Si.Mi.Tecno - Sistemi e misure per le tecnologie

Alcuni sistemi direttamente realizzati o customizzati dalla nostra Società nell'ambito dei laboratori condivisi

analisi di immagini

dati e segnali

robot di ispezione

microscopia comparativa digitale

Automazione per NDT

Automazione multiassi "autolearning" per NDT

FILOSOFIA DEI LABORATORI CONDIVISI

Nello sviluppo di metodologie innovative di controllo è essenziale riuscire ad avere una visione globale del flusso e la conoscenza degli assiemi specifici da aggregare. Entrando nel più specifico campo della componentistica, si evidenzia l'importanza dello stato di avanzamento tecnologico presente nei singoli strumenti, che destinati a far parte di assiemi più organici, ne definiranno la condizione di attualità. E' quindi essenziale che le conoscenze tecnico scientifiche dell'intero spettro, di volta in volta disaggregato, possano penetrare nel microtessuto produttivo per rendere completo il ventaglio di competenze che, sole, possono garantire la dinamica dell'innovazione.
È in questo modo di concepire le risultanti dinamiche, quale somma integrata di competenze, che si possono ottenere moti costantemente creativi, lontani dai molti acerbi tentativi del "fai da te".

Prendendo in esame il mondo della ricerca in Italia, si nota l'enorme serbatoio di conoscenze, di visioni globali, di abitudini all'affrontare nuovi confini e di convivenza con quanto di più avanzato esista. Coloro che sono preparati per pensare nuovi esperimenti, spesso non hanno alcuna conoscenza delle tecniche meglio adatte e normalmente utilizzate nei processi industriali.
Nel nostro Paese è possibile trovare tutte le componenti per il continuo sviluppo di cui sopra, ma è evidente che esse sono separate in gruppi poco comunicanti. Questa ed altre considerazioni hanno condotto l'ENEA a definire un modo quanto più possibile concreto e mirato per l'utilizzo dei propri vasti contenuti culturali e strumentali, onde offrire una parziale risposta ai bisogni della comunità in termini di innovazione tecnologica.

Affrontando esperienze scientifiche quasi sempre ci si trova nella necessità di pensare a nuove funzioni tecnico applicative per la composizione degli apparati di sperimentazione. Altre volte, le soluzioni si formano nelle collaborazioni con ambienti scientifici di diverse nazionalità. Quasi sempre la strumentazione utilizzata è quanto di più avanzato esista sul mercato internazionale. Tutto questo ha costituito nel tempo un inimmaginabile magazzino di prototipi, di idee, di mezzi strumentali. E' da questo magazzino che sono state estratte le materie prime per una delle azioni in corso di promozione industriale praticata, all'interno dell'ENEA, dal Dipartimento Tecnologie Intersettoriali di Base. Rivolta inizialmente alla industrializzazione di componentistica ottica ed otticomeccanica e poi sviluppatasi in altri produzioni, quelle meccaniche di altissima precisione e i sistemi automatici ad alta sensibilità.

Per alcuni di essi fummo costretti a progettare e realizzare linee di piccola produzione. Quei componenti, o non esistevano sul mercato, o avevano costi proibitivi per le quantità delle quali avevamo bisogno. Non sarebbe stato possibile condurre felicemente in porto l'azione sperimentale se, per ogni piccolo cambiamento delle configurazioni ottiche, avessimo dovuto attendere i normali tempi di approvvigionamento dal mercato internazionale. Decidemmo allora di mettere in piedi un apparato che ci consentisse di produrre ottiche metalliche nel nostro laboratorio e ponemmo in essere una vera e propria ricerca tecnologica sulla lavorazione a specchio delle superfici, con monoutensili di diamante condotti ad alta velocità.

Nel frattempo si erano andati formando in Italia gruppi di lavoro intorno alle lavorazioni meccaniche

ed altri iniziavano la penetrazione di queste tecniche all'interno dei cicli produttivi.

Sarebbe stato impossibile progredire celermente e mantenersi all'avanguardia se non avessero potuto disporre di una fonte rapida e poco costosa di quei componenti. Per risolvere al momento il problema, decidemmo allora di avviare delle collaborazioni, nella prospettiva di comporre le competenze necessarie per giungere ad una vera e propria produzione.

Così, a titolo partecipativo, cominciammo la fornitura di apparati tradizionali colmando quella lacuna al punto di coprire quasi interamente il fabbisogno nazionale di allora.

Ciò contribuì in maniera notevole alla maturazione delle conoscenze e delle applicazioni di quella tecnologia permettendo il mantenimento della posizione di vantaggio.

