IL FUTURO ALESSANDRO MARINI
Chi ricorda com’era via Branze una trentina di
anni e di incidere ancor più profondamente
anni fa non può non notare, passandoci oggi,
nella realtà socio-economica bresciana.
la profonda trasformazione che questa strada,
Il CSMT, nato nel 2007 da una comune volon-
e tutta la zona circostante, hanno subito. In
tà territoriale come sviluppo dall’esperienza
questi luoghi, popolati da studenti, giovani ri-
di InnTec, durata quasi un ventennio, è stato
cercatori o più attempati scienziati si respira lo
una grande intuizione e sarà nel futuro uno
spirito del futuro. Il ponte che collega le due ali
dei principali strumenti per operare il trasferi-
della facoltà di Ingegneria segna come un trat-
mento tecnologico al servizio dell’innovazione
to grafico lo spazio indicando la direzione del
territoriale.
sapere in movimento, la strada dello sviluppo.
I primi anni di rodaggio hanno permesso di
I campus delle facoltà di Medicina e di Inge-
mettere a punto i meccanismi di collaborazione,
gneria con la loro concretezza di vetro, cemen-
ora maturi per un consolidamento operativo.
to e acciaio, ci ricordano quanta strada concre-
In questi anni CSMT ha focalizzato la propria
ta abbia fatto l’Università Statale di Brescia dal
missione sulla funzione di facilitatore della ri-
momento della sua fondazione, nel 1982.
cerca applicata e del trasferimento tecnologico
A 30 anni da allora, nel pieno della maturità
piuttosto che puntare ad essere un centro di ri-
operativa di un struttura così complessa quale
cerca dotato di una propria indipendenza. L’o-
quella universitaria, il CSMT intende rappresen-
biettivo è stato quello di aumentare il livello di
tare lo strumento che permetterà all’Università
complementarietà con l’Università favorendo
di diventare, da consolidata realtà formativa e
dialogo e collaborazione.
scientifica, uno strumento decisivo per lo svi-
La struttura organizzativa ha avuto la sua evo-
luppo economico del territorio nei prossimi 30
luzione nella logica della nuova missione con
TITOLO
Contributi concessi sui progetti finanziati
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DATA AVVIO DURATA
COSTI AMMESSI
CONTRIBUTO CONCEDIBILE
MICHELANGELO 01.09.2010
36 mesi
€ 6.990.000
€ 3.163.390
SIGI-X
01.07.2010
36 mesi
€ 6.151.475
€ 3.058.082
COSMOS
01.01.2010
36 mesi
€ 2.007.905
€ 995.354
REMS
15.02.2011
24 mesi
€ 6.653.400
€ 2.500.000
TITANO
15.06.2010
24 mesi
€ 1.300.162
€ 919.711
H-REII
01.01.2010
36 mesi
€ 882.441
€ 436.206
€ 22.985.383
€ 11.072.743
TOTALE
BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
una maggiore attenzione alle attività di ser-
In questo momento sono attivi centri di com-
vizio, di supporto ai progetti, di sostegno alle
petenza dei “Processi Gestionali”, delle “Ma-
iniziative di ricerca o alla creazione di nuove
terie Plastiche”, della “Meccatronica Applica-
imprese. Oggi diventa esigenza assolutamente
ta”, del “Coating - Ricoprimenti Superficiali” e
prioritaria comunicare la missione operativa di
“Profibus/Profinet”, di cui è possibile leggere
questa struttura.
approfonditamente in altri articoli di questo
Il CSMT opera nel sistema di innovazione ter-
numero.
ritoriale quale elemento di collegamento tra i
I Centri di Competenza rappresentano, dun-
gruppi di ricerca accademici e le imprese con
que, l’immagine che dei centri di ricerca uni-
specifici servizi di supporto alla diffusione
versitari si fornisce al mercato, ovvero quella
delle tecnologia e di vendita e gestione dei
di entità che hanno saputo sviluppare tecno-
progetti.
logie in grado di poter essere utili alle imprese
Il CSMT non è quindi un “centro di ricerca” in
stesse; al loro interno operano professori e ri-
senso stretto, cioè un organismo unicamen-
cercatori universitari che associano alla ricerca
te dedicato alla ricerca su temi scientifici o di
ed all’insegnamento attività di realizzazione
sviluppo industriale e sperimentale finanziato
di progetti congiuntamente a queste ultime.
con fondi pubblici o privati, bensì un facilita-
La lezione appresa in questi anni ha insegna-
tore del processo di trasferimento tecnologico.
to che i Centri di Competenza, quando han-
In sostanza CSMT mette a disposizione compe-
no avuto successo, hanno una forte matrice
tenze e infrastrutture per favorire l’esecuzio-
universitaria che richiede di essere sostenuta
ne di progetti di ricerca industriale e sviluppo
con servizi di supporto capaci di rafforzare la
sperimentale, condotti congiuntamente da
capacità di operare al servizio delle imprese.
personale accademico e dipendenti di imprese
L’obiettivo organizzativo, dunque, è quello di
Facilitatore d’impresa: processi del CSMT
private, con l’obiettivo del trasferimento tecnologico. Le risorse del CSMT sono quindi suddivise in due grandi famiglie: le competenze scientifiche e tecnologiche, raggruppate nei Centri di Competenza, e le risorse infrastrutturali. I Centri di Competenza rappresentano l’ossatura delle conoscenze all’interno del CSMT con l’obiettivo di rispondere alle esigenze specialistiche evidenziate in alcuni ambiti di ricerca tecnologica e metodologica. I Centri di Competenza sono focalizzati su alcuni specifici ambiti di ricerca e si rivolgono ad un ventaglio di settori industriali, tanto più vasto quanto più è allargato lo spettro delle possibili applicazioni.
CSMT, ponte verso il futuro
17
Catalizzatore d’impresa: processi del CSMT
18
una integrazione organica dei Centri di Com-
ficative probabilità di vincere bandi di finan-
petenza all’interno della struttura del CSMT
ziamento sia a livello nazionale che europeo.
conservando la forte matrice accademica.
Sono stati attivati progetti finanziati per un
Le risorse infrastrutturali sono invece rappre-
valore di circa 23 milioni di euro complessivi
sentate dalle infrastrutture e dai laboratori di
con un valore di contributo a fondo perduto di
cui il CSMT dispone e che sono utilizzati nei di-
circa 11 milioni di euro (vedi tabella).
versi progetti.
Si tratta di un risultato molto positivo e inco-
Per realizzare la propria missione il CSMT si è
raggiante per il territorio, per l’Università e per
dotato di processi operativi che hanno l’obiet-
le imprese. Il CSMT ha consolidato la propria
tivo di agevolare il contatto tra i centri di com-
reputazione nella capacità di attrarre finan-
petenza e le imprese e soprattutto di garanti-
ziamenti all’innovazione che vedano il coin-
re la gestione dei progetti ed i risultati attesi.
volgimento di attori accademici e industriali e
In primo luogo è fondamentale la diffusione
nella capacità di coinvolgere la propria rete di
delle conoscenze che possono essere trasmesse
rapporti nazionali ed internazionali, mettendo
alle imprese; per la costruzione di questi con-
a frutto l’esperienza e le relazioni con le isti-
tatti la struttura di CSMT organizza convegni e
tuzioni nazionali ed europee che gestiscono i
seminari, anima comunità di imprese e dà vita
fondi stanziati per ricerca e innovazione.
ad una continua e capillare comunicazione sul-
Tra i servizi offerti da CSMT una particolare ci-
le opportunità emergenti, i progetti in corso e
tazione merita l’organizzazione di convegni, di
i risultati raggiunti.
seminari e workshop su temi scientifici, nonché
L’attività di disseminazione si sviluppa in con-
la realizzazione di corsi di formazione speciali-
tatti con le imprese che vengono coinvolte sia
stica, che vedono il coinvolgimento di compe-
nelle comunità di pratica che nelle opportunità
tenze sia universitarie e sia industriali. Questi
di partecipazione a progetti finanziati.
strumenti, in particolare i corsi di formazione
In particolare, sui progetti finanziati l’attività
specialistica, sono un mezzo veramente effica-
di CSMT si è rivelata particolarmente produt-
ce per operare la diffusione delle conoscenze
tiva. L’ampliamento delle attività nell’ambito
sul territorio.
della ricerca finanziata ha risposto alla mis-
I corsi di formazione sono offerti sia diretta-
sione iniziale assegnata al CSMT fin dal 2006,
mente, sia attraverso organizzazioni partner.
al termine degli Stati Generali dell’economia
Il fatturato 2011 alla voce formazione è stato
bresciana: attivare il circolo virtuoso dell’inno-
di circa 140.000 € con un incremento rispetto
vazione territoriale. La partecipazione ai bandi
all’anno precedente del 16%, dovuto sia all’au-
regionali, nazionali ed europei con il coinvolgi-
mento dei corsi organizzati che all’incremento
mento dell’Università e delle imprese rappre-
del valore medio del corso.
senta l’investimento che il CSMT ha fatto sul
Il CSMT nel 2011 ha sviluppato un fattura-
territorio.
to di circa 3.000.000 €, con circa 1.700.000 €
Esso ha permesso di conoscere e praticare i
provenienti da progetti con imprese private e
processi necessari alla costruzione di proposte
900.000 € provenienti da contributi in conto
di progetti di innovazione che abbiano signi-
esercizio erogati per la partecipazione a pro-
BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
getti finanziati o per finanziamenti pubblici.
verso lo sviluppo di competenze di alto livello
Il risultato è indicativo anche in termini di vo-
scientifico e la ricerca, il sostegno e l’aiuto alla
lumi se si pensa che i ricavi sono generati, per
crescita dei talenti. E’ qui che la mission del
la quasi totalità, dalla vendita di prestazioni
trasferimento tecnologico si salda con l’ancora
professionali e servizi che vedono un numero
più importante missione di catalizzatore nella
molto rilevante di giornate-uomo erogate (più
costruzione di nuove imprese derivanti dalle
di 3.500).
attività di ricerca e innovazione svolte in am-
La tendenza per i prossimi anni sarà il consoli-
bito accademico.
damento di questi risultati con particolare ri-
La diffusione della conoscenza, lo sviluppo
ferimento ai progetti con imprese private che
della ricerca ed il coinvolgimento di giovani
sono candidati a diventare in futuro l’attività
ricercatori in progetti di elevato interesse in-
di gran lunga più importante per la società,
dustriale e sperimentale sono gli strumenti che
aumentando in modo significativo l’incidenza
permettono di attivare i motori della creazione
percentuale sul fatturato.
di valore e di nuove imprese basate sul consoli-
Fino a questo punto abbiamo raccontato che
damento industriale del sapere scientifico.
cosa è il CSMT oggi, con particolare riferimen-
Le storie di successo in questo settore negli ul-
to ai processi di trasferimento tecnologico che
timi 30 anni sono numerose a partire da Ge-
rappresentano la missione storica della società.
fran, il prototipo dell’impresa innovativa che
Per completare la visione futura è opportuno
ha tratto enorme vantaggio dalla collaborazio-
però comprendere quali possono essere gli svi-
ne con l’Università, per passare in tempi più re-
luppi di una organizzazione votata allo svilup-
centi allo startup Gexcel, alla società biotecno-
po di competenze e di talenti scientifici.
logica Hydrogenet, al cluster di imprese attive
Uno degli obiettivi strategici di CSMT è certa-
nell’ambito dell’optoelettronica generato dal
mente quello di favorire la creazione di nuovi
laboratorio universitario Optolab, fino alla di-
business o addirittura di nuove imprese che na-
visione Bioglob della Delta Phoenix, nata dallo
scano dal consolidamento del sapere scientifico.
sviluppo di un nuovo materiale idrorepellente
Infatti, la nascita di nuove imprese che fanno
per l’edilizia; oltre a tante altre realtà che han-
dell’innovazione la chiave del loro possibile
no ottenuto successi più o meno grandi grazie
successo sul mercato è realizzabile solo attra-
al trasferimento nel mondo degli affari delle
CSMT, ponte verso il futuro
19
20
buone ricerche realizzate nell’Università.
biente nel quale esse possano trovare servizi in
Il futuro di CSMT è anche quello di sostenere
grado di garantire i primi passi dello sviluppo.
attraverso specifici servizi le nuove imprese
La nuova missione della società, affiancata a
che nascono sul territorio con particolare rife-
quella attuale, potrebbe essere quella di ca-
rimento a quelle generate dai Dipartimenti e
talizzatore d’impresa per costruire processi di
dai centri di ricerca universitari.
supporto alle imprese nascenti quali quelli di
La sfida dei prossimi anni sarà quella di co-
pianificazione strategica di medio periodo, di
struire nuovi processi efficaci nel supportare la
costruzione di servizi legali e di diritto socie-
nascita di nuove imprese e di costituire un am-
tario, di ricerca di finanziamenti oltre che di
BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
servizi amministrativi e di facility (segreteria, spazi attrezzati, sale riunioni, laboratori, magazzini, …) a basso costo. Per la crescita del nostro territorio l’Università è destinata a permeare in modo sempre più massiccio il tessuto socio economico. Questo vorrà dire che dovrà essere protagonista nel rapporto con le imprese, nella costruzione di nuove società, nel rapporto con le istituzioni, nella vita sociale e amministrativa penetrando con le sue eccellenze scientifiche tutti gli aspetti della società.
realizzare la propria missione ed essere vera
CSMT saprà raccogliere con entusiasmo e com-
fonte di sviluppo del territorio e della realtà
petenza questa sfida con la volontà forte di
industriale della nostra provincia.
Ricerca e innovazione: i motori per la creazione delle nuove imprese
POD: LA RETE DEGLI INNOVATORI POD, che in alcune lingue vuol dire “guscio, baccello” ed in altre “ponte”, è un contenitore di conoscenza in proiezione verso il futuro. E’ una comunità di innovatori, di ricercatori, di manager dell’innovazione che si pone l’obiettivo di consolidare il sapere e garantire lo sviluppo di ricerca e competenze sul territorio della provincia di Brescia e della Lombardia. Gli attori principali di POD sono i ricercatori, gli scienziati, gli ingegneri che operano nei centri di ricerca sia accademici che privati di Brescia e della Lombardia. Questo strumento si sviluppa intorno al CSMT che, per la ricerca, l’innovazione ed il trasferimento tecnologico in ambito territoriale, rappresenta l’elemento di sintesi e di stimolo. Attraverso POD i ricercatori del CSMT, dell’Università di Brescia, delle imprese che collaborano e finanziano i progetti di ricerca possono raccogliere e consolidare il sapere sviluppato e soprattutto partecipare alla costruzione delle competenze del futuro. L’applicazione si basa sui paradigmi applicativi delle reti sociali facendo leva sulle enormi potenzialità offerte dalle tecnologie digitali per garantire la comunicazione e la condivisione delle informazioni. In POD le imprese ed i ricercatori privati possono trovare ispirazione, spunti e sintesi rispetto ai loro problemi quotidiani con particolare riferimento ai temi che rappresentano le vocazioni territoriali tradizionali e future: i materiali, la meccatronica, la meccanica ultraprecisa, le tecnologie digitali al supporto dello sviluppo d’impresa e altre ancora. Una comunità aperta di innovatori Tutti possono aderire a POD per seguire l’evoluzione delle tecnologie sviluppate, per partecipare alle discussioni e condividere la costruzione di saperi in continua evoluzione. POD si apre a ricercatori italiani e stranieri che sono coinvolti sui temi importanti per l’industria lombarda e italiana e che trovano forza, infrastrutture e competenze nel CSMT. Essi partecipano alla costruzione del sapere in movimento, della intelligenza collettiva degli innovatori con l’intento di migliorare ogni giorno il livello delle tecnologie dedicate alle imprese. Per aderire alla comunità POD è sufficiente inviare una mail con la fotocopia scansita di un documento di identità per l’attivazione delle credenziali all’indirizzo e-mail
[email protected]. Gli amministratori della comunità, dopo la verifica dell’identità dei richiedenti, procederanno alla creazione delle credenziali che verranno inviate via e-mail al richiedente.
