Dall’edilizia all’agricoltura, passando per l’estrazione dei minerali: sono tante le industry in cui gli off-highway vehicle sono protagonisti. Questi – letteralmente mezzi che non possono viaggiare in autostrada – sono all’atto pratico delle vere e proprie macchine da lavoro che si muovono e compiono azioni per ciascuna specifica esigenza del mercato. Si tratta di trattori, trebbiatrici, motofalciatrici, ruspe, gru, scavatori: veicoli le cui ruote possono raggiungere anche i quattro metri di diametro, e che spesso devono a loro volta movimentare bracci meccanici. Ma come si azionano dei mezzi così pesanti? Quali sono le innovazioni che li rendono migliori sia dal punto di vista funzionale che ecologico, anche in un’ottica di economia circolare?

«Elettrificazione, additive manufacturing, ecosostenibilità dei materiali, simulazione e intelligenza artificiale: sono queste le ultime frontiere tecnologiche dell’off-highway – ci spiega Luca Capra, vicedirettore Area Incubazione e Startup di Trentino Sviluppo – si tratta di aspetti diversi che concorrono al medesimo obiettivo: migliorare la qualità del lavoro. E ovviamente ottimizzare i costi aziendali, offrendo al contempo un prodotto il più possibile performante e green. Temi che necessitano di un approccio multidisciplinare per essere innovativi e all’avanguardia. In una sola parola: meccatronica. Una disciplina trasversale che da un lato è in grado di rendere i mezzi più smart e facili da utilizzare, dall’altro cerca di progettarli in modo tale che, a fine vita, le componenti possano essere riutilizzate, secondo i dettami del demanufacturing».

Queste sono solo alcune delle tematiche che si tratteranno a Inn4Mech 2021, l’evento internazionale dedicato alle più avanzate frontiere della meccatronica, che per questa seconda edizione si focalizzerà proprio sull’off-highway. La conferenza, organizzata da Trentino Sviluppo & Polo Meccatronica, si terrà online dal 12 al 15 luglio (clicca qui per iscriverti all’evento). Future Workspaces, Circular Economy e Open Innovation saranno i tre temi principali delle cinque sessioni plenarie, che saranno supportate da tavole rotonde con la possibilità di interagire con i relatori. Per quanto riguarda i workshop tecnici, i riflettori saranno puntati su Green Machines, New Materials and Processes, Smart Technologies and Smart Machines. Tra gli ospiti, Salvatore Majorana di Kilometro Rosso e Andrea Pontremoli di Dallara. Alcuni momenti dell’evento saranno moderati da Filippo Astone, direttore di Industria Italiana, che è media partner della manifestazione. Inn4Mech si rivolge a ricercatori industriali, tecnici, responsabili operativi di grandi aziende e PMI così come accademici, ed è concepito come piattaforma di matchmaking e networking per progetti di ricerca e sviluppo industriale. E allora tutti gli attori della meccatronica sono invitati a Inn4Mech.

Clicca qui per iscriverti all’evento

La (r)evolution dei mezzi off-highway? Passa dalla meccatronica

Quali sono le ultime innovazioni degli off-highway vehicle? E quali i futuri scenari? I temi che saranno trattati a Inn4Mech 2021 “Off-Highway Machine R-evolution” sono stati oggetto di selezione del Comitato Tecnico Scientifico di Inn4Mech, e possono dare una buona rappresentazione di alcune delle ultime frontiere tecnologiche in questo settore. In primis l’elettrificazione, resa particolarmente complicata perché si tratta di mezzi con masse notevoli, quindi che richiedono potenze importanti. «L’elettrificazione di questi veicoli presenta delle sfide maggiori rispetto all’automotive, proprio a causa delle maggiori dimensioni». Vi è poi l’aspetto dell’ecosostenibilità dei materiali all’interno di questi mezzi, sia per la costruzione degli stessi, sia per i liquidi dei circuiti idraulici dei veicoli; particolare importanza verrà data al tema dei lubrificanti ecologici. Ma ad essere scandagliato sarà tutto il sistema idraulico degli off-highway: sia in relazione al movimento del mezzo medesimo, sia relativamente alle singole parti del veicolo. «Si sta cercando di renderli più efficienti e meno energivori – continua Capra – utilizzando meno liquidi e consumando meno energia per la movimentazione».

