Meccanica avanzata: Traiettorie tecnologiche future e opportunità Angelo O. Andrisano Centro Intermech Mo.Re. MODENA, 18 NOVEMBRE 2011 Sala Panini, Camera di Commercio di Modena
AGENDA Scenari tecnologici per l Emilia Romagna Aziende pivot, megatrend rilevanti e pilastri Tecnologie, metodi e strumenti Opportunità La Rete Alta Tecnologia Il Tecnopolo di Modena 2
SCENARI TECNOLOGICI PER L'EMILIA-ROMAGNA INNOVAZIONE NEL MANUFACTURING DISCUSSIONE PLENARIA CON LE PIATTAFORME TEMATICHE REGIONALI OTTOBRE 2011 3
GRUPPO DI LAVORO sulle PIATTAFORME Roberto Pompoli Giorgio Dalpiaz Raffaele di Gregorio Fabrizio Riguzzi Evelina Lamma Marcello Pellicciari Giovanni Berselli Flavio Bonfatti Federico Stradi Giovanni Lercker Tullia Gallina Toschi Mirko Morini Leda Bologni Alberto Vergnano Lorella Ceschini Alessandro Pirondi Cristiano Fragassa Stefano Pini Francesco Timpano Gianluca Marchi Serena Costa 4
AZIENDE PIVOT REGIONALI BONFIGLIOLI ENGINEERING SPA BORGHI SPA C.A.T. PROGETTI SRL CEFLA DENTAL GROUP CENTRO ALESATURA SRL CFT SPA CONSERVE ITALIA SOC COOP AGRICOLA DICO SERVICE SRL DUCATI MOTOR HOLDING SPA ELETTRIC 80 SPA IMA SPA ITG SRL MANDELLI SISTEMI SPA MARAZZIGROUP SPA NET MADE OROGEL SPA CONSORTILE PIZZOLI SPA RIBA COMPOSITES S.R.L SCM FONDERIE SIR SPA TELLURE RÔTA 5
MEGATREND RILEVANTI 1. SMART CITIES AND INFRASTRUCTURES CITTA E INFRASTRUTTURE INTELLIGENTI In futuro aumenteranno le concentrazioni abitative e per esse sarà importante una gestione più intelligente e sostenibile, in relazione alle reti energetiche, alla mobilità, agli edifici. L efficienza energetica e le emissioni zero costituiranno la base per questa tendenza. 2. NEW GENERATION NUOVA COMPOSIZIONE DELLE GENERAZIONI La maggioranza della popolazione giovane sarà concentrata in India e in Cina, l Europa avrà il 20% del totale mondiale di popolazione ultraottantenne e le donne aumenteranno la presenza nella finanza e nel business. 5. GLOBAL POWER GENERATION RETİ Dİ GENERAZİONE Dİ POTENZA ELETTRİCA DİSTRİBUİTE Aumenterà la quota di produzione di energia elettrica da parte dei paesi emergenti, e la quota proveniente da fonti rinnovabili. In particolare nella gestone delle reti che oggi vedono luoghi di produzioni concentrati e con alta potenza, si dovranno considerare immissioni puntiformi dalla periferia verso il centro, con un diagramma di produzione stocastico derivanti da condizioni meteorologiche e alternanza giorno-notte. 3. NEW BUSINESS MODEL NUOVI MODELLI DI BUSINESS I modelli di business evolveranno verso condivisione di risorse (infrastrutture, macchinari) e pagamenti orari per servizi e per uso. 4. WIRELESS INTELLIGENCE AND ADVANCEMENT IN NETWORKS SVILUPPO DELLE RETI E INTELLIGENZA WIRELESS Nel futuro la connettività sarà principalmente wireless, aumenteranno i dispositivi disponibili, la loro interconnessione e la capacità di elaborazione. L ulteriore sviluppo della banda in termini di ampiezza e disponibilità influenzerà nuove generazioni di applicazioni e servizi e l intelligenza artificiale. 6
MEGATREND RILEVANTI 6. FACTORY OF THE FUTURE: SMART AND GREEN IMPRESA DEL FUTURO: INTELLIGENTE E VERDE Aumenterà l utilizzo dell automazione industriale, il ricorso a tecniche di intelligenza artificiale e robot intelligenti. La produzione sarà sempre più rapida, efficiente e sostenibile. 8. INNOVATING TO ZERO INNOVAZIONE-ZERO L innovazione di prodotti e processi sarà guidata dagli obiettivi resi radicali dalle esigenze sociali di ridurre a zero i difetti, le falle di sicurezza, gli errori, gli incidenti e le emissioni pericolose per l ambiente e la salute dei cittadini. 7. INNOVATIVE TECHNOLOGIES OF THE FUTURE TECNOLOGIE ABILITANTI DEL FUTURO Crescerà l utilizzo di tecnologie oggi emergenti legate ai nanomateriali, all elettronica flessibile, ai laser, ai materiali intelligenti e così via. 9. VIRTUAL WORLD MONDO VIRTUALE Gli ambienti di simulazione saranno utilizzati in molti ambiti, ed in particolare nella difesa, nella medicina, nell educazione, nella mobilità e nel business 7