CSMT, ponte verso il futuro
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INNOVAZIONE DEI PROCESSI GESTIONALI MARCO PERONA Responsabile Scientifico del Centro di Competenza sull’Innovazione dei Processi Gestionali
Il Centro di Competenza sull’Innovazione dei
- promuovere l’integrazione intra-aziendale
Processi Gestionali attivo presso il CSMT di
(visione per processi) e inter-aziendale (visione
Brescia si propone di supportare le aziende
di filiera), come leva per affrontare con succes-
manifatturiere e di servizi di piccole, medie e
so un mercato altamente competitivo.
grandi dimensioni nell’innovazione e nel mi-
Il centro svolge le proprie attività riguardo ad
glioramento continuo nell’ambito dei processi
alcuni processi chiave e di supporto nella ca-
gestionali. è il prof. Marco Perona dell’Univer-
tena del valore aziendale. Processi legati alla
sità degli Studi di Brescia. Tra gli obiettivi del
pianificazione e programmazione della pro-
centro vi sono:
duzione di prodotti e servizi; processi logistici;
- identificare e trasferire all’azienda soluzio-
processi inerenti la previsione e il soddisfaci-
ne innovative e competenze su problematiche
mento della domanda dei clienti; l’approvvi-
specifiche tramite attività di consulenza e for-
gionamento di materiali e servizi; la contabilità
mazione;
e il controllo di gestione; il post-vendita e la
- identificare best practices relativamente a
gestione delle relazioni con il cliente; sistemi di
specifici processi gestionali o settori industriali;
supporto dei processi sopracitati, con partico-
- realizzare progetti-pilota o di sviluppo pre-
lare riferimento ai sistemi informativi.
competitivo con le aziende;
Ancora più nello specifico, il centro offre servizi di consulenza, formazione e trasferimento di competenze, modelli e best practice, attività di ricerca applicata e sviluppo pre-competitivo, servizi di check-up e benchmarking, analisi di settore. Tra le attività va segnalato anche il ruolo di animatore, in collaborazione con il Centro di Ricerca sul Supply Chain & Service Management dell’Università di Brescia, di tre community che vedono la partecipazione di numerose aziende, oltre che di partner provenienti dal mondo associativo della ricerca e dei servizi tecnologici alle imprese. Vediamo nel dettaglio di cosa si tratta: - ASAP Service Management Forum (www. asapsmf.org), la community che promuove la
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
cultura e l’eccellenze nelservice management,
da testimonianze di best practice aziendali e
nella gestione dei servizi post-vendita e nei
dalla presentazioni di risultati di progetti di
processi di servitizzazione delle imprese mani-
ricerca applicata e trasferimento realizzati dal
fatturiere.
centro.
- INF-OS (www.inf-os.it),community sull’Inno-
Viene inoltre offerto un catalogo di servizi per
vazione a base informativa dei Processi Azien-
le imprese configurati secondo una formula di
dali, promuove attivamente la generazione e
check-up predefinita che rende l’intervento ve-
diffusione di una “nuova” cultura dell’innova-
loce, efficace e di basso costo.
zione di processo a base informativa.
Gli interventi si caratterizzano per una formula
- IT METAL (www.itmetal.it), la community
di erogazione standard: partendo dalla raccol-
che promuove l’innovazione dei processi di bu-
tadati, tramite intervista e campionamento,
siness all’interno delle filiere del metallo.
vieneelaborato lo studio volto adefinire lo sta-
Attraverso le community viene realizzato un
to attuale dell’azienda e le direttrici di miglio-
intenso programma di workshop rivolti ai ma-
ramento cheinfine viene presentato in forma
nager di aziende di numerosi settori dell’indu-
di workshop ai manager coinvolti. La tabella
stria, del commercio e dei servizi, caratterizzati
riporta le tipologie di check-up.
PACCHETTO
SCOPO
DESTINATARI
CHECK-UP SPRECHI
Scoprire costi e disservizi nascosti
Aziende manifatturiere e commerciali
all’interno dei processi, misurarli
con processi ripetitivi
per eliminarli e attivare processi di monitoraggio degli sprechi e di miglioramento continuo
CHECK-UP SCORTE E Personalizzare le scelte strategiche ed operative di gestione dei materiali alle DOMANDA esigenze logistiche degli articoli per
Aziende manifatturiere e commerciali orientate alla risposta al cliente da magazzino
migliorare il livello di servizio al cliente e limitare i costi
CHECK-UP DEL SISTEMA INFORMATIVO GESTIONALE
Conoscere i punti di forza e di debolezza
Aziende manifatturiere e commerciali
del proprio sistema informativo per
dotate di un sistema informativo
indirizzare i nuovi investimenti in ICT,
gestionale
riducendo i rischi e aumentando le opportunità
INDIVIDUAZIONE DEI FABBISOGNI FORMATIVI
Definire in modo chiaro e univoco
Aziende manifatturiere e commerciali
i requisiti informativi dei processi
che hanno già perfezionato i processi
decisionali per configurare e scegliere le
chiave e vogliono automatizzarli
applicazioni gestionali più appropriate
SOFTWARE & VENDORSELECTION
Scegliere il software con una
Aziende manifatturiere e commerciali
metodologia semplice e rigorosa per
che affrontano la scelta di un nuovo
valutare le applicazioni ed i fornitori a
sistema gestionale o tecnologia ICT
disposizione e fare la scelta giusta per i vostri processi
CHECK-UP ASSISTENZA TECNICA
Migliorare il servizio di assistenza tecnica
Centri di assistenza tecnica e aziende di
concentrandosi sui punti di forza ed
produzione di beni di consumo durevole
eliminando le debolezze
Innovazione dei processi gestionali
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“DATEMI L’ICT E VI MIGLIORERÒ LA PRODUTTIVITÀ” FEDERICA ZACCARIA
L’innovazione sale in cattedra per dare nuo-
na. Soddisfazione quindi per gli organizzatori
va linfa vitale alle Pmi. E’ quanto è avvenuto
dell’evento, che hanno offerto un’analisi mol-
lo scorso novembre in occasione della secon-
to attenta delle soluzioni concrete per il rilan-
da edizione del SummIT 2011, organizzata
cio delle aziende, che passa inevitabilmente
dall’Associazione Industriale di Brescia e dal
attraverso l’innovazione e il cui volano è rap-
CSMT e dedicata, per l’appunto, all’uso azien-
presentato dall’ICT (Information and Commu-
dale delle tecnologie web.
nication Technology).
La giornata è stata scandita da interventi vivaci ed eterogenei che hanno stimolato l’interesse del folto pubblico presente. Il numero dei
UN PAESE PRONTO?
partecipanti (più di 200) è tra l’altro un primo
Tra i tanti primati italiani c’è anche quello che
dato di grande successo dell’iniziativa: rispetto
riguarda l’utilizzo di smartphone, tablet e
alla precedente edizione si è infatti registrata
iPad: siamo tra i primi al mondo. Certo, è in-
un’affluenza del 40% in più. Del resto quello
negabile che tali strumenti siano in larga mi-
dell’informatica (e delle applicazioni web in
sura impiegati per svolgere attività ludiche più
particolare) è un settore sempre in fermento,
che professionali, ma la dimestichezza verso le
che coinvolge più o meno prepotentemente e
tecnologie informatiche da parte delle aziende
in misura diversa tutta l’imprenditoria brescia-
sta migliorando. E, soprattutto, c’è sempre più la consapevolezza da parte delle aziende stesse che investire in ICT è indispensabile per fare un salto di produttività non più procrastinabile. “Le nostre imprese credono molto nell’innovazione - ha sottolineato Saverio Gaboardi - tanto che la percentuale di investimenti è salita dal 3% al 4,5% nel biennio 2006-2008. Investimenti, badiamo bene, che non si sono interrotti a causa della crisi”. Siamo abituati a pensare che siano altri a sviluppare innovazioni tecnologiche. In realtà da Meucci a Marconi i nomi di illustri inventori si sprecano, ma non sempre ce ne ricordiamo. Interessante a questo proposito il video pro-
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
iettato in apertura dell’incontro, che bene sintetizza il titolo del SummIT: “Domani è un altro giorno. Come le innovazioni informatiche cambieranno il modo di fare impresa”. E il domani in oggetto era in fondo già quello prefigurato da Federico Faggin (protagonista del video citato, incontrato in occasione di Smau 2011 e intervistato da MAT Edizioni; un estratto dell’intervista è visibile su www.congressosummit.it), rinomato fisico che nell’ormai -relativamente- lontano 1971 crea il primo microprocessore e nel 2010 riceve dal presidente Obama la National Medal of Technology and Innovation. possa collegare in rete distribuendo o ricevendo informazioni.
TESTIMONIANZE IMPORTANTI
- Cloud & Web Security, ovvero l’utilizzo della
Il congresso ha visto la partecipazione di ma-
potenza di calcolo inutilizzata da parte di mi-
nager d’azienda ed esperti qualificati, che
gliaia di computer connessi in rete (aziendali e
hanno evidenziato gli strumenti e le modalità
privati), durante i rispettivi periodi di inattivi-
attraverso cui poter rinnovare radicalmente i
tà, per la realizzazione di task computazionali
modelli di business, aumentando così la com-
complessi e di grandi volumi, con i relativi pro-
petitività delle aziende.
blemi di sicurezza dei dati. L’evento si è conclu-
Sono stati presentati i progetti innovativi di
so con una tavola rotonda che ha coinvolto im-
Benetton, rappresentata da Silvia Re (che ha
prenditori di spicco (Streparava, AB Impianti,
parlato del MOBC3 REAL STORE 3D, strategia
Innova Group), i quali si sono confrontati sulle
con cui l’azienda ha potenziato il suo business
tematiche esposte nel corso della giornata, se-
attraverso l’iPad); Beretta Fabbrica d’Armi con
guito dalle conclusioni di Stefano Parisi (Con-
Riccardo Trichilo (progetti di Internet delle
findustria Digitale).
Cose realizzati in collaborazione con CSMT);
Già disponibile la data del prossimo SummIT: il
Costa Crociere con De Iaco (Approccio B2C
21 novembre 2012.
alla mobility come elemento di multicanalità) ed Ericsson, con Berardi (50 billion connected objects and Internet of Things). Più in generale, SummIT 2011 si è sviluppato in tre sessioni principali, in cui sono stati trattati i seguenti temi. - Mobile business, inteso come la possibilità di accedere alle informazioni in modalità wireless, attraverso canali d’accesso utilizzabili con palmari o tablet e attivi 24 ore al giorno e 7 giorni alla settimana. - Internet delle cose, ovvero l’estensione di Internet al mondo degli oggetti e dei luoghi concreti, in maniera che ogni singolo device si
“Datemi un ICT e vi migliorerò la produttività”
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BRESCIA RICERCHE
FARE INNOVAZIONE CON UN CHECK-UP STEFANO BONETTI Centro Processi Gestionali
I servizi di Check-up fanno parte dei progetti
Informativo, l’Individuazione dei Fabbisogni
offerti alle aziende dal Centro di Competen-
Informativi e la Software & Vendor Selection,
za sull’Innovazione dei Processi Gestionali del
sono tre servizi tra loro complementari che mi-
CSMT di Brescia. Frutto della collaborazione
rano rispettivamente ad individuare i punti di
con il Centro di Ricerca sul Supply-Chain & Ser-
forza e di debolezza del proprio sistema infor-
vice Management attivo presso l’Università di
mativo, identificare le informazioni chiave per
Brescia, ciascun Check-up si focalizza su una
i processi decisionali aziendali e scegliere la so-
ben precisa tematica ed è pensato per produr-
luzione software ed il fornitore ICT più adatti
re risultati concreti in poche settimane, con un
alle proprie esigenze. Ciascun Check-up preve-
piccolo investimento di tempo e di risorse da
de la mappatura della situazione di partenza
parte del cliente. L’offerta è robusta e diver-
attraverso interviste strutturate al personale
sificata. Il Check-up degli Sprechi è ideale per
aziendale, l’analisi dei dati raccolti da parte
tutte le aziende interessate a misurare costi e
di CSMT e un workshop aziendale, in cui sono
disservizi nascosti all’interno dei propri proces-
presentati i risultati e proposti piani di miglio-
si; il Check-up Scorte e Domanda è utile per ri-
ramento personalizzati.
durre i costi di magazzino preservando il livel-
Per informazioni sui servizi:
lo di servizio al cliente.Il Check-up del Sistema
[email protected] - 030/6595214.
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
EFFICIENZA ENERGETICA: OPPORTUNITÀ DI RIDUZIONE COSTI ALLA PORTATA DI TUTTE LE PMI LUCA ZANCHI Dip. di Ingegneria Meccanica e Industriale - Università degli Studi di Brescia
Le PMI che investono nell’incremento dell’effi-
analisi eseguite una strategia di miglioramen-
cienza energetica dei propri processi produtti-
to perseguibile, sempre tenendo come obiet-
vi possono ottenere un vantaggio competitivo
tivo finale la riduzione dei costi energetici.
durevole rispetto alla concorrenza, che può
Le fasi del progetto possono essere schematiz-
risultare strategico sia in un contesto di crisi
zate come segue:
economica globale, come quello attuale, sia in
- Analisi energetica;
uno scenario auspicabile di ripresa dei merca-
- Analisi gestionale;
ti.Tuttavia, a causa del cronico problema delle
- Root cause;
“risorse aziendali limitate”, l’approccio all’ef-
- Piano interventi.
ficienza energetica non può prescindere da
L’analisi energetica consiste nella raccolta dei
un’analisi rigorosa che permetta di individuare
dati relativi alle singole utenze elettriche e
e prioritizzare gli interventi effettivamente più
termiche con l’obiettivo di ricostruire il consu-
efficaci, cioè quelle misure che consentano di
mo e quindi il costo energetico rispetto ad un
ottenere risparmi rilevanti a fronte di investi-
anno preso come riferimento (bilancio ener-
menti caratterizzati da tempi di pay-back ra-
getico).
gionevoli.
Il bilancio energetico ricostruito viene, quin-
La metodologia di lavoro che è stata elabo-
di, validato confrontandolo con i consumi
rata dal nostro gruppo di ricerca e che viene
complessivi ricavabili dalle bollette relative al
implementa negli audit energetici al fine di in-
periodo di riferimento considerato.Una volta
dividuare possibili interventi di miglioramento
ricostruito e validato il bilancio energetico si
volti alla riduzione od eliminazione degli sprechi energeticiva proprio in questa direzione e viene sinteticamente descritta di seguito.
METODOLOGIA Nello specifico, un progetto di audit energetico riguarda la quantificazione e la classificazione dei centri di consumo presenti in azienda, l’individuazione delle aree di criticità e, infine, l’individuazione di una serie di interventi di miglioramento, identificando dalle
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
30
ha una stima del consumo annuo di ogni uten-
Tale indicatore permette di eseguire un’ul-
za (rispetto all’anno di riferimento) e quindi è
teriore analisi di Pareto volta ad identificare
possibile eseguire un’analisi di Pareto al fine
le stazioni più costose (e le relative utenze) e
di identificare le utenze più costose dal punto
necessaria per valutare possibili interventi di
di vista energetico.
miglioramento sia di tipo tecnologico sia di
Contestualmente all’analisi energetica viene
tipo gestionale. Particolare attenzione rive-
condotta l’analisi gestionale dei processi pro-
stono gli interventi di carattere gestionale che
duttivi dell’azienda. Tale studio consiste nell’i-
permettono spesso significative riduzioni di
dentificare, attraverso l’analisi dei processi
consumi a fronte di soli cambiamenti organiz-
produttivi e la stima dei tempi di attraversa-
zativi, sfruttando leve gestionali quali la pia-
mento, eventuali colli di bottiglia, stabilendo
nificazione e schedulazione della produzione,
quindi il ritmo produttivo effettivo dell’im-
considerando esplicitamente le componenti
pianto considerato.
energetiche di costo. Inoltre uno dei risultati
Il confronto di tale valore con la capacità pro-
a cui si perviene con la presente fase è quella
duttiva di ogni singola stazione all’interno del
di aver individuato le voci di costo da conside-
processo permette di identificare l’insatura-
rare nel modello di contabilità dei costi indu-
zione delle diverse stazioni rispetto al collo di
striali che può anche essere impiegato per la
bottiglia. Questa valutazione è molto impor-
costificazione industriale del prodotto corret-
tante se si considera che il costo energetico,
ta e puntuale.
come avviene per altre tipologie di costo, può
Partendo dai risultati dalle analisi eseguite,
essere in generale diviso in una componente
viene effettuata la fase di analisi delle cause,
fissa ed in una variabile. Nello specifico si de-
denominata root-cause, il cui obiettivo consi-
finiscono:
ste nel verificare, attraverso la comprensione
FISSI: i costi energetici che non variano al va-
delle motivazioni che stanno alla base dei co-
riare della saturazione dell’impianto;
sti sostenuti attualmente, se vi sono possibi-
VARIABILI: i costi energetici che variano al va-
li margini di miglioramento. Nello specifico,
riare della saturazione dell’impianto.
partendo dall’ordinamento delle utenze otte-
Dopo aver diviso i costi individuati nella pre-
nuto tramite le analisi di Pareto condotte, si
cedente analisi energetica nella loro compo-
elencano:
nente fissa e variabile ed averli allocati ad
- cause del consumo energetico rilevato;
ogni stazione presente nei processi produttivi
- possibili soluzioni per il contenimento di tale
analizzati, si ottiene il costo energetico fisso
consumo;
e variabile (sia elettrico che termico) per ogni
- indice di priorità dell’intervento proposto
stazione del processo produttivo.