Un’altra tecnologia che sta sicuramente contribuendo all’evoluzione del comparto è la stampa 3D: tramite l’additive manufacturing, infatti, si può ripensare alla progettazione del pezzo, utilizzando così meno materiale ed ottenendo le stesse prestazioni. «Questi componenti progettati con la manifattura additiva devono avere performance di tipo meccanico e fisico che siano migliori, con costi ridotti, con utilizzo minore di materiali e quindi più ecologici – chiosa Luca Capra – Per la stampa 3d valuteremo dove conviene servirsene e dove non è opportuno, per trovare un giusto bilanciamento che da un lato ottimizzi i costi per le aziende, e dall’altro che renda le parti dei veicoli più sostenibili. E in questi casi la simulazione è molto importante perché potendo rappresentare virtualmente un certo progetto prima di produrlo si evita di utilizzare stampi e creare componenti che poi, alla fine, magari non funzionano bene, ottimizzando così la realizzazione di un nuovo componente. Senza considerare che con la simulazione si arriva anche al test virtuale del pezzo, che permette, eventualmente, di correggere a monte le parti». Un altro aspetto che sta prendendo particolarmente piede riguarda l’intelligenza artificiale applicata a questi veicoli, per farli così lavorare meglio e in modo più efficiente. «Ad esempio – commenta l’ingegnere – per la raccolta della frutta se con l’Ai e i sistemi di visione si riesce a capire quale è matura e quale non lo è, posso ottimizzare anche il percorso all’interno del campo e le modalità di raccolta. In questo modo si inquina di meno, si è più efficiente e si riducono i costi».

Ecco perché la meccatronica favorisce demanufacturing ed economia circolare

Qual è uno dei compiti della meccatronica? Sicuramente rendere intelligenti le fabbriche e i veicoli, con l’obiettivo di produrre componenti più efficienti e personalizzabili, migliorando al contempo la qualità del lavoro delle persone. E la meccatronica applicata all’off-highway? «Su questi mezzi la meccatronica, unendo meccanica, elettronica e software – è d’obbligo ricordare che la disciplina non consiste nella mera giustapposizione dei tre elementi – crea un mix che si intreccia all’Ai. E questa intelligenza che la meccatronica porta sui veicoli da un lato li rende più funzionali e facili da utilizzare, dall’altro può far lavorare meglio il mezzo anche prolungandone il ciclo di vita – sottolinea Luca Capra –. In questo modo sono favoriti gli aspetti dell’economia circolare che prevedono che, al termine del suo utilizzo, il veicolo venga smontato e alcune componenti rigenerate e utilizzate per nuovi mezzi».

Si tratta di aspetti molto legati all’intelligenza di progettazione e all’utilizzo di componenti che si usurano meno e che, proprio per questo motivo, a fine vita possono venir riutilizzati, secondo i dettami del demanufacturing. Non solo: meccatronica vuol dire anche dematerializzare molte funzioni. Queste, una volta, erano tutte meccaniche, pneumatiche, idrauliche. La meccatronica, invece, prende parte delle funzioni di questi veicoli e le trasforma in algoritmi software. «Dematerializzando parte delle funzionalità di questi mezzi, si riesce a rendere queste funzioni più efficienti. Al contempo, si consuma meno – chiosa Capra – la meccatronica è trasversale: rendendo più intelligenti i mezzi aiuta l’economia circolare che prevede che il fine vita possa essere rigenerato. E anche tutta la progettazione può concorrere a questo fine».

Networking e open innovation: la logica win win dalle piccole alle grandi

«Networking e open innovation: è questo il nuovo modo di fare impresa – sottolinea l’ingegnere – Una volta le aziende riuscivano a fare tutto in casa, ma ora con queste discipline trasversali non è semplice, nemmeno per le realtà più grandi. Anche perché talvolta, magari, queste imprese non hanno il tempo e le risorse per dedicarsi a dei filoni di innovazione di nicchia, che vengono quindi trascurati. Perché non prendere competenze da chi ce le ha, in ottica win-win? La grande azienda può offrire alla piccola o alla start-up un mercato di sbocco importante, a cui la PMI non potrebbe arrivare, e al contempo può assumere delle tecnologie che non avrebbe avuto tempo e capacità di sviluppare al suo interno perché portata a seguire il mercato che la trascina».

Quello che stanno cercando di fare gli hub come Trentino Sviluppo, anche tramite appuntamenti come Inn4Mech, è mettere in contatto PMI e start-up con le organizzazioni maggiori. Facendole collaborare si crea un matrimonio che porta da un lato a contatti e mercati, dall’altro a innovazioni e tecnologie di nicchia.