PILASTRI CONSIDERATI Manufacturing ad alte prestazioni Manufacturing intelligente Manufacturing sostenibile Progettazione del futuro Materiali a funzionalità incrementata Nuovi Modelli di Business 8
TECNOLOGIE, METODI E STRUMENTI Manufacturing ad alte prestazioni Manufacturing intelligente Manufacturing sostenibile Progettazione del futuro Materiali a funzionalità incrementata Nuovi Modelli di Business Macchine e robot ad alte prestazioni Sistemi di produzione riconfigurabili Nuove tecnologie di manifattura Controllo della produzione Sistemi Knowledge based per l'autoapprendimento Sistemi knowledge-based per la pianificazione di processo Prognostica 9
Attività Sviluppo di sistemi di produzione automatizzati e robotizzati (vedi esempio linea ALCOA-FERRARI) Soluzioni robotizzate compatte e modulari, in grado di integrare funzioni meccaniche, elettroniche ed informatiche; adattabili ad esigenze specifiche di lavorazione Soluzioni robotizzate innovative, basate su visione artificiale, compensazione adattativa degli utensili e programmazione offline, in grado di ricevere e trasmettere dati ed informazioni via rete, capaci di eseguire strategie differenziate di controllo e verifica qualità in funzione di specifici processi 10
Sviluppo di nuovi prodotti/processi: Robust Design, DFMA e Digital Manufacturing 11
TECNOLOGIE, METODI E STRUMENTI Manufacturing ad alte prestazioni Manufacturing intelligente Manufacturing sostenibile Progettazione del futuro Materiali a funzionalità incrementata Tecniche di simulazione strategica Pianificazione e supervisione della produzione distribuita Gestione integrata della logistica Interoperabilità dei sistemi informativi Standard per la programmazione del controllo Piena integrazione ICT di fabbrica Identificazione e tracciamento Nuovi Modelli di Business 12
Attività Sviluppo di sistemi di produzione automatizzati e robotizzati Progettazione di layout industriali, miglioramento di sistemi produttivo-logistici e analisi di sistema implementate tramite l utilizzo di tecniche di modellazione per processi e sviluppo di modelli software di simulazione. 13
TECNOLOGIE, METODI E STRUMENTI Manufacturing ad alte prestazioni Manufacturing intelligente Manufacturing sostenibile Progettazione del futuro Materiali a funzionalità incrementata Nuovi Modelli di Business Efficienza energetica nei processi di produzione di tipo meccanico, termico e chimico Risorse in ciclo chiuso integrazione delle risorse nel processo Gestione loss-free delle infrastrutture degli impianti produttivi Metodi per la gestione sostenibile dell energia e dei materiali Recupero e riciclo di acqua di qualità alimentare nelle industrie che operano lavaggi, cotture e raffreddamenti 14
Monoscopic Vision Stereoscopic Vision Active triangulation Green Design: Robotica e Automazione Integrated Design of Robotic System: Compact and modular robotic solutions, that can integrate mechanical, electronic and IT functions; suitable for specific manufacturing requirements; Innovative computer-vision based robot solutions, adaptive compensation of the tools and offline programming, that can receive and transmit data and information over the network, capable of carrying out different strategies of control and audit quality in terms of specific processes. Partner: SITI Group SIR SpA 15