(definito dal prodotto fra due fattori: impat-
SETTORE
ENERGIA ELETTRICA RISPARMIATA (%)
ENERGIA TERMICA RISPARMIATA (%)
PAYBACK MEDIO INTERVENTI (ANNI)
Pressofusione leghe Al
14%
12%
2,1
Calzificio
13%
9%
3
Cartiera
11%
4%
1,9
Caseificio
26%
3%
2,4
Zincatura a caldo
4%
17%
1,8
BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
to in termini di potenziali risparmi energetici ottenibili e probabilità di successo dell’intervento stesso). L’esecuzione corretta di tale fase porta ad una maggiore consapevolezza da parte del management aziendale dei margini di miglioramento perseguibili da un lato e dei limiti e vincoli aziendali dall’altro. A valle di questa fase si prevede la realizzazione del “piano interventi”, ovvero l’identificazione, dalle analisi eseguite, di una strategia di miglioramento perseguibile sempre volta alla riduzione dei costi energetici aziendali. Questa fase avviene grazie alla valutazione economica degli interventi con un alto indice di priorità identificati nella fase precedente.
zione di ulteriori incentivi previsti per gli inter-
Nello specifico si tratta sia di interventi di tipo
venti prospettati, quali l’ottenimento di age-
gestionale sia di interventi di tipo tecnologico
volazione fiscale in termini di detrazioni dalla
che risolvono le cause dei problemi individua-
base imponibile degli investimenti effettuati e
te nella fase di root-cause.
l’ottenimento di certificati bianchi (titoli, in €/
Ovviamente il piano degli interventi, e speci-
tep risparmiata, che vengono emessi dal Ge-
ficatamente la loro fattibilità, viene realizzato
store del Mercato Elettrico a fronte di risparmi
calcolando il pay-back time rispetto al benefi-
energetici) che dopo le recenti novità introdot-
cio energetico atteso.
te, risulta particolarmente interessante per le
L’output finale, oltre a quello di tempificare le
imprese.Inoltre, per gli interventi più struttu-
attività e di definire un responsabile azienda-
rati le aziende possono essere supportate per
le per gli interventi di miglioramento dell’ef-
la presentazione di progetti europei volti allo
ficienza energetica, è anche rappresentato da
sviluppo e incentivazione dell’efficienza (es.
uno strumento di monitoraggio e controllo
Intelligent Energy, Eco-Innovation, LIFEe, etc.).
delle attività di energysaving che viene mostrato di seguito.
CHI SIAMO Il servizio nasce grazie alla collaborazione con
ALCUNI ESEMPI
uno staff di ricercatori dell’Università di Brescia
Nell’ambito dei diversi interventi di efficienza
attivi da anni nel settore della progettazione e
energetica svolti presso PMI, a testimonianza
gestione degli impianti industriali che hanno
delle opportunità presenti, si segnalano alcuni
accumulato esperienze significative nell’ambi-
risultati conseguiti in diversi settori, che ven-
to dell’efficienza energetica. Il fine del servi-
gono riportati schematicamente nella tabella
zio presentato è quello di essere un punto di
seguente.
riferimento autorevole per Enti ed Aziende sull’informazione, la diffusione e lo sviluppo di buone pratiche e tecnologie volte all’incre-
INCENTIVI
mento dell’efficienza nell’impiego dell’energia
Oltre ai diretti benefici derivanti dalla riduzio-
e alla sostenibilità, privilegiando azioni di siste-
ne degli sprechi energetici le aziende possono
ma caratterizzate da un elevato contenuto di
ottenere ulteriori benefici grazie all’individua-
innovazione ed applicabilità.
Efficienza energetica: opportunità di riduzione costi alla portata di tutte le PMI
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BRESCIA RICERCHE
PROFIBUS E PROFINET: L’INTEGRAZIONE CORRE SUL FILO SANDRA FLAMMINI E PAOLO FERRARI CSMT Profibus-Profinet
L’automazione industriale oggi si basa su si-
sono schematizzare nel modo seguente:
stemi di comunicazione specializzati (chiama-
- divulgazione di informazioni e assistenza
ti “fieldbus”, bus di campo) che raccolgono i
pratica sulla tecnologie PROFIBUS e PROFI-
dati dai sensori e dagli attuatori. Sul mercato ci
NET;
sono moltissime soluzioni, ma PROFIBUS (oltre
- formazione del personale;
30 milioni di dispositivi venduti) e PROFINET
- audit di impianti per la verifica del funzio-
(oltre 3 milioni di dispositivi) sono i più diffusi.
namento della rete di automazione PROFI-
CSMT Gestione Scarl in sinergia con l’Università
BUS o PROFINET;
di Brescia è diventato nel 2004 il primo Centro
- aiuto allo sviluppo di prodotti PROFIBUS e
di Competenza Italiano (PICC) ufficialmente
PROFINET;
accreditato per questo tipo di tecnologie pres-
- ricerca riguardante applicazioni e sistemi di
so PI (PROFIBUS e PROFINET International),
comunicazione industriale.
un’associazione che rappresenta, attraverso i
Diffusione di informazioni sulle Tecnologie
suoi 1.400 consorziati, i produttori e gli utiliz-
Il Centro di Competenza ha come primo
zatori dei prodotti basati su tali soluzioni. La
obiettivo quello di aiutare chiunque utilizzi
nostra mission è la divulgazione, il supporto, la
PROFIBUS e PROFINET allo scopo di realizzare
consulenza sulle due tecnologie attraverso una
i propri progetti di automazione industriale.
presenza e una disponibilità costante. Il nostro
Il supporto viene svolto in modo gratuito,
Centro è anche Centro di Training (PITC) accre-
con la partecipazione a fiere e seminari, la
ditato presso PI dal 2007 e può fornire forma-
preparazione di presentazioni scaricabili dal
zione di qualità certificata: rientrano in questi
sito e la disponibilità di esperti che rispondo-
ambito i corsi con certificato valido a livello
no alle domande degli utenti.
internazionale (Certified Engineer training). Il Centro di Competenza di Brescia è socio e
Formazione del personale
collabora attivamente alle attività di Profibus
L’offerta formativa si articola su diversi livel-
Network Italia (PNI), l’associazione regionale
li per entrambe le tecnologie. Sicuramen-
italiana dei produttori e utilizzatori PROFIBUS
te i corsi di maggior prestigio sono il corso
e PROFINET che è in relazione diretta con PI.
“Certified PROFIBUS Engineer” e “Certified PROFINET Engineer”: riconosciuti a livello mondiale, sono stati standardizzati da PROFI-
ATTIVITÀ PRINCIPALI
BUS International per addestrare personale e
L’operato del centro di competenza si pos-
garantirne la qualità tramite un esame finale
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ufficiale. Per esempio, il corso standard “Cer-
immediatamente riscontrati (nonché consu-
tified PROFIBUS Engineer” è organizzato in
lenza e proposta di soluzioni sul medio lungo
4 giorni intensivi di teoria e pratica (“hands-
termine). I vantaggi direttamente ottenibili
on”).
da una verifica dell’impianto sono;
L’ultimo giorno i partecipanti sostengono un
- aumento della disponibilità dell’impianto;
esame e ricevono un attestato ufficiale con
- possibilità di eseguire test di accettazione
il titolo di “Certified Engineer” solo in caso
dell’impianto in maniera indipendente;
di esito positivo. Dato che PROFIBUS e PROFI-
- possibilità di testare l’impianto prima di av-
NET giocano un ruolo primario tra le tecnolo-
viare la produzione;
gie di automazione, in molti casi solo i “Cer-
- manutenzione predittiva/proattiva;
tified Engineer” saranno in grado di seguire
- risoluzione di guasti occulti o sporadici.
in modo adeguato un progetto e assicurarne
Molte volte l’attività di verifica può essere
la qualità. Con lo strumento dei certificati di
affiancata dall’attività di formazione del per-
“Certified Engineer” le aziende e i loro di-
sonale direttamente on-site presso l’impian-
pendenti si possono distinguere dalle altre
to, facendo si che i clienti possano acquisire
compagnie che utilizzano PROFIBUS e PROFI-
la competenza necessaria per far funzionare
NET, dimostrando la loro competenza.
l’impianto in modo efficiente, cioè riducendo i tempi di intervento in caso di guasto oppure
Audit e verifiche di impianti
aumentando l’efficacia della manutenzione
Gli utenti finali auspicano che i loro impian-
predittiva.
ti siano efficienti e non si fermino mai, desi-
L’offerta di verifica impianti è rivolta a chi
derio che spesso si scontra con la realtà. Per
possiede, gestisce o costruisce impianti di
questo motivo il Centro di Competenza ha av-
processo o di automazione di fabbrica. I no-
viato il servizio di verifica degli impianti che
stri clienti sono principalmente grandi azien-
utilizzano queste tecnologie. L’audit di verifi-
de (la lista di referenze è eventualmente
ca si pone come obiettivo quello di fornire ai
consultabile sul sito) che lavorano nel campo
clienti un rapporto sullo stato della rete PRO-
della produzione energetica, nel trattamento
FIBUS/PROFINET dell’impianto, accompagna-
delle acque e nell’industria manifatturiera e
to da supporto tecnico in caso di problemi
automotive. Aiuto allo sviluppo di prodotti Siamo in grado di fornire strumenti e supporto per lo sviluppo di prodotti conformi alle specifiche PROFIBUS e PROFINET. Grazie all’esperienza maturata, possiamo aiutare i clienti a sviluppare sistemi embedded a microprocessore Freescale (HCS12) e Microchip (PIC18F), che implementino dispostivi slave per PROFIBUS-DP utilizzando soluzioni standard (ad esempio Siemens-SPC3 e ProfichipVPC3). Per quello che riguarda le soluzioni PROFINET l’attività di punta è lo sviluppo di dispostivi IO-Controller isocroni per applicazioni di motion control ad elevatissime prestazioni. Per esempio, in collaborazione con
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l’Università di Brescia, abbiamo presentato alla fiera BIMU 2008 l’innovativo controller PROFINET per la macchina transfer di BUFFOLI equipaggiata con drive SIEMENS. Il CSMT è anche distributore ufficiale dei prodotti di test e ricerca guasti di PROCENTEC, azienda leader in questo settore. Ricerca Il nostro laboratorio è equipaggiato con strumenti e dispositivi per creare reti PROFIBUS/ PROFINET ed eseguire le relative misure di performance. I sistemi possono essere aggiornati o riconfigurati a seconda dell’esperimen-
- “Progetto e realizzazione di un’interfaccia
to da eseguire.
slave wireless per PROFIBUS DP”
Il laboratorio svolge un’opera continua di
- “Progetto, realizzazione e caratterizzazione
diffusione della cultura e della tecnologie
sperimentale di un’interfaccia PROFINET”
PROFIBUS e PROFINET, ad esempio grazie
- “Progettazione e realizzazione di un nodo
all’offerta di tesi di laurea, stage e progetti di
PROFINET I/O”
studio che coinvolgono direttamente studen-
- “Realizzazione di una rete in PROFIBUS-DP”
ti dell’Università di Brescia. Di seguito vengo-
- “Realizzazione di uno slave PROFIBUS basa-
no elencati alcuni titoli di tesi di laurea:
to su un microcontrollore PIC18F”
- “Gestione a microprocessore di una inter-
- “Realizzazione di uno slave con profilo en-
faccia PROFIBUS-DP”
coder per PROFIBUS DP”
- “Progettazione e realizzazione a micropro-
Gli esperti del Centro di Competenza pubbli-
cessore di un’interfaccia PROFIBUS per appli-
cano regolarmente su riviste scientifiche in-
cazioni industriali”
ternazionali i risultati delle ricerche svolte nel
- “Realizzazione e caratterizzazione di una
settore (sul sito è disponibile un elenco delle
rete PROFINET”
pubblicazioni scientifiche).
PROFIBUS e PROFINET: l’integrazione corre sul filo
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IL LABORATORIO “COATING” PAOLO COLOMBI C.S.M.T. Gestione - Laboratorio Coating
Con il termine coating ci si riferisce al rivesti-
sultato fin da subito particolarmente efficace. Il
mento della superficie di un oggetto mediante
centro coating è attrezzato con un laboratorio
l’apporto di uno o più strati di materiali op-
dedicato alla preparazione delle superfici e alla
portuni, scelti in modo tale da modificare le
deposizione dei coating mediante tecniche al
proprietà superficiali del materiale base. Con
plasma1 in alto vuoto mediante tecniche PVD2
tecniche di coating è possibile, ad esempio, mi-
e PECVD3 , oltre ad un’area dedicata alla ca-
gliorare proprietà meccaniche (durezza superfi-
ratterizzazione meccanica delle superfici e dei
ciale, coefficiente d’attrito, rugosità), chimiche
ricoprimenti mediante prove di nano-inden-
(resistenza alla corrosione), fisiche (isolamento
tazione, test di scratch e prove tribologiche. Il
elettrico, bagnabilità), ottiche o estetiche. Lo
laboratorio sviluppa competenze avanzate nel
studio delle modifiche superficiali è fortemente trasversale e interessa molti settori industriali in relazione al trattamento di materiali quali metalli, polimeri, vetri, ceramici sfruttando tecnologie molto diversificate: la finitura chimicomeccanica, i trattamenti termochimici, la galvanica, l’anodizzazione, i processi di deposizione di film mediante PVD e CVD ed i trattamenti di attivazione al plasma. Uno degli obiettivi del centro CSMT coating è quello di coniugare la ricerca accademica con le necessità pratiche delle applicazioni industriali nel campo di superfici e rivestimenti superficiali. Gli aspetti chimico-fisici dei problemi tecnologici vengono valutati accuratamente, raccogliendo quanto già sviluppato dalla comunità scientifico-tecnologica sia in Italia che all’estero ed unendo le competenze interne a quelle della Facoltà di Ingegneria, indirizzandole verso la soluzione di problemi concreti. In tutti gli episodi di collaborazione, il connubio di queste competenze con l’esperienza maturata sul campo dalle aziende è ri-
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1 Il plasma è un particolare stato della materia, il quarto oltre ai più noti solido, liquido e aeriforme. Se sulla terra la sua presenza è relativamente rara (fanno eccezione i fulmini e le aurore boreali), nell’universo il plasma costituisce più del 99% della materia conosciuta: si trovano sotto forma di plasma il Sole, le stelle e le nebulose. Nel caso dei sistemi di deposizione PVD e CVD, il plasma viene generato artificialmente, all’interno di speciali camere sotto vuoto, e viene utilizzato per modificare i materiali o per depositare strati sottili di materia sulle superfici. Si possono realizzare, così, ricoprimenti polimerici, metallici e ceramici di diversa natura. Dal momento che le temperature di processo sono generalmente basse (inferiori ai 100°C) è possibile utilizzare queste tecnologie per trattare materiali che risentono di elevate temperature, come tessuti o plastiche. 2 Con il termine PVD ci si riferisce ad una famiglia di tecniche di deposizione basata sulla trasformazione in fase vapore del materiale che si vuole depositare e sul successivo trasferimento sul materiale da rivestire. 3 Con il termine CVD si designano, invece tutte quelle tecniche che portano alla deposizione di un film grazie alla reazione chimica fra precursori in fase gassosa, attivata dal plasma.