Ingegneri, tecnici, università e competence center: da Inn4Mech un ecosistema a servizio dell’industria

«Rappresentanti di industria che si occupano di innovare i prodotti all’interno delle aziende e tecnici, imprenditori appassionati di innovazione, ma anche ricercatori e competence center: è questo il target a cui ci rivolgiamo con Inn4Mech – ci racconta Luca Capra – vogliamo attrarre gli attori della ricerca applicata, personalità di quel mondo accademico in forte dialogo con l’industria, rappresentato in particolare dai centri di competenza, che promuovono una ricerca più pratica e vicina al mondo delle imprese. Anche perché la ricerca deve sì guardare lontano, ma deve anche essere vicina all’applicazione, pur non riducendosi al mero sviluppo». Dunque, durante i workshop si indagheranno quelle tematiche che saranno effettivamente sul mercato, che verranno applicate sui mezzi off-highway, tra i prossimi due e cinque anni.

L’agenda dell’evento

Inn4Mech 2021 affronterà le peculiarità della meccatronica nell’off-highway tramite quattro workshop dedicati ad aspetti differenti che però afferiscono al fil rouge della manifestazione: rendere i sistemi più funzionali, più ecologici e smart.

12 luglio (15.10-16.10) Plenary session Future Workspaces

• Giulio Lanza, Altran-Capgemin: People engagement in the Digital Transformation
• Sergio Soares, CNH Industrial: The Sustainable Technology Transformation of Off-Highway Machines

12 luglio (17-18.30) Workshop Green Machines

Gli esperti cercheranno di spiegare le modalità che permettono di rendere più green queste macchine, trattando le tecnologie che le rendono più ecosostenibili.

• Luigi Alberti, University of Padova: The Green SEED project: Design of more-electric tractors
• Davide Bagnara, MCI Management Center Innsbruck: Electrification of heavy duty vehicles
• Marcello Canova, The Ohio State University: Hybrid Energy Storage Systems: Emerging Technologies and Applications
• Tatiana Minav, Tampere University: Review of Energy efficiency improvement of off-road machinery by means of zonal hydraulics
• Andrea Vacca, Purdue University: An energy efficient actuation technology for electrified off-road vehicles

13 luglio (15.10-16.10 ) Plenary session Circular Economy

• Silvia Gross, University of Padova: Design and Manufacturing in a Circular Economy Framework
• David Peck, TU Delft: Circular Opportunities and Materials Challenges

13 luglio (17-18.30) Workshop New materials and processes 

Questo appuntamento riguarda i processi di produzione di questi mezzi e tutti i nuovi materiali utilizzati sia per migliorarne le funzioni, sia per renderli più riciclabili e più vicini all’economia circolare.

• Nicola Battisti, OPTOI: Smart Sensors in harsh environment, mobile vehicles: how can they offer more functionalities through integration, how can they be reliable and predict maintenances through smart algorithms
• Michele Pinelli, University of Ferrara: The Efflics Project for the increasing use of eco-friendly fluids in volumetric machines
• Sooky Winkler, Dana Inc.: Additive Manufacturing – Process, Structure and Properties
• Nicholas Zanasi, CNH Industrial, Italy: Additive Manufacturing application in Agricultural
• Valeria Tirelli, Aidro: Machinery hydraulic systems – a redesign study

14 luglio (15.10-16.10)  Plenary session Open Innovation

• Salvatore Majorana, Kilometro Rosso:Science Parks as Enablers of Open Innovation in the Global Ecosystem of Mechatronics
• Andrea Pontremoli, Dallara

14 luglio (17-20) Workshop Smart machines and smart technologies

Il terzo workshop tratta il tema delle smart machine, quindi Ai, algoritmica, software che rendono queste macchine più intelligenti, e più facilmente utilizzabili.

• Gabriele Caiulo, Pure Power Control: Energy Management Strategies for Fuel Consumption Minimization of Parallel Hybrid Vehicles
• Claudia Elisabetta Campanella, CNH Industrial: Ergonomics and Virtual Reality on CNH agricultural tractors
• Francesca Perino, Mathworks:Artificial Intelligence for Agriculture
• Alejandro Secades Rodríguez, MCI Management Center Innsbruck: On the Digital Representation of Heavy-Duty Vehicles: a case study and outlook
• Andrea Gaiola, University of Modena and Reggio Emilia: Modelling and Simulation of the Hydraulic C
• Massimo Galbiati, Enginsoft: E-Motors and E-Axles design by Simulation
• Massimiliano Ruggeri, CNR – Consiglio Nazionale delle Ricerche: Control System Architectures for Smart Agricultural Tractors from Functional Safety to “Farming as a service”
• Henry Tanner, Romax Technology: Designing Electrified OffHighway transmissions using a modified sy

15 luglio (15.10-17.30) Workshop Open Innovation: The Mechatronic accelerators experience, with startups operating in the field of Open Innovation in Mechatronics

Clicca qui per iscriverti all’evento

Trentino Sviluppo in pillole

Trentino Sviluppo è la società di sistema della Provincia autonoma di Trento per il supporto alle imprese, l’innovazione e il marketing territoriale. Opera dal 1986 ed è il punto di riferimento per aziende, start-up e professionisti che vogliono crescere, lavorare e progettare in Trentino. Da oltre trent’anni promuove lo sviluppo economico del territorio e favorisce la messa a sistema del capitale umano, produttivo, tecnologico e industriale di cui sono portatrici organizzazioni e comunità locali. Opera in una logica di rete e in un’ottica di sussidiarietà rispetto all’iniziativa privata.