Green design and green automation: energy saving, resource optimization, ergonomics Energy consumption reduction (preliminary study -16%) Operation parameter optimization: for free, that is even without cycle time modifications! Sequence optimization: sequencing is done upon optimization contraints International patent (PCT US based) with Chalmers University of Technology, SE, and Research and Development General Motors Technology, USA 16
Thermofluids 1 Concept, Design, Construction And Testing Of An Experimental Facility For Multi-Point Longitudinal Airflow Measurements In Tunnels P. Levoni, D. Angeli, E. Stalio, G.S. Barozzi, M. Cipollone Tunnel Mont Blanc (TMB) Italian gate Concept and design of the experimental facility CFD preliminary aerodynamic tests on the influence experimental facility 17
Thermofluids 2 Preparatory phase and final check Transport of the experimental facility inside the Mont Blanc Tunnel 18
Thermofluids 3 Measurements inside the Tunnel Mont Blanc (TMB) velocity (m/s) 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00-1,00-2,00-3,00-4,00 LT00 LT04 LT08 LT12 LT16 LT18 LT22 LT20 LT26 LT34 LT37 LT30 TMB Anemometers Present Results -5,00 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 METRIC POINT 7000 8000 9000 10000 11000 12000 19
Motori Diesel S. Fontanesi, S. Malaguti, E. Severi, G. Cicalese - Analisi del processo di combustione - Studio del miscelamento aria/combustibile - Formazione ed abbattimento degli inquinanti(scr system) - Ottimizzazione del miscelamento Aria/EGR Industrial partners: Fiat Powertrain VM Motori Lombardini Isotta Fraschini Laboratorio Simulazione Motori a Combustione Interna SCR:Iniezione di Acqua/Urea allo scarico Distribuzione dell agente ammonia all ingresso del SCR IsoФ=1 IsoT IsoCpremix Advanced combustion post-processing Spray Diesel da un sistema Common Rail 20
Laboratorio Simulazione Motori a Combustione Interna New engine concept: combustibili alternativi S. Fontanesi, E. Severi Attività di ricerca: - Analisi della combustione con Metano (CNG) - Studio del processo di combustione dell idrogeno - Attività Bio-fuels: modellazione dell iniezione con combustibile derivante da alghe Simulazione del lavaggio per un motore 2T alimentato a metano Ottimizzazione della propagazione della fiamma grazie all incremento della turbolenza Flame front propagation: comparison of different engine speed 4000 34 CA AFTDC 5000 34 CA AFTDC 6500 34 CA AFTDC 21
Injection systems development S. Fontanesi, S. Malaguti, G. Cicalese - Analisi di modelli per la simulazione di iniettori GDI - Progettazione ed ottimizzazione di sistemi di iniezione (benzina, Diesel, metano, GPL) Iniettore GDI: studio dell interno iniettore, punto di insorgenza di cavitzione Industrial partners: RAIL FIAT Powertrain Lombardini Magneti Marelli Laboratorio Simulazione Motori a Combustione Interna Iniettore GPL: dominio di calcolo utilizzato per la simulazione 22
Analisi agli elementi finiti di componenti motore come bielle, pistoni e alberi a gomito. Analisi termostrutturali di testate automobilistiche Estensimetria in telaio motocicilistico per stimare carichi e rigidezza Millechili Lab 23
Pompa a cilindrata variabile, controllata elettronicamente Energy Saving in Idraulica Mobile analisi e ottimizzazione del controllo della cilindrata della pompa LAB. IDRAULICA DEL VEICOLO 20 0 Bode Diagram 1.8 1.6 Step Response FFTCalcolata FFTManring Magnitude (db) -20-40 1.4 1.2-60 -80 0-45 FFTCalcolata FFTManring Amplitude 1 0.8 0.6 Phase (deg) -90-135 0.4 0.2-180 10 0 10 1 10 2 10 3 Frequency (rad/sec) 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Time (sec) Messa a punto dei parametri progettuali della pompa tramite modello semplificato linearizzato Modellazione dettagliata, analisi interazione circuito-macchina 24