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silicio amorfo depositato mediante CVD può venire impiegato per proteggere i metalli dalla corrosione o le materie plastiche dal graffio, isolare elettricamente dispositivi microelettronici, rendere planari superfici rugose oppure per applicazioni in ambito biomedico; sistemi carboniosi amorfi (Diamond Like Carbon) presentano spettacolari proprietà autolubrificanti e antiusura in virtù del bassissimo coefficiente di attrito e dell’elevata durezza. Il laboratorio mette a disposizione delle aziende una struttura flessibile, con competenze che coinvolgono tutto il processo: studio di fattibilità, deposizione di strati su manufatti campione e caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche e
Paolo Colombi al lavoro all’interno del laboratorio
funzionali, fino alla validazione del materiale sul campo e alla realizzazione di un impianto campo delle tecnologie innovative per la mo-
per la produzione su scala industriale. Nel cor-
difica superficiale partecipando attivamente a
so dei suoi primi due anni di attività, possiamo
progetti di ricerca applicata in collaborazione
vantare molteplici esempi di collaborazione
con centri di ricerca nazionali ed internazio-
con imprese in sinergia con uno o più gruppi
nali. In particolare, l’Università degli Studi di
universitari, che hanno portato alla definizione
Brescia rappresenta un partner indispensabile
di processi innovativi oppure alla soluzione di
sia per la caratterizzazione di materiali, strati
problematiche specifiche in processi tecnologici
e superfici sia per le competenze sui processi.
esistenti.
Dall’inizio del 2011 il laboratorio ha supportato l’attività di ricerca che ha portato alla discussioed una in fisica) . Tutti i materiali oggetto di
ALCUNI ESEMPI DI PROBLEMI RISOLTI
studio hanno una particolare importanza indu-
Uno dei punti di forza di CSMT è quello di poter
striale: nitruri di metalli di transizione (TiN, ZrN,
disporre di competenze complementari attra-
CrN), nitruri misti (TiAlN ad esempio) o multila-
verso l’integrazione delle abilità dei differenti
yer depositati mediante PVD vengono studiati
centri di competenza. Possiamo citare il caso
come materiali utili a migliorare la resistenza
di un’azienda che tratta i propri prodotti con
ad usura di utensili e componenti in virtù delle
un rivestimento PVD decorativo e osservava a
straordinarie proprietà meccaniche; l’ossido di
valle della deposizione la comparsa di difetti
ne di quattro tesi di laurea (tre in ingegneria 4
circolari che portavano allo scarto del 20% dei 4 Marco Ballardini (2011) “Sintesi e caratterizzazione di rivestimenti duri per microstampi per materie plastiche”; Daniele Boniotti (2011) “Analisi, valutazione e gestione dei rischi lavorativi nei laboratori chimici”; Giulia Medici (2012) “Silicio policristallino piezoresistivo: deposizione mediante magnetron sputtering e caratterizzazione”; Dario Rivadossi (2012) in preparazione.
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pezzi prodotti. Dopo un’analisi del processo e una caratterizzazione morfologica e chimica del difetto è stato possibile individuarne le cause ed eliminare completamente la comparsa del difetto agendo congiuntamente sui parametri del processo PVD e sulla fase di burattatura del pezzo stampato. In questo caso si è giunti alla soluzione grazie all’integrazione delle compe-
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tenze sul processo di rivestimento con quelle del centro pressocolata. In un altro caso, un’azienda interessata alla metallizzazione di alluminio su plastica ha completamente risolto i problemi di adesione fra substrato e rivestimento apportando alcune modifiche alla formulazione del polimero che costituiva l’oggetto da rivestire, sulla base di un’analisi condotta in collaborazione con il centro materie plastiche di CSMT. Se questi erano esempi di attività mirate a risolvere problematiche specifiche, in altri casi alcune aziende hanno affidato a CSMT l’intera attività di sviluppo di materiali innovativi con predeterminate caratteristiche. Questo è il caso, ad
ce dei rivestimenti garantiscono non solo una
esempio, dello sviluppo del processo HMDSO-
durata maggiore del componente (aumentata
PECVD5 per la deposizione di strati di diossido
anche di 8-10 volte), ma anche la possibilità di
di silicio amorfo in sostituzione del processo
operare in condizioni altrimenti impensabili
tradizionale che prevede l’utilizzo di gas sila-
oppure di ottenere materiali con proprietà non
no, infiammabile e piroforico. Le proprietà del
ottenibili mediante tecniche convenzionali. Si
materiale sviluppato mediante questo processo
capisce che in questo caso l’investimento risulta
meno dispendioso e più versatile, sono state ca-
pienamente ripagato.
ratterizzate dal punto di vista chimico e funzio-
Il bilancio dei primi due anni di attività del la-
nale e si sono rivelate molto soddisfacenti. L’at-
boratorio coating non può che essere positivo.
tività di CSMT coating è in generale orientata
Come accade sempre all’esordio di nuove espe-
a promuovere l’utilizzo di tecnologie di rivesti-
rienze, ed in particolare in ambito di ricerca,
mento in alto vuoto mediante attività di anima-
molto è stato fatto per seminare. I frutti si rac-
zione scientifica e mediante la disponibilità ad
coglieranno nel futuro ed un numero crescen-
effettuare prove tecnologiche e campionature.
te di aziende troverà beneficio dagli strumenti
Sebbene in alcuni settori, quali il rivestimento
offerti dal progresso tecnologico per rispondere
di utensili o l’ottica, le tecniche di deposizione
prontamente alle emergenti sfide di competiti-
PVD e CVD in alto vuoto abbiano raggiunto
vità.
Vista del laboratorio
Strumento per la caratterizzazione meccanica di strati sottili presso il laboratorio CSMT coating
da tempo una presenza matura ed efficace, è ferma convinzione che il potenziale di queste tecniche non sia stato ancora completamente scoperto e sfruttato in un’ampia serie di settori produttivi. Spesso queste nuove tecnologie sono ostacolate da costi di processo piuttosto sostenuti. In realtà, in molti casi le performan-
5 HMDSO (esametildisilossano) è un composto poco volatile, liquido a temperatura ambiente. I suoi vapori vengono miscelati ad ossigeno ultra-puro e immessi nella camera sotto vuoto in maniera controllata. A seconda del rapporto fra la quantità di HMDSO e di ossigeno, è possibile ottenere film polimerici molto flessibili, oppure film ceramici molto simili al vetro.
Il laboratorio “coating”
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NEL CUORE DELL’INDUSTRIA ITALIANA DELLA PLASTICA THEONIS RICCÒ Dip. di Ingegneria Meccanica e Industriale (DIMI), Università degli Studi di Brescia
Il settore delle materie plastiche (così come
zione dotato di software per la simulazione
quello della pressocolata) ha nella provincia
del processo di riempimento dello stampo
di Brescia la loro sede elettiva, per alta con-
in riferimento al processo di stampaggio per
centrazione di costruttori di macchine e di
iniezione. Questi strumenti (più specificata-
utilizzatori.
mente: un analizzatore Dinamico Meccanico
Come per gli altri centri, anche per il Centro
DMA Q800, un estrusore bivite orizzontale
di Competenza Materie Plastiche operante in
con tre dosatori su cella di carico, una pressa
seno al CSMT la mission è quella di fare da co-
per stampaggio ad iniezione e il programma
ordinatore e motore dell’intero settore, ter-
di simulazione di processo Moldflow) permet-
minale di un network internazionale e centro
tono l’ottimizzazione del processo produttivo
di aggregazione e incentivazione degli stimo-
e la risoluzione di svariati problemi.
li, delle risorse e delle iniziative.
Tra i propri compiti fondamentali il Centro include anche la formazione di tecnici alta-
mente specializzati nel settore delle materie
CONSULENZA E SUPPORTO
plastiche. Vengono organizzati corsi teorico-
Il Centro di Competenza Materie Plastiche of-
pratici, sia a livello base che avanzato, presso
fre servizi di consulenza e trasferimento tec-
la propria sede o in quella dei clienti, in Italia
nologico sia alle piccole e medie imprese che
o all’estero.
alle grandi aziende. Più in generale, il Centro si rivolge ai produttori di materie plastiche, ai re riferimento a quelli del settore manifattu-
RICERCA E TRASFERIMENTO TECNOLOGICO
riero (meccanico, biomedicale, design).
La collaborazione con le Università ed altri
L’attività di consulenza e supporto alle im-
Centri in Italia e all’estero, nonché con i mi-
prese, svolta in collaborazione con l’Univer-
gliori consulenti ed esperti del settore, met-
sità degli Studi di Brescia (Dipartimento di
te a disposizione delle aziende un efficiente
Ingegneria Meccanica e Industriale), si avva-
network di ricerca in grado di supportarle
le di laboratori dotati di strumentazione e
nell’innovazione del materiale, del prodotto
tecnologie all’avanguardia, per le prove e la
e delle tecnologie, nella riduzione dei costi di
caratterizzazione delle materie plastiche e,
produazione, nell’ottimizzazione e snellimen-
più in generale, dei materiali a base polime-
to dei processi, nelle fasi di trasformazione,
rica, nonché di un laboratorio di progetta-
automazione e produzione, anche in consi-
trasformatori e agli utilizzatori con particola-
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
derazione delle diverse applicazioni e delle
riche per il settore degli pneumatici e per la
integrazioni del prodotto con altri materiali
costruzione di organi antivibranti.
(intersezioni frequenti per gli articoli in plastica). L’attività del gruppo di lavoro (supervisio-
Progettazione di manufatti
nato da Theonis Riccò, Professore Ordinario di
Vengono analizzati i criteri fondamentali di
Materiali Polimerici e di Meccanica dei Mate-
progettazione/riprogettazione di componenti
riali Polimerici) per quanto concerne la ricerca
e manufatti in materia plastica, nonché l’in-
si svolge principalmente in quattro aree, di
tero processo di progettazione che va dalla
seguito descritte.
scelta del materiale e delle relative tecnologie di trasformazione alla scelta delle condizioni
Sviluppo di nuovi materiali per
ottimali di processo.
applicazioni ingegneristiche
Per la realizzazione di pezzi tramite stampag-
Lo sviluppo di nuovi materiali fa partico-
gio ad iniezione, l’attenzione è inoltre foca-
lare riferimento a diverse tipologie di si-
lizzata sulla progettazione dello stampo e su
stemi polimerici e di compositi a base po-
appropriate simulazioni di riempimento del
limerica, tra cui è opportuno ricordare i
medesimo (“Mould Filling Analysis”), al fine
sistemi nanostrutturati (o nanocompositi).
di controllare i ritiri post-stampaggio e le sol-
Uno degli scopi principali di tale area di ri-
lecitazioni residue.
cerca è quello di determinare appropriate correlazioni proprietà/struttura e ottenere
Reologia dei polimeri e dei sistemi a
materiali con caratteristiche mirate (tailored)
base polimerica
rivolte a specifiche applicazioni.
Questa area di ricerca è rivolta allo studio del comportamento di materiali a base polimeri-
Analisi del comportamento meccanico di
ca allo stato fuso, considerando principalmen-
polimeri, compositi e nanocompositi
te l’effetto della temperatura e della velocità
Vengono studiate le proprietà meccaniche -
di scorrimento. Lo studio è finalizzato alla ca-
con particolare riferimento alle proprietà di
ratterizzazione della “processabilità” del ma-
resistenza meccanica - di diversi sistemi poli-
teriale e all’ottimizzazione delle condizioni di
merici per applicazioni ingegneristiche, tra i
processo. Sono oggetto di indagine i sistemi
quali i sistemi a base di tecnopolimeri quali
polimerici semplici, i sistemi che includono
nylon, polipropilene e polietilene per diverse
additivi di varia natura - ad esempio le fibre
applicazioni industriali e mescole elastome-
di vetro (corte) - e i sistemi nanostrutturati.
CSMT MATERIE PLASTICHE: ACQUISITE IMPORTANTI COMMESSE Crescono le attività del Centro di Competenza sulle Materie Plastiche a supporto di imprese interessate allo sviluppo di nuovi materiali polimerici con caratteristiche applicative decisamente spinte. In particolare, l’utilizzo di diverse tipologie di nanocariche sta offrendo la possibilità di disporre di nuovi compound che conferiscono nuove proprietà, v. ad esempio proprietà antigraffio, a manufatti dove queste nuove caratteristiche rivestono un ruolo determinante. Altro ambito di servizi erogati da CSMT Materie Plastiche, che sta incontrando un notevole sviluppo nei propri volumi, è il supporto nella progettazione di manufatti stampati ad iniezioni con importanti caratteristiche strutturali. CSMT dispone di strumenti di simulazione dei processi di stampaggio in grado di tenere conto del reale stato in cui si trova il materiale all’interno del manufatto finito ma ossia nelle reali condizioni di tensioni residue in cui si trova dopo lo stampaggio.
Nel cuore dell’industria italiana della plastica
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MECCATRONICA: QUANDO IL SISTEMA ELETTROMECCANICO DIVENTA INTELLIGENTE ALESSANDRO MARINI VALENTINA MORANDI Dip. di Ingegneria Gestionale, Università di Bergamo
La meccatronica rappresenta l’integrazione
di Brescia, intende mettere a punto un model-
sinergica dell’ingegneria meccanica con l’elet-
lo tecnologico nel quale definire standard di
tronica e i sistemi di controllo computerizzati
interfacciamento tra tutti gli strati tecnologi-
nella progettazione e nella produzione di pro-
ci che costituiscono un sistema o un oggetto
dotti o processi. Parlare di meccatronica signi-
meccatronico (come illustrato nella figura).
fica quindi far interagire tre discipline - la mec-
L’obiettivo è quello di aumentare di uno o più
canica, l’elettronica, e l’informatica - al fine di
ordini di grandezza le prestazioni dei sistemi
automatizzare sistemi di produzione, prodotti
elettromeccanici agendo nel contempo sulla
e strumenti meccanici. Stiamo dunque parlan-
semplificazione e sull’integrabilità dei singoli
do di un approccio alla progettazione che fa-
moduli meccatronici. Ad esempio, nei sistemi
vorisce una “precoce” integrazione di queste
produttivi si punta all’aumento del livello di
discipline, evitando che nei diversi ambiti si
flessibilità operativa della produzione ovvero
sviluppino scelte non conciliabili.
a realizzare strumenti che possano produr-
Il Centro di Competenza di Meccatronica Ap-
re contemporaneamente diverse tipologie di
plicata del CSMT nasce con l’obiettivo di svilup-
pezzi garantendo tempi di consegna brevi e la
pare e diffondere competenze nell’ambito di
realizzazione di lotti di piccole dimensioni. In
sistemi di produzione meccatronici e degli og-
questo senso l’attività è dedicata a realizzare
getti meccatronici. Dal punto di vista scientifi-
sistemi “one-piece flow”. Oggetto delle attivi-
co CSMT, in collaborazione stretta con i Dipar-
tà del centro è anche lo sviluppo di prodotti
timenti di Ingegneria Meccanica e Industriale e
meccatronici applicabili in diversi ambiti, dal
di Ingegneria dell’Informazione dell’Università
biomedicale all’aeronautico. L’obiettivo del CSMT è realizzare oggetti con capacità adattativa estesa, con prestazioni caratterizzate da livelli di miglioramento 10x e piena potenzialità di controllo e monitoraggio in remoto. Le esperienze sviluppate sino ad ora sono molteplici sia dal punto di vista scientifico che da quello industriale e vanno dalla realizzazione di strumenti per la riabilitazione assistita a strumenti di produzione intelligenti quali le frese adaptroniche in corso di realizzazione nell’ambito del progetto Michelangelo, pro-
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
getto finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico nell’ambito del programma Industria 2015. Significativa è l’esperienza nei sistemi robotici ad alta prestazione ed anche nelle metodologie di realizzazione di prototipi attraverso metodi e strumenti di prototipazione rapida. Il CSMT e l’Università di Brescia, peraltro, vantano laboratori di eccellenza che fanno parte della rete REMS (Rete di Eccellenza della Meccanica Strumentale) in collaborazione con l’Università di Bergamo e il CNR-ITIA di Milano. Il centro di meccatronica si propone come coordinatore di progetti che richiedono investimenti multi-disciplinari, abitualmente condotti con la collaborazione di diversi centri di competenza delle università. In questo caso, oltre che con competenze tecniche e attrezzature scientifiche, il CSMT contribuisce supportando
che sorgono nel cablaggio dei sistemi elettro-
il flusso di conoscenze tra gli attori coinvolti
meccanici tradizionali. L’obiettivo è quello di
agevolando la condivisione e l’integrazione
far interagire, tra loro ed in rete, entità dotate
delle competenze. Gli obiettivi scientifici che
di una propria autonomia e non costruire una
il Centro intende raggiungere sono principal-
connessione a catena tra le varie componenti
mente collegati al fatto che l’integrazione dei
del sistema; anche perché, idealmente, in caso
componenti, rispetto all’addizione degli stessi,
di malfunzionamento di una parte del sistema
porta principalmente ad una riduzione delle
ci si pone l’obiettivo di intervenire velocemen-
dimensioni dei singoli componenti, fino ad
te e soprattutto senza coinvolgere interamen-
una riduzione complessiva dell’intero sistema.
te tutto il sistema.