Del ventaglio di competenze necessarie per condurre alla industrializzazione i nostri oggetti, avevamo al momento raccolto: la cultura scientifica, la conoscenza del processo tecnologico sperimentale, la prospettiva d'uso nel settore dell'utenza con la prevedibile grande espansione, il supporto strumentale necessario, la via istituzionale sulla quale muoverci. Mancava la componente tecnica adatta per un'efficace trasferimento di quanto sopra sul piano industriale. Doveva essere una piccola impresa in condizioni di crescere insieme al mercato ancora in formazione, con una base produttiva di meccaniche di alta precisione e al suo interno strutture progettuali capaci di raccogliere il nostro apporto. Scegliemmo una Società di recente formazione, che aveva dimostrato le sue competenze attraverso la fornitura di cinematiche meccaniche di alta precisione per la macchina prototipale assemblata nei nostri laboratori.

Con le società divenute nostre partners per questa impresa, si è andato formando un lento ma progressivo concerto di nozioni, azioni, risultati. Partiti dalle ottiche riflettive per laser, per conseguenza tecnologica siamo passati alla realizzazione delle macchine per la lavorazione ad altissima precisione di componenti meccanici; dai controlli sulle ottiche ai sistemi metrologici per linee produttive; dagli accessori per apparati laser ai sistemi; dalle cinematiche monoassiali ai manipolatori completamente automatici, fino alle attuali attività nella realizzazione di macchine per controlli non distruttivi con promettenti prospettive di mercato.

La stretta connessione tra l'apparato tecnicoscientifico dell'ENEA e la capacità industriale dei nostri partners , ha reso possibile quella integrazione di competenze che ha dato vita ad una struttura dinamica in continuo sviluppo. In quattro anni sono stati quadruplicati fatturato e maestranze. Sono state programmate ulteriori espansioni sia in unità produttive che in società derivate con il coinvolgimento di altri grossi complessi industriali.

Tutta questa attività è racchiusa in meccanismi tecnico-amministrativi estremamente snelli, se pur rigorosi nei riscontri. Regolari contratti definiscono il dare e l'avere in ogni fase delle attività con impegni bilaterali economici e tecnici. Il risultato deve essere comunque un nuovo prodotto immesso sul mercato e dalla vendita deve provenire il recupero degli impegni finanziari. Attraverso gli utili, e con i diritti di sfruttamento.

Si è descritto ciò che riteniamo possa essere un modello, comunque perfezionabile, di ciò che occorra per integrare al meglio risorse diverse e disponibili, tese ad innovare e a concretarsi in nuove realtà industriali al passo coi tempi. L'augurio è che anche altri possano trarre vantaggio da questa nostra entusiasmante esperienza

Si.Mi.Tecno, attraverso il Laboratorio Condiviso, esprime diverse possibilità di azioni ideative e realizzative, che costituiscono una griglia di riferimento per il presente ed il futuro, in sede di pianificazione di attività di ricerca che condurranno alla creazione di sistemi robotici dotati di “autocoscienza sintetica”.

APPLICAZIONI

L’intelligenza sintetica di prima generazione chiamata “OLOCONTROLLO EMULATIVO VISIO” è un sistema in grado di autogestire le attività del robot che è gia stato applicato industrialmente in molti campi

Entro breve tempo tale sistema troverà ulteriori applicazioni nel settore ambientale per il controllo e la regolazione di flussi veicolari, la rilevazione e la gestione del traffico all’interno di tunnel, la sorveglianza e protezione di musei, banche, aree archeologiche, parcheggi, aereoporti ecc.

RICERCA E SVILUPPO

Le ricerche in corso produrranno il passaggio all’intelligenza sintetica di seconda generazione, definita “AUTOCOSCIENZA SINTETICA”, che rappresenta la multistratificazione applicativa del sistema “OLOCONTROLLO EMULATIVO VISIO” e la cui caratteristica applicativa consiste nella capacità d’espansione verticale (oltre a quella orizzontale già propria della prima generazione) delle sezioni EMULATIVE.

Ciò consentirà l’orchestrazione delle attività e la retroazione delle esperienze.

Gli sviluppi di tale sistema saranno trasferibili al mercato in tempi medio-lunghi e comprenderanno applicazioni per i seguenti settori: Domotica (sistema OLGA per la gestione "integrata" degli impianti di distribuzione elettricità, acqua e gas; generazione e distribuzione di calore; trattamento aria; antintrusione e controllo accessi; gestione dei cancelli, delle tapparelle e scuretti; rilevazione presenze, incendi, fughe di gas e allagamenti; sistemi audiovisivi; telefonia; trasmissione dati; elettrodomestici intelligenti; apparecchiature intelligenti per disabili ed anziani ecc.); Tecnologie relative all’Handicap (attraverso Visione e Robot per il movimento); Ausili per Medicina e Chirurgia

(Microchirurgia locale e teleassistita per asportazioni tumori dall’interno, attraverso la virtualizzazione del sistema biologico e del sistema di ablazione); realizzazione di protesi adattive.