Analisi meati di lubrificazione Energy Saving in Idraulica Mobile analisi rendimenti macchine volumetriche Allo scopo di determinare il rendimento volumetrico e meccanico Per avere uno strumento di simulazione in grado di valutare l influenza di condizioni operative e parametri progettuali sulla macchina Pompa a pistoni assiali a piatto inclinato LAB. IDRAULICA DEL VEICOLO Procedura numerica per determinare contemporaneamente l altezza dei meati, l inclinazione, la distribuzione di pressione nei meati perdite di attrito, trafilamenti 25
TECNOLOGIE, METODI E STRUMENTI Manufacturing ad alte prestazioni Manufacturing intelligente Manufacturing sostenibile Progettazione del futuro Materiali a funzionalità incrementata Nuovi Modelli di Business Progettazione integrata di camme elettroniche Alleggerimento di cinematismi ad elevata dinamica Progettazione integrata di celle flessibili di lavorazione Simulazione realistica di linee di produzione e assemblaggio Prototipazione virtuale con approccio hardware in the loop Messa a punto e collaudo virtuale in ambiente virtuale 3d interattivo Addestramento tramite simulazione 26
Virtual Commissioning: Macchine Automatiche Progettazione Integrata e Collaudo Virtuale di una macchina automatica prima di ricorrere alla sua installazione fisica, grazie ad un Prototipo Virtuale realizzato in un ambiente di modellazione multidisciplinare: Replica del comportamento fisico di una macchina reale Sistema di controllo integrato con approccio Hardware in the Loop Avviamento, funzionamento nominale, scenari operativi, arresto, esecuzione a ciclo continuo Riduzione tempi sviluppo Riduzione costi sviluppo Incremento qualità software Verifica prestazioni Ottimizzazione cicli Ottimizzazione meccatronica del sistema complessivo Training operatori Maggiore certezza operativa Control system Virtual plant Real plant 27
Integrated design and simulation of automatic machines Progettazione integrata di macchine automatiche ad alte prestazioni: - Simulazione della dinamica e della deformabilità della parte meccanica - Simulazione della dinamica dell azionamento e del sistema controllo Forniscono dati per procedere all ottimizzazione delle performance della macchina attraverso la scelta del giusto dimensionamento dei componenti, sia prodotti che acquistati. - Maggiori prestazioni - Minor tempi di sviluppo - Minor costi 28
Fabbrica Digitale Digital Manufacturing Simulazione realistica di tutti i processi di produzione: manifattura, assemblaggio, controllo, flussi logistici, operazioni manuali ed automatizzate Integrare le conoscenze di prodotto con quelle dei processi sincronizzandone lo sviluppo e formalizzando basi di conoscenza Ottimizzazione delle prestazioni con riduzione di tempi e costi 29
Attività Ottimizzazione di Trasmissioni Meccaniche (SIMULAZIONE E TESTING) Modellazione mediante MSC MENTAT + CALYX Modellazione con MSC MARC Determinazione dell elasticità complessiva del riduttore e degli stress strutturali e di ingranamento 30
Lab. Vibrazioni - simulazione e sperimentazione Stabilità dinamica di strutture cilindriche a parete sottile (di applicazione aerospaziale) Modellazione numerica lineare e no Verifica sperimentale Modellazione di un telescopio a puntamento rapido (in collaborazione con CGS - Compagnia generale per lo spazio) Analisi modale per aumentare la rigidezza della struttura Progettazione dei sistemi di assorbimento delle vibrazioni Analisi modale (numerica e sperimentale) Test dinamici su tavola vibrante 31
Z position [mm] 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 Contact pressure [MPa] 10 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 Roll angle [rad] 750 500 250 0 Lab. vibrazioni trasmissioni ad ingranaggi Sviluppo di metodi per la modellazione statica e dinamica di trasmissioni (in collaborazione con Case New Holland) Modellazione automatizzata di coppie di ruote elicoidali Modellazione dinamica di ingranaggi a denti diritti Modelli di rotismi planetari Ottimizzazione di ingranaggi Prove di durata su trasmissioni (in collaborazione con Rossi Motoriduttori) Verifica sperimentale delle tensioni calcolate Prove di resistenza a pitting Banco a ricircolo di potenza meccanica Sviluppo di cuscinetti a ingranaggi (in collaborazione con WAM) 32