In alcuni casi, questo si traduce anche in una
La moderna concezione di elaborazione dei
diminuzione di complessità dei meccanismi.
flussi di informazioni, introdotta dalla mecca-
Concepire con un approccio integrante e non
tronica, è strettamente correlata alla suddetta
addizionale, quindi, conduce all’idea di sfrut-
integrazione, in quanto l’idea di controllare
tare canali di comunicazione come quelli wire-
e gestire molteplici flussi di informazioni di
less, andando a superare molte problematiche
feedforward e feedback attraverso “canali”
Meccatronica: quando il sistema elettromeccanico diventa intelligente
43
44
elettronici implica lo sfruttamento di sistemi
in collaborazione con Intellimec (consorzio
“locali” digitali, per gestire informazioni di
attivo dal 2007 nel campo della ricerca sui di-
tipo non lineare; data anche l’arbitrarietà e
spositivi meccatronici) e Aidam (l’associazione
la non controllabilità di quantità definite per
di categoria delle aziende di automazione e
questo “non misurabili”, superata grazie alla
meccatronica). Il progetto, in fase di lancio, ha
discretizzazione delle stesse mediante la tecno-
come obiettivo il rafforzamento del sistema di
logia digitale. Questo porta anche ad un’esten-
ricerca pubblico e privato in questo ambito, il
sione sia delle funzionalità sia dell’intelligenza
supporto allo sviluppo di micro-reti coordina-
dei sistemi, nella direzione del superamento di
te dedicate a obiettivi specifici e la ricerca di
un approccio basato su abilità fisse e sempli-
finanziamenti che possano agevolare ricerca e
ce monitoraggio. Il CSMT vuole dunque pro-
sviluppo di prodotti e sistemi meccatronici. Il
muovere, sostenere ed accelerare il processo
contributo del CSMT al distretto di meccatro-
di trasformazione del tessuto industriale locale
nica è inoltre quello di supportare l’internazio-
verso segmenti di produzione ad alto valore
nalizzazione della rete di eccellenza attraver-
aggiunto, oltre a potenziare e accrescere le
so le relazioni esistenti con centri di ricerca e
competenze scientifiche e tecnologiche nella
imprese straniere. È altresì rilevante l’impegno
meccatronica del sistema della ricerca. Consa-
futuro in iniziative di aggiornamento e forma-
pevole della multidisciplinarietà e della conse-
zione continua che permettano un maggior
guente necessità di integrare diverse fonti di
dialogo tra realtà accademica e realtà indu-
conoscenza, il Centro vuole essere un nucleo
striale ed, in particolare, un maggiore incontro
di sintesi delle istanze della ricerca industriale
tra fabbisogni e offerta formativa. Tra le altre
e delle imprese, creando un’eccellenza di rete
iniziative, è da rimarcare la costruzione di un
che sfrutti le sinergie dei singoli attori ovvero
database della meccatronica applicata conte-
che sia aggiuntiva delle eccellenze dei singoli
nente informazioni in merito all’evoluzione
in senso quantitativo e qualitativo.
della disciplina e alle conoscenze possedute
L’intenzione di rafforzare il proprio impegno
dai principali attori del settore; una raccolta di
in questo campo è dimostrato dal coinvolgi-
dati che possa fungere da riferimento ai parte-
mento di CSMT nello sviluppo del distretto di
cipanti al distretto nelle scelte strategiche ed
alta tecnologia della meccatronica applicata
operative di espansione del proprio business.
BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
LABORATORIO UPM: L’UNIVERSO DELLA PRECISIONE La lavorazione di microprodotti viene considerata oggi l’area a più alto potenziale di crescita per l’economia Europea nei prossimi anni. I mercati di riferimento sono i settori medico, ottico, dell’elettronica di largo consumo, delle comunicazioni, delle biotecnologie, dei trasporti. Un esempio significativo è quello dei dispositivi MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems): sistemi di dimensioni millimetriche o micrometriche che integrano armonicamente sensori, attuatori, meccanismi e controlli; in questo caso l’integrazione delle funzioni e la comunicazione tra i vari sotto-elementi diventano fattori di estrema importanza. La realizzazione di tali elementi richiede nuove macchine e sistemi di microlavorazione meccanica di ultraprecisione in grado di raggiungere qualità di lavorazione estreme su geometrie di forma tridimensionale complessa, non ottenibili con i sistemi attuali. Nei processi convenzionali il rapporto tra dimensione del pezzo e tolleranza di lavorazione (precisione relativa) è dell’ordine di 0,01 (1%, cioè la stessa che si deve garantire per costruire un edificio). Nelle lavorazioni ultraprecise si possono ottenere precisioni relative dell’ordine di 0,00001 (0,001%) anche su pezzi di forma complessa, realizzati in materiali non più solo basati sul silicio quali metalli/leghe, ceramici, polimeri. Per raggiungere tali obiettivi ai sistemi di microlavorazione meccanica di ultraprecisione di nuova generazione sono richiesti: • Eccezionale stabilità dimensionale (dinamica e termica): è necessario dotare le macchine di strutture adaptroniche in grado di rilevare in modo automatico e continuo lo stato di deformazione termo-strutturale (es. derive termiche dovute a variazioni di temperatura, anche di uno o due gradi) e dinamico (es. micro vibrazioni); • Profonda reingegnerizzazione dei processi Tecnologici: le proprietà legate alla superficie (elettrostatica, adesione pellicolare, attrito … ) che di norma sono trascurabili nei pezzi con dimensioni superiori ad alcuni centimetri, diventano sempre più importanti e impongono processi tecnologici completamente nuovi: la rimozione dei trucioli diventa problematica, la formazione di bave più probabile, per non parlare della movimentazione e del posizionamento preciso del pezzo nelle varie stazioni di lavorazione; • Nuovo processo di taglio: il processo di asportazione di materiale nell’ambito delle lavorazioni ultraprecise presenta problematiche ben diverse rispetto alle tecniche di asportazione tradizionale. Il processo di micro-fresatura è nettamente diverso dal suo omologo tradizionale a causa degli effetti di scala. Nell’ambito del micro i modelli numerici possono fornire interessanti indicazioni sui parametri di taglio, forma degli utensili e loro usura, caratteristiche del materiale da lavorare prendendo in considerazione anche le interazioni molecolari, trascurabili rispetto alle lavorazioni tradizionali. Il laboratorio di lavorazioni ultraprecise del CSMT, dotato di una fresatrice per microlavorazioni Kern (nell’immagine a fianco), è in grado di supportare le imprese ed i laboratori di ricerca interessati a sviluppare il tema dell’ultraprecisione. Il laboratorio, condotto dal gruppo di ricerca di Tecnologie Meccaniche, diretto dalla Prof.ssa Elisabetta Ceretti, è in grado di mettere a disposizione tutte le competenze necessarie per lo sviluppo di ricerche nel campo dell’ultraprecisione, delle lavorazioni adaptroniche e delle tecnologie di supporto alla progettazione di prodotto e processo di microprodotti.
Meccatronica: quando il sistema elettromeccanico diventa intelligente
45
IL PROGETTO H-REII (LIFE08 ENV/IT/000422) 1 parte a
FRANCESCO BRAGA C.S.M.T. Gestione s.c.a.r.l. DIEGO POMI Università degli studi di Brescia DAVID PASQUALE Università degli studi di Brescia
46
Alcuni processi industriali sono caratterizzati
camente ed economicamente raggiungibile. In
da rilevanti quantità di calore di scarto che,
generale, la tecnologia ORC consente il recupe-
inutilizzato, viene disperso nell’ambiente sot-
ro di calore da qualunque processo industriale
toforma di gas caldi. Mentre la soluzione più
dove la potenza termica di scarto disponibile
semplice dal punto di vista impiantistico, eco-
sia superiore ai 3 /5 MWt, traducibile in un
nomico e redditizio - vale a dire il recupero per
consumo annuo nell’ordine di 20 MSm3 di gas
fini termici - risulta essere spesso non persegui-
naturale (o in alternativa 15 Mt di carbone).
bile vista l’assenza di utenze termiche in grado
Contestualmente allo sviluppo di soluzioni tec-
di assorbire con continuità ingenti quantità di
nologiche che consentono di superare le bar-
calore, la conversione in energia elettrica può
riere appena menzionate, anche l’evoluzione
oggi rappresentare la via migliore per valoriz-
del mercato dell’energia degli ultimi anni pone
zare questi cascami di calore. La positiva attitu-
ora le basi economiche per il riutilizzo di questi
dine delle aziende industriali attive nei settori
cascami termici per la produzione di energia
energivori a realizzare impianti per il recupero
elettrica. In aggiunta, la sempre crescente at-
di calore da processo per produzione elettrica
tenzione per l’ambiente, che a volte si traduce
si è però spesso scontrata con barriere tecno-
in un freno per le attività industriali altamente
logiche che imponevano la necessità di sor-
energivore, può ora tramutarsi in un’ulteriore
genti termiche quanto più possibile costanti, a
spinta che potrebbe consentire l’efficienta-
temperature medio-alte (sopra i 500 °C) ed in
mento di processi industriali e la conseguente
quantità tali da giustificarne i non trascurabili
riduzione di CO2 immessa nell’ambiente.
costi di gestione e manutenzione. Questi limiti
La realizzazione a livello macro di sistemi per
tecnologici si traducevano poi in non redditi-
recupero di calore e produzione di energia
zie fattibilità economiche, nonché in potenzia-
elettrica potrebbe inoltre rappresentare, in
li “distrazioni” delle risorse umane in attività
termini di “sistema”, un non trascurabile aiu-
non confacenti alle mission aziendali.
to al raggiungimento degli ambiziosi obietti-
Oggi, grazie alla tecnologia ORC (Organic
vi dell’Unione Europea sanciti dal pacchetto
Rankine Cycle), le citate barriere tecnologiche
clima-energia 20-20-20 (riduzione del 20%
sono state superate. Il recupero di calore da
delle emissioni di gas serra, aumento dell’ef-
fumi anche a temperature medio-basse (sotto
ficienza energetica del 20% e raggiungimen-
i 300 °C), con sorgenti poco costanti nel tem-
to della quota del 20% di fonti di energia
po e in quantità anche modeste (dell’ordine di
alternative). Tra le azioni di efficienza energe-
alcuni megawatt termici) è un obiettivo tecni-
tica un ruolo rilevante può sicuramente essere
BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
ricoperto dalle industrie altamente energi-
non richiedono speciali competenze e presen-
vore, nelle quali è possibile, a fronte di inter-
za di personale tecnico per la loro conduzione.
venti numericamente limitati e ben definiti,
I cicli ORC si basano su un ciclo Rankine chiu-
ottenere risultati di rilievo. Il Piano d’Azione
so, utilizzando come fluido di lavoro dei fluidi
Italiano per l’Efficienza Energetica, redatto nel
organici. Le unità ORC Turboden, tipicamente
2007 dal Ministero dello Sviluppo Economico,
utilizzate nella cogenerazione da biomassa e
menziona tra le azioni possibili i recuperi di ef-
recupero di calore [2], impiegano come fluido
fluenti in aziende altamente energivore senza
di lavoro dei poli-silossani; per applicazioni a
quantificarne i potenziali risparmi ottenibili, a
bassa temperatura (geotermiche o recupero di
causa della difficoltà di standardizzazione del-
calore), si preferisce invece l’utilizzo di fluidi
le applicazioni e della tecnologia da utilizzare.
refrigeranti o idrocarburi. In Figura 1 sono rap-
Il settore del recupero effluenti da processo
presentati il ciclo termodinamico ed i principali
è infatti caratterizzato da una molteplicità di
componenti costituenti un impianto ORC.
possibili applicazioni con differenti soluzioni
Il fluido di lavoro è prima pre-riscaldato (7-3) e
impiantistiche e tecniche, finalizzate al recupe-
fatto evaporare (3-4) utilizzando il calore scam-
ro per usi termici, alla valorizzazione elettrica
biato con la sorgente termica, quindi espanso
o ad entrambe. Pochi o nulli risultano i sistemi
in una turbina (4-5) direttamente accoppiata
incentivanti messi in atto dalle amministrazio-
al generatore elettrico e infine riportato allo
ni al fine di rendere gli investimenti in queste
stato liquido in un condensatore (8-1) raffred-
tecnologie redditizi in un lasso tempo indu-
dato ad acqua o ad aria. Il ciclo termodinamico
strialmente accettabile.
viene infine chiuso riportando il fluido conden-
In questo contesto si inserisce il progetto HREII
sato alla pressione di evaporazione attraverso
(cofinanziato dal programma Life+ della DG
la pompa di alimentazione (1-2).
Ambiente della Commissione Europea), che
Nel caso di sorgenti termiche ad alta tempera-
fonda le proprie basi sulla tecnologia ORC
tura si aggiunge, a valle della turbina, un rige-
“Organic Rankine Cycle” per produrre ener-
neratore (scambiatore di calore) che permette
gia elettrica a partire da cascami termici non
di migliorare ulteriormente le prestazioni del
utilizzati. Per indirizzare il lettore verso una
ciclo (5-8, 2-7).
migliore comprensione dell’articolo, si danno
Rispetto alle tecnologie alternative (es. cicli
di seguito alcune informazioni di base relative
a vapore), i principali vantaggi ottenuti con
alla tecnologia ORC.
l’adozione di turbogeneratori di tipo ORC nel range 0,5 - 5 MWe sono: - alta efficienza della turbina (> 85%);
IL CICLO ORC E IL RECUPERO TERMICO [1]
- bassa sollecitazione meccanica della turbina,
Un impianto di recupero calore basato sul ci-
- basso numero di giri della turbina, tale da
dovuta alla modesta velocità periferica;
Fig. 1 - Ciclo termodinamico e componenti principali di un impianto ORC Turboden
clo Rankine a fluido Organico “ORC” permette la conversione del calore di scarto in energia elettrica. I cicli ORC sono caratterizzati da prestazioni nel complesso migliori rispetto ai tradizionali cicli a vapore in presenza di sorgenti termiche a bassa temperatura e/o di bassa potenzialità; inoltre, sono in grado di operare con input termici altamente variabili; essendo inoltre sistemi completamente automatizzati,
Il progetto H-REII (LIFE08 ENV/IT/000422)
47
48
consentire il collegamento diretto del genera-
si produttivi ai quali viene applicato il recupero
tore elettrico alla turbina senza interposizione
termico, lo schema d’impianto prevede in ge-
di riduttore di giri;
nere l’inserimento del recuperatore in ‘bypass’.
- mancanza di erosione delle palette della tur-
Qualora ci fossero dei guasti che rendessero
bina, dovuta all’assenza di formazione di liqui-
indisponibile il sistema di recupero, con questo
do negli ugelli durante l’espansione;
schema è possibile bypassare il recuperatore ed
- alta efficienza del ciclo (specie in presenza di
il modulo ORC utilizzando la linea fumi origi-
utilizzi cogenerativi);
nale per l’evacuazione dei gas caldi al camino.
- lunga vita di tutti i componenti (superiore a
Il ciclo ORC ed il recuperatore sono progettati
20 anni);
per rispondere in automatico ad ogni variazio-
- possibilità di funzionamento automatico
ne di portata e temperatura della fonte termi-
senza supervisione.
ca e, se necessario, operare lo scollegamento
Tali punti di forza possono tradursi in impor-
dalla rete elettrica e lo spegnimento in com-
tanti vantaggi di tipo operativo, quali:
pleta sicurezza dell’intero sistema.