Trentino Sviluppo garantisce l’ottimizzazione nell’uso degli asset produttivi e turistici e attrae investimenti e nuove progettualità dall’Italia e dall’estero, suggerendo strategie innovative e monitorando gli effetti delle politiche pubbliche sull’ecosistema imprenditoriale locale. Come? Dando impulso all’innovazione e allo sviluppo sostenibile in Trentino; offrendo servizi tecnologici ad alto valore aggiunto alle imprese del territorio, favorendo così la ricerca industriale, la crescita dell’occupazione qualificata, il rafforzamento delle comunità locali e il dialogo tra i diversi stakeholder pubblici e privati. Trentino Sviluppo gestisce sei Business Innovation Centre sul territorio trentino, per un totale di 140 aziende ospitate e 840 addetti occupati: il più grande BIC italiano. A Rovereto, Polo Meccatronica e Progetto Manifattura sono dedicati alla meccatronica, alle tecnologie per l’ambiente, la sostenibilità e le biotecnologie. Gli altri quattro incubatori – a Trento, Pergine Valsugana, Borgo Valsugana e Mezzolombardo – sono multisettoriali.

Polo Meccatronica in pillole

Polo Meccatronica è un progetto di sistema promosso dalla Provincia autonoma di Trento che coinvolge enti pubblici, privati ed associazioni di categoria. Uno spazio comune per imprese, studenti e ricercatori. Un luogo dinamico dove realizzare, ricercare, sperimentare prodotti innovativi in grado di elevare la meccanica tradizionale grazie all’innesto di componenti elettronici, sensori, software, anche in un’ottica di efficienza energetica. Un hub innovativo a servizio di una filiera diffusa, che vede una presenza qualificata di imprese in settori che vanno dall’automotive, alla robotica, alla sensoristica, all’automazione industriale fino al biomedicale. Tra i più importanti progetti di politica industriale del Trentino, una scommessa sulla quale la Provincia autonoma di Trento ha investito  circa 80 milioni di euro per la costruzione di nuovi spazi produttivi, laboratori tecnologici, e laboratori per le scuole.

All’interno di Polo Meccatronica dialogano e collaborano interlocutori del mondo produttivo, della formazione, della ricerca, legati a vario titolo al tema della meccatronica: uno sviluppo dell’ingegneria che combina informatica, elettronica, meccanica, idraulica, pneumatica, sensoristica. La coabitazione di start-up, istituti superiori, dipartimenti universitari, centri di ricerca, acceleratori industriali, supportati dai servizi ad alto valore aggiunto offerti da Trentino Sviluppo, creano le condizioni ideali per la sperimentazione e la produzione di processi e prodotti innovativi. Polo Meccatronica rappresenta la più recente declinazione di una naturale inclinazione del Trentino verso la meccanica e la meccatronica. È infatti questo il comparto che occupa il maggior numero di addetti nell’industria manifatturiera (quasi 10.000), contando circa 800 aziende attive e garantendo un importante contributo all’export trentino. In una logica di hub imprese, centri di ricerca ed istituti formativi sviluppano le proprie funzioni e insieme rispondono al bisogno di innovazione del territorio.

Dal supporto alla competitività aziendale al trasferimento tecnologico, sono diverse le opportunità offerte da Polo Meccatronica. Operare all’interno del Polo significa avere accesso ai servizi di alto profilo offerti da Trentino Sviluppo: a supporto della competitività aziendale e dello sviluppo di prodotto e di mercato, nell’ambito del trasferimento tecnologico e della tutela della proprietà intellettuale, dall’export alla ricerca di partnership a livello internazionale. In Polo Meccatronica opera anche Industrio Ventures, il primo acceleratore di startup hardware e tecnologiche d’Italia. La prossimità tra imprese, istituti scolastici, enti di ricerca, genera inoltre opportunità reciproche, come la possibilità di inserire a rotazione gli studenti in azienda, di promuovere occasioni formative gestite da imprenditori e top manager, di networking e cross fertilization, di gestire community online, di condividere macchinari e di investire nell’acquisto agevolato di nuove attrezzature.

Clicca qui per iscriverti all’evento