T g1 θ g1 (t) R b1 I g1 EHL 2 EHL 1 R b2 I g2 θ g2 (t) T g2 Lab. vibrazioni - lubrificazione negli ingranaggi Sviluppo di modelli numerici per descrivere le condizioni di lubrificazione nelle trasmissioni ad ingranaggi Lubrificazione Elasto-idrodinamica in condizioni non stazionarie Chiarire il ruolo dello smorzamento nel comportamento dinamico degli ingranaggi 33
Biomechanics, Biomedical & implantology Protesi dentali multiple Studi agli elementi finiti Simulazione della usura di protesi d anca Studio e progettazione di protesi d anca Progettazione di sistemi biomedicali 34
INTERMECH-DESIGN INDUSTRIALE Attività Laboratorio didattico e di ricerca applicata per la prototipazione virtuale ed il design industriale 35
INTERMECH-DESIGN INDUSTRIALE Innovative metodologie di sviluppo prodotto che integrano la progettazione collaborativa dell Ingegneria Meccanica con il Design Industriale Enfasi verso Design dell Esperienza, User Centered Design e progettazione immersiva Realizzazione di un centro servizi dotato di una sala di Realtà Virtuale ed Aumentata (VR / AR) 36
INTERMECH-DESIGN INDUSTRIALE Realizzazione di una sala di Realtà Virtuale ed Aumentata: Valutazione funzionalità e prestazioni dello stato dell arte Strumenti di sviluppo e modellazione di ambienti virtuali Valutazione comparativa di diverse soluzioni HW Visualizzazione immersiva e Real Time Rendering Tracking e Motion Capture 37
TECNOLOGIE, METODI E STRUMENTI Manufacturing ad alte prestazioni Manufacturing intelligente Manufacturing sostenibile Progettazione del futuro Materiali a funzionalità incrementata Nuovi Modelli di Business Tecniche di simulazione di processo Materiali metallici a prestazioni migliorate Innovazione nei processi fusori Innovazione nei trattamenti termici Innovazione nei processi di giunzione Selezione dei materiali, previsione e ottimizzazione del comportamento meccanico Innovazione nelle tecniche di modificazione superficiale Polimeri e relativi compositi Ceramici SMART materials Materiali per il packaging Innovazione nei processi di deformazione plastica Membrane Innovazione nei processi produttivi per polimeri e compositi e relativi componenti 38
Coating (film sottile) COATINGS ANTIMICROBICI POTENZIALI APPLICAZIONI Packaging alimentare Macchinari dell industria alimentare Interni di autovetture Settore biomedicale Applicazioni in settori industriali a rischio di contaminazione microbica substrato agenti antimicrobici 39
PROGETTAZIONE DEL COATING in funzione di: Tipo di applicazione Meccanismo d azione del coating Velocità di rilascio Adesione al substrato Attivo per contatto agenti attivi chimicamente legati alla matrice polimerica Attivo per diffusione agenti attivi inglobati nella matrice polimerica Tecnica di deposizione del coating (spruzzatura, dip coating, roll coating, solvent casting ) 40
Materiali metallici Trattamenti massivi e superficiali getti e componenti con maggiore durezza, migliore resistenza a fatica e ad usura (coclee, stampi,ingranaggi, alberi) Sezione di campione in 20MnCr5 nitrocarburato Getti di Ti-6Al-4V solubilizzati ed invecchiati con differenti cicli termici Metallurgia delle polveri pezzi di forma complessa, near net shape, materiali ferromagnetici, hardmetals, sinterizzazione a microonde Simulazione dei processi metallurgici riduzione dei tempi di R&D, ottimizzazione del processo, individuazione delle criticità Sinterizzato ferroso e distribuzione della durezza Simulazione della sinterizzazione a microonde 41