- procedure molto semplici di avviamento e
I sistemi standard prodotti da Turboden utiliz-
fermata;
zano come fluido di lavoro dei poli-silossani
- totale automatizzazione della gestione del
e sono disponibili in un range di potenza 0,4
modulo ORC;
- 3 MWe. Il calore viene trasferito dalla fonte
- ottime prestazioni a carichi parziali (minimo
termica al ciclo ORC tramite l’utilizzo di olio
tecnico pari al 10% della potenza nominale,
diatermico o vapore saturo a bassa pressione;
pronta risposta ai transitori);
l’efficienza elettrica di questi moduli è influen-
- necessità di personale per la gestione e ma-
zata dalla temperatura della sorgente calda e
nutenzione modulo molto contenute (media-
della sorgente fredda, e può variare nel range
mente ca. 3/5 ore a settimana);
19-25%.
- alta affidabilità e disponibilità (> 98 %);
L’ORC “Pure Cycle”, prodotto dalla consociata
- funzionamento silenzioso.
americana Pratt&Whitney e distribuito in Eu-
La disponibilità di calore sfruttabile nei re-
ropa da Turboden, utilizza sorgenti termiche
cuperi termici, come ad esempio in ambienti
a bassa temperatura (da ca. 90 a ca. 150 °C)
industriali energivori, consiste tipicamente in
ed ha una potenza elettrica nominale di 280
un flusso di gas caldi, meno frequentemente
kWe. I moduli Turboden realizzati ‘ad hoc’ per
sottoforma di liquidi. Lo scambio di calore può
i recuperi a bassa temperatura producono tra
avvenire direttamente tra la fonte termica e il
0,5 e 5 MWe. Sia i moduli “Pure Cycle” che i
fluido di lavoro, o indirettamente.
moduli ORC per basse temperature, sono ca-
Nel caso di recupero di calore da effluenti gas-
ratterizzati dall’utilizzo di fluidi di lavoro ap-
sosi, la fonte termica primaria non è in genere
partenenti alla famiglia dei refrigeranti. Que-
direttamente accoppiatacon il fluido di lavoro:
sti, utilizzati normalmente nell’ambito degli
il calore recuperato viene infatti solitamente
impianti frigoriferi, oltre a vantaggi di natura
trasferito al ciclo per mezzo di un vettore ter-
termo-fluido dinamica, presentano i molteplici
mico (quali olio diatermico, acqua pressurizza-
vantaggi della non infiammabilità, bassa/nulla
ta o vapore (Figura 2). Nel caso di recupero di
tossicità ed impatto ambientale. In questi siste-
calore da effluenti liquidi, similmente alle ap-
mi lo scambio di calore è in genere diretto tra
plicazioni geotermiche, si ha lo scambio diretto
la sorgente termica ed il fluido di lavoro, men-
fra la sorgente di calore primaria ed il fluido di
tre l’efficienza elettrica può variare (sempre
lavoro del ciclo ORC.
in funzione della temperatura della sorgente
Considerata la primaria importanza dei proces-
calda e fredda) nel range 6-18%.
BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
IL PROGETTO “HEAT RECOVERY IN ENERGY INTENSIVE INDUSTRIES”
ne Cycle) in applicazioni di recupero calore nel range200kWe-5MWe; - C.S.M.T. Gestione S.C.A.R.L. Centro Servizi
Obiettivo
Multisettoriale e Tecnologico, azienda mista
Nel corso del 2010 viene avviato a Brescia il pri-
pubblica e privata attiva nel settore della ricer-
mo progetto pilota a livello nazionale H-REII
ca e del trasferimento tecnologico;
Heat Recovery in Energy Intensive Industries
- AIB Associazione Industriale Bresciana, Con-
( “LIFE+” LIFE08 ENV/IT/000422), cofinanziato
findustria Brescia;
dall’Unione Europea con l’obiettivo di mappa-
- FIRE, Federazione Italiana per l’uso raziona-
re, in Italia ed in Europa, le potenzialità di re-
le dell’energia, competente in materia di ef-
cupero calore in aziende altamente energivore
ficienza energetica e di politiche per la ridu-
(cementifici, industrie del vetro, siderurgie,
zione della CO2, che gestisce la rete di Energy
alluminio e non ferrosi, trattamenti termici,
manager a livello nazionale;
industria chimica, raffinerie oil&gas, agroin-
- Provincia di Brescia, ente locale responsabile
dustria, tessile e cartario) mediante l’utilizzo
dei procedimenti amministrativi per le applica-
della tecnologia ORC con taglie comprese di
zioni di recupero effluenti.
generazione elettrica tra 0,5 MWel e 5 MWel. Attività Durata e costi
Le attività di progetto previste sono essenzial-
Il progetto è iniziato a gennaio 2010 e termi-
mente di due tipi:
nerà a dicembre 2012; il budget approvato,
- azioni legate agli spetti tecnico-scientifici,
pari a 880K€ circa, è cofinanziato con il con-
quali ad esempio l’analisi dei processi indu-
tributo della comunità europea mediante lo
striali, gli audit tecnologici presso le aziende, la
strumento LIFE+.
realizzazione di modelli di calcolo per la stima delle potenzialità dell’energia elettrica produ-
I partner
cibile ed i relativi benefici ambientali in termini
I partner di progetto sono:
di CO2 evitate;
- Turboden srl Coordinatore beneficiario, una
- azioni legate agli aspetti normativi, legislati-
società leader nei sistemi ORC (Organic Ranki-
vi e di Policy in collaborazione con le Istituzioni.
Fig. 2 - Esempio di recupero calore da processo industriale.
Il progetto H-REII (LIFE08 ENV/IT/000422)
49
Nel corso del progetto sono state svolte (al-
- sviluppo di ulteriori applicazioni di recupero
cune sono attualmente ancora in corso) le se-
degli effluenti di scarto.
guenti attività: - creazione di un osservatorio sulla tematica heat recovery con vari soggetti sia pubblici che
L’OSSERVATORIO
privati;
L’idea di un osservatorio locale sull’efficien-
- mappatura della potenzialità di recupero
za energetica al fine di ridurre le emissioni
di effluenti per valorizzazione energetica con
di CO2 è scaturita da diversi contratti di ricer-
tecnologia ORC sul territorio pilota;
ca e contributi scientifici svolti negli ultimi
- stima delle potenzialità di riduzione della
anni.
CO2 con tecnologia ORC;
Ad esempio, l’impiego efficiente dell’energia
- sviluppo di un modello pilota applicabile in
nell’ambito dei sistemi produttivi altamente
differenti settori industriali sia in Italia che in
energivori si fonda sulla crescente richiesta di
Europa;
competitività e ricerca nell’ambito degli usi
- 40/50 audit energetici effettuati nei tre set-
finali dell’energia, intesa in tutte le sue decli-
tori definiti altamente energivori di cemento,
nazioni. Risulta quindi perentorio sviluppare
vetro e siderurgia (oltre 110 audit effettuati
un sistema che permetta di trasferire la ricerca
nei settori ATECO selezionati );
verso chi la trasforma in applicazioni concre-
- sviluppo di studi di fattibilità preliminare
te, vale a dire le aziende da un lato e le Isti-
per i casi rappresentativi;
tuzioni dall’altro, che dovranno riaggiornare
- definizione di politiche e strumenti per la
le politiche di governance. Ciò si concretizzerà
riduzione della CO2 mediante recupero di ef-
attraverso la realizzazione di una rete di com-
fluenti nei processi industriali energivori;
petenze tecnico - scientifiche locali, regiona-
- politiche di incentivazione per le industrie
li, nazionali e internazionali volte ad creare
che valorizzano gli effluenti di scarto;
un portafoglio di servizi relativi all’efficienza
- collaborazione alla stesura di strumenti di
nell’impiego, nella generazione e nella distri-
incentivazione e di semplificazione ammini-
buzione dell’energia, completo ed allineato
strativa volti ad abbattere le barriere non tec-
con la frontiera della ricerca più avanzata.
nologiche alla realizzazione di applicazioni di
Il comitato guida ha focalizzato, inizialmente,
recupero calore;
il proprio impegno nell’ambito del recupero
- revisione di BAT (Best Available Technolo-
calore da processi industriali, ma l’apporto di
gies) e BREF (Best Reference) nei settori cemen-
nuove aziende operanti in diversi settori com-
to - calce ed efficienza energetica, relative alla
plementari permetterà di sviluppare azioni an-
direttiva IPPC;
che in abiti diversi dal recupero calore.
- diffusione della cultura del recupero termico mediante la disseminazione dei risultati di pro-
Mission
getto;
Il “Pilot Local Observatory” ha lo scopo di or-
COMITATO GUIDA
Referente scientifico
COORDINAMENTO
Responsabile di coordinamento
LIVELLO OPERATIVO Area 1 Materie scientifiche e tecnologiche
50
Responsabile Organizzativo
Area 2 Materie Legali e di supporto
BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
ganizzare e rendere operativo un comitato
processi normativi verso una maggiore valoriz-
tecnico - scientifico - legislativo che opererà
zazione ed incentivazione dell’efficienza ener-
nel campo dell’efficienza energetica al fine di
getica mediante recupero del calore di scarto
ridurre le CO2 emesse nelle industrie altamen-
in ambienti industriali.
te energivore. Esso baserà le proprie attività
I partner fondatori dell’Osservatorio alla data
sull’introduzione e sull’implementazione di
di costituzione sono CSMT Gestione scarl, Tur-
nuovi strumenti di analisi tecnico/scientifica
boden, FIRE, AIB e Provincia di Brescia.
mediante il monitoraggio, la supervisione e
All’Osservatorio possano aderire tutte le azien-
l’aggiornamento delle politiche di governance.
de interessate, sia pubbliche che private. Cia-
Il “Pilot Local Observatory” vuole essere un
scuna di esse potrà, in questo modo, apportare
punto di riferimento autorevole per enti e
il proprio contributo in termini di esperienza e
aziende del territorio bresciano e non solo
conoscenza per sviluppare progetti nelle aree
sull’informazione, la diffusione e lo sviluppo
tematiche di interesse strategico:
di buone pratiche e tecnologie volte all’incre-
- area Policy;
mento dell’efficienza energetica e alla riduzio-
- area tecnologica e scientifica.
ne delle CO2 emesse in impianti industriali, pri-
E’ stato messo a punto un Toll - KIT (liberamen-
vilegiando azioni caratterizzate da un elevato
te scaricabile dal sito www.hreii.eu) che per-
contenuto di innovazione ed applicabilità.
mette alle aziende interessate, in modo veloce,
I partner fondatori condividono, già da ora,
efficiente e gratuito di aderire all’Osservatorio.
la volontà di estendere la partecipazione alle attività dell’osservatorio a quelle aziende e a
Struttura e obiettivi
quelle Istituzioni che, sposando la mission e
La struttura organizzativa dell’Osservatorio è
gli obiettivi dell’osservatorio stesso, sviluppe-
composta secondo lo schema riportato nella fi-
ranno le relative attività e promuoveranno i
gura seguente. Il vertice è rappresentato da un
contatti tra realtà industriali operanti nel set-
comitato guida costituito da un gruppo scien-
tore del recupero calore e le Istituzioni; a que-
tifico, che detterà le linee di sviluppo scientifi-
ste ultime verrà poi demandato il compito di
co, e da un responsabile organizzativo che sarà
tradurre le innovazioni in azioni politiche e di
dotato di approfondite competenze in ambi-
aggiornamento legislativo.
to energetico e che coordinerà l’Osservatorio
L’Osservatorio è quindi uno strumento opera-
dal punto di vista operativo; è poi previsto un
tivo che ha il compito di raccogliere i contri-
livello intermedio di coordinamento che farà
buiti provenienti dai vari partner traducendoli
da responsabile per lo sviluppo delle varie aree
in supporti operativi per le amministrazioni e
di azione, in cui saranno presenti competenze
per gli enti competenti al fine di indirizzare i
provenienti da diversi settori.
RESPONSABILE ORGANIZZAZIONE
Coordina e gestisce le attività dell’osservatorio, definendone scopi, tempi e bisogni in
REFERENTE SCIENTIFICO
Si occupa del coordinamento scientifico dell’osservatorio interagendo oltre che con il
AREE DI COMPETENZA
Sono costituite da tecnici specialisti nei rispettivi settori ( es. ORC, politiche di
collaborazione con il Referente scientifico
Responsabile dell’organizzazione anche con l’Area 1 e con l’Area2.
incentivazione, analisi degli scenari energetici, efficienza energetica etc.),raccolgono e sviluppano le attività individuate dal Referente Scientifico.
Il progetto H-REII (LIFE08 ENV/IT/000422)
51
Turboden e CSMT si concentreranno principal-
riguardanti gli impianti energivori, i piani di
mente sugli aspetti tecnico - scientifici, come
azione europei per l’abbattimento e la ridu-
meglio descritti nella successiva Area 1.
zione delle CO2 negli impianti energivori, gli
FIRE e Provincia di Brescia si concentreranno
strumenti a disposizione degli enti preposti
principalmente sulle attività di Policy, come
per individuare e costruire piani incentivanti
meglio descritte nella successiva Area 2.
e proposte di esenzione fiscale, la mappatura
AIB avrà un ruolo trasversale: oltre ad essere
e la semplificazione delle procedure autoriz-
coinvolta nelle attività delle Fasi 1 e 2, curerà i
zative per gli impianti relativi al recupero ca-
rapporti dell’Osservatorio verso tutte le azien-
lore da processo (H-REII).
de potenzialmente interessate.
Le modalità operative con cui si svilupperan-
Il responsabile dell’organizzazione è stato in-
no le attività sono di tre tipi:
dividuato in CSMT, mentre Turboden, in colla-
- meeting tecnici tenuti dal comitato guida;
borazione con FIRE, è stato individuato come
- meeting organizzativi e di strategia tenuti
referente scientifico dell’osservatorio.
dal coordinamento;
Le aree faranno riferimento al comitato guida
- meeting operativi tenuti dalla task force
ed al comitato di coordinamento. In particola-
coordinatori.
re, per l’Area 1 e per l’Area 2 sono state indivi-
Per quanto riguarda il sistema di analisi e di
duate le seguenti attività e competenze.
aggiornamento dati del territorio, verranno affrontate ogni anno le seguente tematiche.
Area 1
1- Survey e report statistico territoriale sull’ef-
Materie scientifiche e tecnologiche
ficienza nell’impiego dell’energia utilizzando
In questa area confluiranno le competenze
i dati provenienti dagli audit energetici ef-
di aziende private e/o pubbliche operanti nel
fettuati nelle aziende e sfruttando il servizio
settore delle tecnologie per il recupero di ca-
offerto alle imprese dall’attività di bench-
lore da processo nelle industrie, Università e
marking e check-up energetico web-based:
Centri di Ricerca scientifici e di trasferimento
potranno infatti essere utilizzati i dati rac-
tecnologico. Si analizzeranno le diverse tec-
colti tramite il portale per l’efficienza ener-
nologie disponibili sul mercato e si promuo-
getica (in cui le aziende possono eseguire un
veranno specifici programmi di ricerca ed in-
check-up della propria situazione a livello di
novazione con lo scopo di “out performare”
efficienza energetica) per creare indicatori di
l’attuale stato dell’arte nel settore predispo-
efficienza e di benchmark di settore che indi-
nendo anche integrazioni alle BAT e alle BREF.
cheranno la situazione aziendale a livello di
Verranno inoltre valutati da una parte i bene-
consumo razionale di energia.
fici ambientali attesi nell’applicazione delle
2- Survey e report statistici territoriali sulle va-
nuove tecnologie, con particolare attenzione
rie energie rinnovabili: un’indagine per ogni
alla diminuzione dell’inquinamento e delle
fonte con i relativi dati e analisi di diffusione,
CO2 (CO2 evitate), e dall’altra i benefici di ri-
di mercato e tecnologici e i potenziali sviluppi
sparmio energetico per le aziende stesse che
e impatti sul territorio.
si avvarranno delle nuove tecnologie.