Materiali metallici Titanio e leghe non ferrose impianti di scarico, getti per automotive Sintesi di intermetallici materiali leggeri resistenti ad alte temperature e ossidazione a caldo, rivestimenti su titanio, giunzioni tra materiali dissimili Ossidazione di Ti per impianti di scarico Incremento di proprietà meccaniche in alluminuri di Ni Difettosità nei metalli miglioramento qualità acciai, analisi origine dei difetti Selezione del materiale assistita dal calcolatore materiali per componenti più leggeri, resistenti, economici, ecocompatibili Dendriti e superficie di frattura Diagramma di selezione del materiale 42
Materiali metallici Tribologia riduzione dell usura e dell attrito, rivestimenti protettivi Protezione e corrosione dei materiali metallici riduzione dei fenomeni di corrosione, studio delle cause della corrosione TQ NC NC+O oil TB oil 377 0 h 48 h Scratch test su campioni di alluminio rivestiti Ni 12 0 h Incremento di resistenza a corrosione in campioni nitrocarburati: prove in nebbia salina Tracce di usura dopo prova pin on disc su campioni nitrocarburati, post-ossidati o impregnati in olio 43
DIFFUSION COATINGS FOR PROTECTION OF GAS TURBINE BLADES RESEARCH CENTRE: Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell Ambiente, UNIMORE INVOLVED COMPANY: Turbocoating S.p.A., Rubbiano di Solignano (PR) GAS TURBINES for power generation BOILERS, HEAT EXCHANGERS, WASTE INCINERATORS exposion to high temperatures (T>1000 C), corrosive athmospheres Material: Nickel superalloys (es. Inconel 738) Steel (C steel, ferritic steel, etc.) Pack / above-the-pack cementation process, chemical vapour deposition (CVD): suitable coating techniques for complex shapes and internal diameters Alloy surface layer (10-100µm) enriched with oxide scale formers: intermetallics Oxidation protection: Al Hot corrosion protection: Al + Cr, Si Controlled growth of oxide scale: protection of the component 44
Production of experimental coatings @ DIMA-UNIMORE Treatment in controlled atmosphere / vacuum furnace Optimization of the pack mix formulation Ongoing DIMA-Turbocoating joint reserarches Aluminizing Chromizing Al-Cr, Al-Si diffusion coatings OEMs requirements check: thickness, chemical composition, phase structure 45
THERMAL SPRAY COATINGS RESEARCH CENTRE: Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell Ambiente, UNIMORE INVOLVED RESEARCH CENTER: IFKB, Universität Stuttgart (D) DEVELOPMENT OF THE HIGH VELOCITY SUSPENSION FLAME SPRAYING PROCESS VERY FINE SPLATS BIOACTIVE LAYERS THIN COATINGS 20 μm SUSPENSION OF FINE PARTICLES SPRAYING 46
THERMAL SPRAY COATINGS RESEARCH CENTRE: Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell Ambiente, UNIMORE INVOLVED RESEARCH CENTER: Surface Engineering Lab., Tampere University of Technology (FIN) Fe-BASED METAL ALLOY COATINGS FOR WEAR AND CORROSION PROTECTION Wear resistant up to 700 C (at least) Better wear resistance than electrolytic hard chromium and Ni-based alloy Does not release Ni and NiO in the wear debris Ideally suited for food packaging and processing applications 47
Centro INTERMECH-SUP&RMAN Attività Rivestimenti e trattamenti superficiali alla micro-nano scala Ingegnerizzazione di rivestimenti alla macro-micro scala Messa a punto di opportuni multistrati, delle tecniche di analisi (cross-section) e di caratterizzazione DLC (magn.sputt-2.5 um)/wc- Co (magn.sputt-1.5 um)/cr (flash-buffer layer)/wc-co (termospruzzato-200 um)/acciaio C40 bulk DLC (magn.sputt-2.5 um)/wc- Co (magn.sputt-1.5 um)/cr (flash-buffer layer)/ni50cr (termospruzzato-200 um)/acciaio C40 bulk DLC con buffer layer di Nitruri 5 micron DLC TiN Sviluppo di rivestimenti e trattamenti a base Carbonio per elevate prestazioni tribologiche, estetiche ed anticorrosive 48
Centro INTERMECH-SUP&RMAN Attività Proprietà meccaniche dei materiali e fenomeni di attrito ed usura alla multiscala Comprensione dei regimi di attrito e adesione nei contatti a singola e multi-asperità; Definizione di modelli predittivi per lo studio delle proprietà macroscopiche; Analisi degli effetti di scala sulle proprietà meccaniche dei materiali; Miglioramento della risposta tribologica di superfici attraverso texturing e funzionalizzazione. CoF 9 8 7 6 5 4 3 Stribeck curves untextured textured diameter=100 µm textured diameter = 12 µm motoriduttore 2x10-1 0.1 0.01 0.1 1 10 Stribeck parameter [cm s -1 MPa -1 ] 49
Microforatura per elettroerosione di materiali ad alte prestazioni Co-Cr-Mo Ti6Al4V prodotti per AM AlSi10Mg Inconel 718 CMCs: Al 2 O 3 - TiC Modellazione di: Material Removal Rate Electrode Wear Rate Rugosità superficiale nei fori vs parametri di processo 50
Produzione di stampi rapidi ed economici per RTM attraverso elettrodeposizione su master in resina prodotti per fresatura a step e polimerizzazione in situ di tecnopolimeri a partire da oligomeri ciclici. In collaborazione con Prof. Luca Iuliano (DSPEA - PoliTO) e Dott. Fabbri (DIMA UniMORE) Modello semplificato fusione CBT a 180 C aggiunta catalizzatore e riscaldamento a 190 C colata su tessuto di C mantenimento a 190 C per 10 min solidificazione PBT Master prodotto per fresatura step Stampo in nickel elettroformato viscosità del fuso tipica dei termoindurenti tenacità polimerizzazione isoterma ( costi e tempi) possibilità di riciclo facilità di stoccaggio della materia saldabilità possibilità di post-formatura 51
La rete Alta Tecnologia e lo sviluppo prodotto: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11-14 Macchine e impianti Ottimizzazione 1 Recupero materiali e innovazione di processo/prodotto 2 Biocarburanti Tracciabilità 1 Materiali molecolare e componenti e sistemi edilizia (per per Efficienza la rintracciabilità energetica) 3 Biotecnologie per l'ambiente e l'energia Packaging 2 Nuova 1 Meccanica, edilizia - strutturale NVH (per EE) 4 Tecnologie per la gestione integrata del ciclo delle acque Microorganismi 5 Eolico 3 Recupero 2 Meccanica, 1 di del interesse costruito OMICs processi e bioinformatica industriale di lavorazione applicata alle omics 2 Biosensori Qualità 6 Fotovoltaico 4 e tipicità Restauro 3 Meccanica, degli alimenti scienza dei materiali 3 Terapie Avanzate 7 Mappatura e modelli per la valutazione della biomassa disponibile Nuovi 5 metodi Ceramica 4 per Meccanica, la qualitàprogettazione, e e sicurezza prototyping degli alimenti e testing 8 Monitoraggio 4 e modellazione Drug discovery ambientale Alimenti 9 Conversione 6 funzionali Monitoraggio 5 Termo-fluidodinamica 5 energetica e valorizzazione Drug Delivery di aree 1 e quality di interesse by design archeologico e paleontologico Qualità 10 Tecnologie 7 delle Progettazione 6 materie Termo-fluidodinamica per 6 la museale prime gestione Studi preclinici ed exibition integrata 2 design del e ciclo valorizzazione dei rifiuti 11 Idrogeno Valorizzazione 7 8 Diagnostica/conservazione/ dei X-tronica, 7 E-health: sottoprodotti automazione, cartelle valorizzazione/fruizione dell'industria modelli cliniche matematici e computer aided medicine agoalimentare del ben 12 Efficienza energetica 8 Dispositivi edifici 8 X-tronica, automazione, modelli logici 13 Efficienza 9 Recupero energetica 9 - restauro Tecnologie processi per industriali la persona 9 X-tronica, attuatori, elettronica di controllo, elettronica di potenza 14 Veicoli 10 Gestione elettrici 10 e valorizzazione Tecnologie del patrimonio per la diagnosi culturale 10 X-tronica, 11 Tecnologie attuatori idraulici per la terapia 11 Impianti 11 X-tronica, 12 Scaffolds sensori 2D e 3D 8-11 11 13 14 12-14 il valore della ricerca Bioinformatica Biomarker IL CATALOGO DELLE COMPETENZE TOTALE circa 60 PAGINE 52