52
Si predisporranno anche integrazioni e modi-
Area 2
fiche alle BREF e BAT e saranno definiti degli
Area materie legali e di supporto alle
schemi attuativi di azioni migliorative e cor-
politiche, locali, regionali ed europee
rettive che andranno a supporto degli enti
In questa area confluiranno le competenze di
preposti al fine di aggiornare i piani energeti-
Istituzioni, enti pubblici e aziende private.
ci nazionali regionali e provinciali, BAT e BREF
Si analizzeranno le legislazioni locali ed eu-
BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
ropee in ambito ambientale e energetico e si
livello strategico, offrendo il proprio appor-
promuoveranno azioni correttive e migliorati-
to alle Istituzioni pubbliche interessate per
ve presso gli organismi competenti anche a li-
lo sviluppo di piani territoriali per l’energia
vello europeo, proponendo incentivi all’intro-
e per il supporto alla redazione di documenti
duzione, in ambito industriale, di tecnologie
di programmazione in ambito energia, come
legate al recupero calore da processo, utiliz-
ad esempio il piano di efficienza di impiego
zando gli strumenti messi a punto dai partner
dell’energia e un Action Plan per le tecnolo-
dell’Area 1 e avvalendosi anche di campagne
gie inerenti il recupero calore da processo.
di monitoraggio on site (audit energetici ).
Un ulteriore obiettivo è rappresentato dalla
La struttura del Centro deve essere in grado
partecipazione a comitati di redazione norme
quindi di sensibilizzare sia le imprese (con
e a gruppi di lavoro, a vari livelli istituzionali,
particolare focus alle piccole e medie) ope-
in materia di energia per poter apportare le
ranti sul territorio bresciano e lombardo e sia
proprie competenze e le proprie esperienze
le Istituzioni verso la sostenibilità ambientale,
anche a livello normativo; infine si potrebbe
il risparmio energetico e l’utilizzo efficiente
arrivare allo sviluppo di proposte di sistemi di
dell’energia. I documenti prodotti dal Centro
incentivazione per promuovere la diffusione
a livello istituzionale riguarderanno la pub-
delle varie azioni di incremento dell’efficien-
blicazione di report specifici sulla situazione
za energetica e di sfruttamento delle fonti
del mercato dell’energia (consumi, sprechi,
alternative.
possibili interventi migliorativi) a livello pro-
Tutti i partner sono coinvolti nella fase di dis-
vinciale e regionale.
seminazione dei risultati.
Rapporti con le Istituzioni L’obiettivo in un’ottica di lungo periodo è quello di partecipare al processo di definizione delle strategie di sostegno territoriale a
Nota La seconda e ultima parte dell’articolo verrà pubblicata nel prossimo numero della rivista.
BIBLIOGRAFIA [1] R. Vescovo Recuperi termici da processi industriali per produzione di potenza elettrica: i sistemi ORC Turboden. [2] R. Bini, E. Manciana: “Organic Rankine Cycle Turbogenerators for combined heat and power production from biomass”, Proceedings of the 3rd Munich Discussion meeting 1996, ZAE Bayern Munich, Germany, 1996. [3] R. Vescovo, N. Palestra: “Applicazione di Cicli ORC a Recuperi Termici da Processi Industriali” Conferenza AEIT, Catania, 27-29 Settembre 2009. [4] R. Vescovo: “Turboden ORC Power Plants for Industry Heat Recovery: Generation from Waste Heat Streams, Cogeneration & On-site Power Production Magazine, Marzo 2009. [5] AITEC: “Relazione annuale 2008”. [6] ISTAT: “La Produzione dell’Insdustria Siderurgica, anno 2006-2007”. [7] Assovetro: “Dati di produzione 2008”, http://www.assovetro.it. [8] M. Baresi “Report preliminare sulle potenzialità di recupero di effluenti per valorizzazione elettrica mediante sistemi ORC a livello Nazionale” Progetto LIFE08 ENVIT 000422 Sviluppo di politiche e azioni innovative per la riduzione delle emissioni di CO2 mediante la valorizzazione degli effluenti di processo in Industrie Altamente Energivore ACRONIMO H-REII.
Il progetto H-REII (LIFE08 ENV/IT/000422)
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TECH 4 HEALTH
TECNICHE DI MICROSCOPIA A FORZA ATOMICA PER LO SVILUPPO DI SENSORI DI GAS E BIOSENSORI G. SBERVEGLIERI, C. BARATTO, A. BRAGA, E. COMINI, I. CONCINA, G. FAGLIA, M. FALASCONI, M. FERRONI, V. GALSTYAN, N. POLI, A. PONZONI, S. TODROS, A. VOMIERO, D. ZAPPA Laboratorio SENSOR, Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Acustica e Sensoristica&Dip. di Chimica e Fisica per l’Ingegneria e per i Materiali, Università degli Studi di Brescia Presso il laboratorio SENSOR è disponibile un
teriali, può essere impiegato anche per modifi-
microscopio a forza atomica (AFM), modello
care localmente le superfici mediante tecniche
CP-Research della Veeco-Thermomicroscope,
di litografia.
alloggiato in una glove-box ambientale per il
Nei paragrafi seguenti sono brevemente illu-
controllo del livello di umidità e della composi-
strate le principali linee di ricerca affrontate
zione atmosferica durante l’utilizzo.
con l’ausilio del microscopio a forza atomica
Il microscopio a forza atomica utilizza una
presso il laboratorio SENSOR.
punta acuminata come sonda per ricostruire l’immagine tridimensionale della superficie del
Analisi morfologica di film sottili
campione.
Ossidi metallici semiconduttori sono ampia-
Un attuatore piezoelettrico, in grado di con-
mente utilizzati per lo sviluppo di sensori di
trollare la posizione relativa di punta e campio-
gas in quanto sono in grado di esibire ampie
ne con risoluzione atomica permette di esegui-
variazioni delle proprietà elettriche (resisten-
re la scansione punto per punto del campione,
za) in seguito all’interazione con tracce di ele-
misurandone localmente l’altezza, mediante la
menti gassosi presenti nell’aria. Nonostante
rilevazione della posizione (quota) della punta
questi materiali siano ampiamente utilizzati
[1]. Il microscopio, concepito come strumento
a livello industriale come sensori di soglia per
per la caratterizzazione non-invasiva dei ma-
diversi gas [2], è ancora molto attiva la ricerca
Figura 1. Immagini 3D acquisite con l’AFM su aree 10 μm x 10 μm (sopra) e 1 μm x 1 μm (sotto) di un film di ossido di zinco (ZnO).
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
per lo sviluppo di materiali con caratteristiche
sabile verificare l’efficacia dei processi impie-
sempre migliori al fine di migliorare le presta-
gati per funzionalizzare il materiale semicon-
zioni dei dispositivi. Lo sviluppo di sensori di
duttore con il recettore biologico (ad esempio
gas ad elevate prestazioni richiede la capacità
DNA). A tale scopo, l’AFM può essere efficace-
di preparare film ad elevata area superficiale
mente impiegato per eseguire un’analisi mor-
e con granularità nanometrica al fine di otti-
fologica della superficie del semiconduttore
mizzare l’interazione tra il materiale sensibile
durante le varie fasi del processo di funziona-
ed il gas.
lizzazione.
È quindi indispensabile supportare le attività
Un esempio è riportato in Figura 2, dove sono
dedicate alla sintesi dei materiali con oppor-
riportati l’immagine acquisita su un’area di 500
tune tecniche di caratterizzazione che permet-
nm x 500 nm di un substrato di silicio (Si) mo-
tano di analizzare la morfologia dei materiali
nocristallino funzionalizzato con DNA e due
con risoluzione nanometrica [3, 4].
profili acquisiti sullo stesso campione.
In Figura 1 sono riportate 2 immagini acquisi-
Il substrato di Si è ultrapiatto e la rugosità che
te con l’AFM su aree di diverse dimensioni che
si osserva nell’immagine è dovuta ai frammenti
evidenzaino la struttura di un film di ossido di
di DNA utilizzati e la funzionalizzazione [5].
zinco (ZnO) impiegato per lo sviluppo di sen-
I profili sono stati acquisiti sullo stesso campio-
sori di gas. L’immagine acquisita scansionando
ne lavorando con diversi parametri in modo
un’area di dimensione 10 μm x 10 μm rivela
da esercitare diverse pressioni con la punta sul
che il film è composto da grani di dimensioni
campione.
circa pari a 500 nm - 1 μm.
Il profilo acquisito ad una pressione inferiore
Lo zoom su un’are di dimensioni minori (1 μm x
(curva rossa) presenta strutture più acuminate,
1 μm) rivela che tali garni sono in realtà agglo-
diversamente il profilo acquisito a pressione
merati di grani più piccoli, di dimensioni circa
maggiore (curva blu) presenta strutture più
pari a 50 - 100 nm.
schiacciate. Questo conferma ulteriormente che le struttu-
Analisi di campioni biologici per lo
re osservate sono dovute a materiale biologi-
sviluppo di biosensori
co, compressibile sotto l’azione meccanica del-
Materiali semiconduttori possono essere uti-
la punta, e non alla rugosità del substrato di
lizzati come elementi trasduttori in biosensori.
silicio (non-compressibile sotto le sollecitazioni
Per lo sviluppo di questi dispositivi è indispen-
meccaniche indotte dalla punta).
Tecniche di microscopia a forza atomica per lo sviluppo di sensori di gas e biosensori
Figura 2. Immagine 3D acquisita con l’AFM su un area 500nm x 500nm (sopra) di un campione di silicio funzionalizzato con DNA. Profili acquisiti lavorando con diversi parametri (diverse pressioni), (sotto). I substrati di silicio sono forniti dal Prof. Diligenti (Università di Pisa), mentre il processo di funzionalizzazione con DNA è stato eseguito dal Dr. Flamini (CNR-Roma, Istituto di Struttura della Materia e Istituto di Cristallografia).
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TECH 4 HEALTH
MODIFICA DI SUPERFICI MEDIANTE TECNICHE DI LITOGRAFIA A SCANSIONE DI SONDA
regione sottostante la punta. Questa tecnica è estremamente interessante perché permette di ottenere strutture di dimensioni confrontabili
Come accennato nell’introduzione, l’elevata
con quelle della punta del microscopio (poche
risoluzione spaziale del microscopio a forza
decine di nm) lavorando direttamente in con-
atomica può essere utilizzata per modificare
dizioni ambientali. Questa caratteristica la dif-
localmente le superfici. Diverse tecniche lito-
ferenzia da altre tecniche litografiche ad alta
grafiche sono state messe a punto mediante
risoluzione, quali l’Electron Beam Lithography
l’impiego dell’AFM [1]; presso il laboratorio
(EBL), le quali necessitano invece di lavorare in
SENSOR, in particolare, è utilizzata la tecnica
condizioni di (ultra-alto) vuoto. In particolare,
denominata Local Anodic Oxidation (LAO) -
in Figura 3 è mostrata una nanostruttura line-
Ossidazione Anodica Localizzata.
are di ossido di silicio lunga circa 3μm ed alta
Questa tecnica consiste nell’utilizzare una pun-
circa 1 nm, realizzata ossidando localmente un
ta conduttiva per applicare una differenza di
substrato di silicio. Controllando la tensione
potenziale tra la punta stessa ed il campione.
applicata tra punta e substrato, l’umidità, la
Grazie alla capacità del microscopio di con-
velocità con cui la punta scorre sulla superfi-
trollare la distanza relativa punta-campione
cie del campione in fase di scrittura, è possibi-
con risoluzione atomica è possibile applicare
le controllare le dimensioni delle strutture di
elevati campi elettrici (E = 109 V/m) applican-
ossido realizzate. Le dimensioni laterali e ver-
do basse tensioni (1 V), mantenendo la punta
ticali della struttura sono meglio mostrate nel
ad una distanza di circa 1 nm, dalla superficie
profilo di Figura 3. Questa tecnica, per quanto
del campione. Lavorando in condizioni (pres-
abbia una risoluzione elevatissima, presenta
sione, temperatura, umidità) ambientali, tra
lo svantaggio di essere difficilmente scalabile
punta del microscopio e campione si forma un
a livello industriale. Tipicamente, il microsco-
menisco d’acqua le cui molecole vengono dis-
pio a forza atomica lavora con una singola
sociate dall’elevato campo elettrico applicato.
punta e presenta quindi un rate di produzione
Gli ioni OH- così prodotti penetrano all’inter-
estremamente basso, adatto prevalentemente
no del substrato ossidandolo localmente nella
all’attività di laboratorio, volta a fornire proof
BIBLIOGRAFIA [1] E. Meyer, H.J. Hugh, R. Bennewitz; “Scanning Probe Microscopy, The Lab on a Tip”; Springer 2003. [2] www.figarosensors.com; www.appliedsensors.com; [3] S.J. Ippolito, K. Kalantar-zadeh, W. Wlodarski, A. Ponzoni, E. Comini, G. Faglia, G. Sberveglieri, Sensors and Actuators B, 117, 442-450, 2006. [4] A. Ponzoni, E. Comini, M. Ferroni and G. Sberveglieri , Thin Solid Films 490, 81-85, 2005. [5] A. Ponzoni, G. Faglia, M. Ferroni, G. Sberveglieri, A. Flamini, G. Andreano, L. Cellai; 14th European Microscopy Congress, Aachen, (Germania), September 2008; EMC 2008 vol.2: Materials Science, pp.747-748, S. Richter, A. Schwedt (Eds.), Springer Verlag Berlin Heidelberg 2008. [6] http://www.zurich.ibm.com/st/storage/concept.html [7] P. Vettiger, G. Cross, M. Despont, U. Drechsler, U. Durig, B. Gotsmann, W. Haberle, M.A. Lantz, H.E. Rothuizen, R. Stutz, G.K. Binnig; IEEE Trans. Nanotechnol.; 1, 39-55, 2002.
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
BRESCIA RICERCHE
of concept più che alla produzione. A tale sco-
to di progetti europei, nazionali o regionali.
po, gruppi di ricerca ed aziende si sono dedica-
Ad esempio qualche anno fa il Laboratorio ha
ti allo sviluppo di sistemi in grado di lavorare in
trasferito il suo know- how sui sensori di gas
parallelo con array o matrici di punte. In parti-
ad aziende che attualmente producono questi
colare, l’IBM, ha affrontato un importante pro-
dispositivi.
getto, il “Millipede”, volto a mettere a punto
Le ricerche che si potrebbero attivare, su com-
un sistema in grado di controllare una matrice
messa o in collaborazione, con aziende riguar-
di 64 x 64 punte [6, 7].
dano i sensori di gas a nanofili, le celle solari
Figura 3. Substrato di silicio ossidato localmente mediante LAO: immagine 3D della struttura (linea) di ossido realizzata (sopra) e profilo della struttura stessa (sotto).
a basso costo su supporti plastici, i generatori Nota
termoelettrici, i biosensori e altre attività di
Il Laboratorio SENSOR, diretto dal prof. Giorgio
ricerca applicata che presuppongano l’utilizzo
Sberveglieri (
[email protected]), ha come
delle piattaforme tecnologiche disponibili in
uno dei suoi scopi principali la collaborazione
Laboratorio o attivabili a breve e basate sulle
con aziende sia in modo diretto che in ambi-
esperienze già acquisite.
Tecniche di microscopia a forza atomica per lo sviluppo di sensori di gas e biosensori
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TECH 4 HEALTH
MATERIALI NANOSTRUTTURATI PER CELLE SOLARI DI NUOVA GENERAZIONE G. SBERVEGLIERI, C. BARATTO, A. BRAGA, E. COMINI, I. CONCINA, G. FAGLIA, M. FALASCONI, M. FERRONI, V. GALSTYAN, N. POLI, A. PONZONI, S. TODROS, A. VOMIERO, D. ZAPPA Laboratorio SENSOR, Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Acustica e Sensoristica&Dip. di Chimica e Fisica per l’Ingegneria e per i Materiali, Università degli Studi di Brescia
Figura 1. Immagine TEM (Microscopia elettronica in trasmissione) di nanocristalli di solfuro di piombo cresciuto su nanoparticelle mesoporose di titania.