La rete Alta Tecnologia e lo sviluppo prodotto: Il Tecnopolo di Modena LABORATORI Centro di Medicina Rigenerativa Stefano Ferrari INTERMECH-MO.RE. 53
Il Tecnopolo di Modena: dove? Dipartimento Fisica Area principale Area Campus Universitario Nuovo edificio per area innovazione (Management Tecnopolo, ufficio ILO, Democenter- Sipe, MoReCube, Ordini Professionali). Valorizzazione ed ampliamento laboratori meccanici ed ingegneristici pesanti. Arredo Urbano. Facoltà di Ingegneria Area Innovazione CRM Ampliamento laboratori 54
Il Tecnopolo di Modena: chi? Università Università di Modena e Reggio Emilia Amministrazioni locali Provincia di Modena Comune di Modena Comuni di Spilamberto, Vignola, Savignano sul Panaro Sostenitori e finanziatori Camera di Commercio, Industria, Artigianato e Agricoltura di Modena Democenter-Sipe S.c.r.l. Centro Interdipartimentale per la Ricerca Applicata e i Servizi nel Settore della Meccanica Avanzata e della Motoristica Università di Modena e Reggio E. 5 Dipartimenti Interessati (DIMeC, DIMA, DII, DISMI, FISMORE) Autonomia finanziaria ed amministrativa Organi del centro: Direttore Consiglio del Centro Comitato Scientifico 55
Gruppi di Ricerca Industriale e Trasferimento Tecnologico GRITT RGRITT EMAIL GRITT RGRITT EMAIL Lab. Analisi delle Vibrazioni Francesco Pellicano francesco.pellicano@unimore.it Lab. Di Geomatica Alessandro Capra alessandro.capra@unimore.it Lab Analisi delle Tensioni Antonio Strozzi antonio.strozzi@unimore.it Lab. Progettazione Integrata e Simulazione (LAPIS) Angelo Oreste Andrisano angelo.andrisano@unimore.it Lab Idraulica del Veicolo Massimo Borghi massimo.borghi@unimore.it Lab. Simulazione Motori a Combustione Interna Lab. Banco Prova Motori a Combustione Interna Lab. Fisica Tecnica (LIFT) Lab. di Simulazione Industriale (LaSI) Simone Malaguti Carlo Alberto Rinaldini Giovanni Barozzi Riccardo Melloni simone.malaguti@unimore.it carloalberto.rinaldini@unimore.it giovannisebastiano.barozzi@uni more.it riccardo.melloni@unimore.it Lab. Arc - Microman Andrea Gatto andrea.gatto@unimore.it Lab. Analisi, Rilevamento e Monitoraggio Ambientale (LARMA) Materiali compositi e biomateriali Materiali plastici e materiali compositi Materiali ceramici e rivestimenti Grazia Ghermandi Valeria Cannillo Massimo Messori Tiziano Manfredini grazia.ghermandi@unimore.it valeria.cannillo@unimore.it massimo.messori@unimore.it tiziano.manfredini@unimore.it Materiali metallici Roberto Giovanardi roberto.giovanardi@unimore.it Fisica delle superfici Sergio Valeri sergio.valeri@unimore.it OptoLab Luigi Rovati luigi.rovati@unimore.it Conversione statica dell energia Ottimizzazione e supporto alle decisioni Progetto e Costruzione di Sistemi Meccatronici Automation, Robotics and System Alberto Bellini Mauro Dell Amico Eugenio Dragoni Cesare Fantuzzi alberto.bellini@unimore.it mauro.dellamico@unimore.it eugenio.dragoni@unimore.it cesare.fantuzzi@unimore.it Oleomeccatronica Massimo Milani massimo.milani@unimore.it Tecnologie Leonardo Orazi leonardo.orazi@unimore.it Sistemi per telecomunicazioni Impianti industriali meccanici Fabrizio Pancaldi Bianca Rimini fabrizio.pancaldi@unimore.it bianca.rimini@unimore.it Monitoraggio e Vibrazioni Riccardo Rubini riccardo.rubini@unimore.it Elettronica Luca Larcher luca.larcher@unimore.it Pervasive Computing Group Franco Zambonelli franco.zambonelli@unimore.it 56
GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE Angelo O. Andrisano DIMeC - Dip.to di Ingegneria Meccanica e Civile di Modena angelo.andrisano@unimore.it Tel. 059.205.6150 Fax 059.205.6126 57