Il gruppo di ricercatori di SENSOR si pone all’a-
sitivo. Le attività sperimentali e di ricerca sono
vanguardia nella ricerca scientifica e tecnologi-
indirizzate all’ottimizzazione delle prestazioni
ca e nel trasferimento all’industria delle com-
complessive dei dispositivi citati in precedenza
petenze tecniche per ciò che riguarda le celle
per mezzo di fotoanodi nano-ingegnerizzati,
solari eccitoniche di terza generazione basate
basati su differenti tipi di nanostruttre, im-
su nanostrutture n-dimensionali. Rientrano in
piegando processi di consolidati nell’attività
questa sia le celle solari organiche, quali le cel-
di ricerca di SENSOR, come nel caso della cre-
le solari cosiddette Dye-Sensitized (DSSC), che
scita di ossidi metallici, o nuove tecniche, per
le celle solari basate sui nanocristalli (Quantum
quanto riguarda la sintesi e la deposizione di
Dot, QDSC). La caratteristica fondamentale
Quantum Dot. Una breve lista di queste nano-
che distingue queste celle solari di terza gene-
strutture annovera: strutture 0-dimensionali
razione dai tradizionali dispositivi fotovoltaici
quali nanocristalli di semiconduttori, strutture
basati su giunzioni a stato solido di semicon-
1-dimensionali quali nanofili di ossidi metalli-
duttori consiste nel fatto che il processo di as-
ci, strutture 2-dimensionali quali fogli di ossidi
sorbimento della luce é separato dal processo
trasparenti conduttivi, e sistemi 3-dimensionali
di trasporto di carica, consentendo di ottimiz-
quali network nanostrutturati. Attualmente,
zare entrambi gli aspetti all’interno del dispo-
tutte queste strutture sono argomento di indagine in SENSOR e nei centri di ricerca internazionali con i quali si stanno condividendo progetti congiunti.
CELLE SOLARI SENSIBILIZZATE A NANOCRISTALLI Le celle solari a nanocristalli utilizzano i QDs come “sensibilizzatore” al posto delle tradizionali molecole organiche impiegate nelle celle fotoelettrochimiche sviluppate ad inizio anni novanta da Grätzel. Questi dispositivi destano un particolare interesse nel mondo della ricerca poiché hanno il potenziale di rivoluzionare il campo della
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BRESCIA RICERCHE
fotoconversione e della generazione di corrente elettrica. Recenti studi teorici mostrano che sarebbe possibile ottenere un’efficienza di fotoconversione del 45%, per mezzo di due processi di fotogenerazione: (a) la generazione multipla di eccitoni (multiple exciton generation, MEG) tramite l’assorbimento di un fotone con energia sufficentemente alta; (b) la presenza di stati energetici intra bande Figura 2. Immagini SEM di tre differenti nanostrutture intergrate nel fotoanodo di una cella solare dyesensitized (dall’alto) nanofili di ZnO, nanoparticelle di ZnO, nanostruttura composita di nanoparticelle e nanofili, singolo nanofilo ricoperto da nanoparticelle.
(intra-gap energy states) che permetterebbero la promozione di elettroni nella banda di conduzione mediante l’assorbimento di più fotoni con energia inferiore alla differenza energetica delle bande (sub-bandgap photons). Recentemente, in collaborazione con il Gruppo di Dispositivi Fotovoltaici ed Optoelettronici del Dipartimento di Fisica dell’Università Jaume I di Castellón de la Plana (Spagna), è stata affi-
vata conducibilità dei nanofili, sia di un alto in-
nata la realizzazione di celle solari pancroma-
dice di rugosità fondamentale per un elevato
tiche sensibilizzate con nanocristalli di solfuri
dye-loading. Attualmente, si stanno testando
metallici deposti con la tecnica denominata
nanostrutture composite nanofili-nanoparti-
Successive Ionic Layer Absorption and Reaction
celle di differenti combinazioni di ossidi ma-
(SILAR). L’importanza del risultato ottenuto in
tallici che presentano valori confrontabili di
questa ricerca consiste nel fatto che, tramite
banda di conduzione e differenza tra le bande,
l’opportuno adattamento della dimensione
quali ZnO, TiO2 e SnO2.
dei nanocristalli, viene reso fruibile, per il meccanismo di fotogenerazione, una porzione di no infrarosso, che altrimenti risulterbbe
DEPOSIZIONE DI STRATI DI OSSIDI TRASPARENTI CONDUTTIVI
inutilizzata.
Le nanostrutture che compongono i fotoa-
spettro solare che risiede nella regione del vici-
nodi delle celle solari vengono accresciute su vetro ad alta trasmittanza sul quale viene pre-
FOTOANODI COMPOSTI DA NANOFILI
ventivamente deposto uno stato di un ossido
Nanostrutture quasi 1-D di ossidi metallici (na-
drogato con In o F. Recentemente, indagini
nofili, NW) rappresentano il campo di ricerca
su stannato di cadmio hanno appurato che
più avanzato in SENSOR nella costruzione di
questo materiale, a scapito di una trascurabile
materiali nanostrutturati.
diminuzione di trasmittanza, consentirebbe la
La naturale evoluzione della complessità della
costruzione di dispositivi con una tensione di
strutture del fotoanodo ha condotto alla re-
circuito aperto più elevata.
alizzazione di fotoanodi compositi, nei quali
Questo è sicuramente uno degli obiettivi fon-
trovano contemporaneamente impiego i na-
damentali per aumentare le prestazioni dei
nofili di ossido di zinco monocristallino e le
dispositivi fotovoltaici ed un punto sul quale
tradizionali nanoparticelle di ossido di titanio.
i ricercatori del settore stanno introducendo
L’architettura composita beneficia sia dell’ele-
nuove soluzioni.
Materiali nanostrutturati per celle solari di nuova generazione
trasparente conduttivo, solitamente stagno
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TECH 4 HEALTH
un substrato plastico flessibile è stato integrato nell’architettura di una cella solare dyesensitized, usando i tradizionali sensibilizzatori N719 e coppia redox I−/I−3. Il dispositivo così costruito ha manifestato un capacità di fotoconversione paragonabile ad altri sistemi tradizionalmente riconosciuti come efficienti.
ATTREZZATURE E STRUMENTAZIONE Per la sintesi e la caratterizzazione funzionale delle nanostrutture, SENSOR dispone di una serie di apparecchiature dedicate. Per ciò che concerne la fabbricazione dei materiali sono a disposizione forni per trattamenti
Figura 3. Immagini SEM di nanotubi TiO2 a differenti ingrandimenti: profilo dei nanotubi staccati dal substrato, viste laterali, fronte e retro dei nanotubi.
di ossidazione termica in atmosfera controllata, camere in vuoto per sputtering, cappe chimiche predisposte per processi di anodizzazione elettrochimica. Per la caratterizzazio-
NETWORK OMOGENEO DI NANOTUBI DI BIOSSIDO DI TITANIO
ne morfologica si dispone di un microscopio a scansione elettronica (SEM) ed un microscopio a forza atomica (AFM), mentre per la caratte-
Tra le nanostrutture 1-dimensionali si possono
rizzazione ottica si dispone di spettrometri UV-
annoverare anche i nanotubi. Tramite la tec-
Visibile, FT-IR ed a fluorescenza.
nica di anodizzazione di un sottile foglio di
Il test funzionale dei dispositivi fotovoltaci vie-
titanio depositato su un substrato plastico, si
ne effettuato tramite strumenti dedicati che
è in grado di produrre un insieme omogeneo
consentono la determinazione della caratteri-
di nanotubi di TiO2. Di fatto, agendo sui pa-
stica tensione-corrente in luce solare simulata
rametri di anodizzazione, si vanno a gestire le
a differenti intensità di irraggiamento, le defi-
dimensioni dei nanotubi: altezza, spessore e
nizione dell’efficienza quantica, lo studio degli
diametro interno. Questo insieme omogeneo
spettri di impedenza e la valutazione dei deca-
di nanotubi di ossido di titanio depositato su
dimenti di tensione a circuito aperto.
BIBLIOGRAFIA Gregg B. A., J. Phys. Chem. B 107, 4688-4698, 2003. O’Regan B., Grätzel M., Nature 353, 737–740, 1991. Luque A., Martin A., Nozik A.J., MRS Bullettin, 32, 236-241, 2007. Braga A., Giménez S., Concina I., Vomiero A., Mora-Seró, Adv. Mat. (sottomesso). Vomiero A., Concina I., Natile M. M., Faglia G., Ferroni M., Kholmanov I., Sberveglieri G., App. Phys. Lett. 95, 1, 2009. Vomiero A., Galstyan V., Braga A., Concina I., Brisotto M., Bontempi E., Sberveglieri G., En. & Env. Sci, (accettato). Vomiero A., Galstyan V., Braga A., Concina I., Brisotto M., Bontempi E., Faglia G., Sberveglieri G., Small, (accettato).
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BRESCIA RICERCHE
PARTECIPAZIONE A PROGETTI INTERNAZIONALI Il laboratorio SENSOR ha una lunga esperienza in progetti europei e internazionali nell’ambito dei materiali per sensori e nelle loro applicazioni; il primo progetto finanziato dall’UE in cui SENSOR è stato coinvolto risale infatti al 1992 (Project ESPRIT No. 6374 ‘Methods, Materials and Microtechnologies for selective gas sensors’ MMMGAS 1/6/92 -1/6/95). Di seguito un elenco non esaustivo dei progetti internazionali in cui SENSOR è stato coinvolto negli ultimi dieci anni in ordine cronologico (dal più recente). 1. Progetto Europeo ORAMA “Oxide Materials Towards a Mature Post-silicon Electronics Era”, NMP-2009-2.2.1 Collaborative Project, Large Scale Integrating Project, Ottobre 2010 durata quattro anni. SENSOR sviluppa ossidi per applicazioni opto-elettroniche. 2. FP7 NMP-2009-1.2-3 Nanotechnologies - coordinated calls with Russia “Surface ionization and novel concepts in nanoMOX gas sensors with increased Selectivity, Sensitivity and Stability for detection of low concentrations of toxic and explosive agents”, Coordinator, 01/09/2009-30/08/2012. SENSOR coordina il progetto per la parte EU in collaborazione con partner russi per lo sviluppo di sensori innovativi. 3. Queensland Government Smart Futures Fund - National And International Research Alliances Program 2008-09 NIRAP, “Solar Powered Nano-Sensors For Data Acquisition And Surveying In Remote Areas”, 09/2009-08/2012. Il progetto (3M Au$ di costo) prevede lo studio e la produzione di una nuova classe di nanosensori per la rilevazione d’inquinamento atmosferico in zone remote, alimentati da celle solari DSC allo stato dell’arte. Partner del progetto sono: l’Università di Roma “Tor Vergata”, l’azienda Dyesol s.r.l. e la succursale italiana Dyesol Italia, la Central Queensland University . 4. Program Nanoscience in the European Research Area “Nanowire Arrays For Multifunctional Chemical Sensors NanosciEra” (NAWACS) 1/2007-12/2009. Principali partner: Walter Schottky Institute (D- RES) Univ. Barcelona (E-UNI). SENSOR prepara nanofili e li caratterizza come sensori di gas elettrici e ottici 5. FP6 Priority 3 STREP Project (NANOS4 #001528) 1/2004 -12/2006 ‘Nano-structured solid-state gas sensors with superior performance’. Principali partner: CNR-IMM (I-RES), EADS (D-IND), SACMI (I-IND), VAISALA (F-IND), Univ. Barcelona (E-UNI). SENSOR ha coordinato il progetto con lo scopo di sviluppare sensori innovative di gas basati su nanofili 6. FP6 STREP Project, ‘Mobile system for non-invasive wound state monitoring’ (WOUNDMONITOR). Duration: 01/2006 - 06/2009. Univ. Manchester (UK-RES), Biodiversity SRL, (I-IND), Umwelt-Systemtechnik GmbH (D-IND). SENSOR ha contribuito allo sviluppo di nuovi sensori e alla analisi dati. 7. FP5 IST Project IST-2001-33148 “ADVANTAGAS” 1/1/2002 -31/12/2005 “Advanced gassensing Technology for portable applications of low power gassensors”. Principali partners: Siemens (D-IND), Micronas (D- IND), StudioAlfa (I-IND), Univ of Tübingen (D-UNI). 8. NATO 2006-2009 Science for Peace Programme Chemical Threat Detectors Based On Multisensor Arrays And Selective Porous Concentrators Project CBP.NR.NRSFP 982166 Coordinator: Dr. F. Fajula Ecole Nationale Supérieure de Chimie Montpellier 9. Programma Bilaterale Di Cooperazione Scientifica E Tecnologica Tra Italia E Russia “Development and fabrication the diode heterostructures based on nanocrystalline oxides for gas sensor application”,2003-2004 10. INTAS 07/01-07/04 European Project “Metal oxide nanocomposites: in situ characterization of gas impact in relation with gas sensing phenomena”. 11. EU FP5 1/12/00-30/11/03 European Project COPERNICUS 2 ‘Environmental control by means of a new gas detection principle: Gas Sensing by Metal Oxides Hetero-junctions (GASMOH)’ 12. European Space Agency ESA Microgravity application promotion and Agenzia Spaziale Italiana ASI progetto di Ricerca 2000 “Closed Habitat Environmental Control Sensors” (CHECS) 2001-2003.
Materiali nanostrutturati per celle solari di nuova generazione
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BRESCIA RICERCHE
NEWS WORKSHOP ASSET MANAGEMENT “Asset Management. Ovvero come gestire al meglio i propri impianti e le proprie risorse puntando a massimizzare l’efficienza interna e l’efficacia verso i clienti”. Questo il tema di cui si è discusso nell’ambito del convegno tenutosi presso CSMT lo scorso 15 marzo, promosso ed organizzato da Master House (business partner locale di IBM) in collaborazione con il CSMT Centro Processi Gestionali, la community InfOs (www.inf-os.it) ed il centro di ricerca SCSM (www.scsm.it), attivo presso la facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi di Brescia. Numerose le aziende che hanno partecipato all’incontro, al quale hanno contribuito con le loro testimonianze il Prof. Marco Perona, il Dott. Bizzozero di IBM Italia e due casi di successo rappresentati da A2A e Acciaierie Leali. Realtà profondamente distanti l’una dall’altra, ma aventi come elemento in comune l’utilizzo della soluzione MAXIMO, ovvero la risposta di IBM alla (complessa) problematica della gestio-
CSMT E IT METAL A METEF 2012 CSMT parteciperà alla prossima edizione di Metef-Foundeq, la rassegna biennale promossa da Alfin-Edimet che avrà luogo dal 18 al 21 aprile presso VeronaFiere. Di particolare rilevanza la conferenza, organizzata dal Centro di Competenza sull’Innovazione dei Processi Gestionali, dal titolo “Sostenibilità della filiera dell’alluminio”. Tra i temi affrontati: - Qual è il costo energetico della presso colata - Come le tecnologie ICT possono contribuire al risparmio energetico - Come utilizzare la leva di acquisto per ridurre la spesa annua dell’energia - Quali le opportunità dei titoli di efficienza energetica - Come utilizzare correttamente la contabilità dei costi energetici per i preventivi
ne di tutte le diverse risorse aziendali finalizzate alla realizzazione del prodotto/servizio offerto sul mercato. Per scaricare le presentazioni illustrate dai relatori: www.inf-os.it FORUM CON SAN MARCO INFORMATICA Si terrà il 9 maggio alle ore 15:00 presso la sede di CSMT in via Branze, in collaborazioTRIBOMETRO AD ALTA TEMPERATURA Nell’ambito del progetto REMS (Rete Lombarda di Eccellenza per la Meccanica Strumentale e Laboratorio Esteso CUP: D81J10000220005) l’Università degli Studi di Brescia si è dotata di un Tribometro ad alta temperatura, che è stato installato presso il laboratorio CSMT Coating. Lo strumento si utilizza per misurare il coeffi-
ne con SAN MARCO Informatica, il forum IT “Business intelligence & Performance management. Come misurare, valutare e migliorare le proprie prestazioni aziendali attraverso l’utilizzo di soluzioni specialistiche”. Verranno presentati i casi aziendali di Ivar Spa e di Cielo & Terra Spa. Per maggiori informazioni è possibile consultare il sito www.inf-os.it.
ciente d’attrito ed il tasso d’usura di materiali mediante prove pin-on-disc fino a 1.000 °C.
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BRESCIA RICERCHE N°75 Aprile 2012