Sono stati individuati inoltre altri settori applicativi riguardanti la robotica ed il controllo di qualità/processo nei processi di fabbricazione e controllo dei materiali e di strutture in generale, i quali, dotati di una rete sensoristica adeguata potranno essere trasformati in “sistemi intelligenti dotati di autocontrollo e autoregolazione”.

Potranno altresì essere individuati altri settori di interesse per i quali sviluppare il sistema

PERCHE’ ORGANIZZARE I LABORATORI CONDIVISI

Il modo della formazione e dello svolgimento del Progetto sulla nuova tecnologia detta "INTELLIGENZA EMULATIVA":

Nei primi anni ottanta ha preso il via operativo lo svolgimento realizzativo di un "progetto" destinato a riaprire, da principio, il discorso sull'automazione industriale, ed in prospettiva ad oltrepassare i cancelli della fabbrica per invadere la vita di tutti i giorni nell'ambito dei servizi e delle utilità sociali. Si tratta della ricerca, dello sviluppo e dell'applicazione di una nuova filosofia tecnologica che, avvalendosi delle nuove conoscenze neurobiologiche, ne riproduce alcune capacità elaborative. Per mezzo di nuovo hardware e nuovo software implementa il "controllo elettronico" delle "macchine" rigenerandone l'operatività con l'introduzione di una sorta di "capacità riflessiva". Alla macchina, attualmente configurata come una struttura cinematica e dinamica complessa integrata di tutto il repertorio elettrotecnico, elettronico e softwaristico convenzionale, viene innestato una ulteriore fase di "intelligenza emulativa": un fronte profondo costituito da "realtà virtuale" sul quale va imprimendosi e poi riflettendosi la "realtà concreta" sotto forma di stimoli sensoriali e comandi attuatori. In questo modo, la "macchina", completata della sua nuova sezione intelligente, autovaluta qualitativamente le proprie azioni verso un obiettivo ad essa assegnato. Ciò avviene facendo "interferire" la "realtà concreta" proveniente dalla struttura cinematica della macchina sugli oggetti che manipola, con l'altra "realtà" parallela: quella "virtuale".

Il valore "costruttivo" o "distruttivo" della "interferenza" tra i due mondi correnti, quello "concreto" e quello "virtuale", guidano le azioni verso il raggiungimento dell'obiettivo prefissato. Ovvero, il mondo della "realtà concreta" si avvicina sempre più, fino ad eguagliarlo, al mondo della "realtà virtuale" dove si trova fin dall'avvio anche la condizione "obiettivale"

Un apparato così costituito trasforma l'attuale standard convenzionale degli apparati di controllo delle “macchine" da "itineranti preprogrammati" a "autodeduttivi". Si passa così dal sistema detto "automazione" ad un sistema definito "autonomazione".

Cioè, con "l'automazione" è necessario preprogrammare la "macchina" registrando in essa il dettato, punto per punto, delle sue azioni che poi, "automaticamente" e "rigorosamente" ripete tutte le volte in eguale maniera. In questo caso con "l'autonomazione" basta descrivere alla "macchina" il solo "obiettivo": essa provvede "autonomamente" ad organizzare e quindi ad utilizzare le proprie risorse per raggiungerlo, anche attraverso il superamento di eventuali ostacoli o condizioni estemporanee impreviste.

Un “progetto” così ampio e in parte spregiudicato si avvale e si estende attraverso metodologie assolutamente non convenzionali. Si va confrontando nei risultati che, per quanto validi, raccolgono adesioni e risorse per applicazioni sempre più adeguate alla sua ambizione.

Non si svolge e non si sarebbe potuto svolgere nel chiuso dei laboratori di ricerca perché si sarebbe troppo distanziato dalla realtà industriale.

Ha bisogno di essere accompagnato costantemente da coloro che lo debbono produrre, diffondere ed utilizzare.

Lo sviluppo del “progetto” prevede perciò che la vocazione propria di ENEA ad agire su basi scientificamente filosofiche sia affiancata da altre vocazioni tecnologiche, comunque non presenti in ENEA, quali le capacità di sviluppo puramente tecnico, le competenze di industrializzazione, di produzione e di commercializzazione.

Le attività sono organizzate raccogliendo gruppi di lavoro intorno a singoli "rami" di sviluppo che, di volta in volta, assumono connotati certi intorno ad una "macchina" o "apparato".

Gli sviluppi sono resi immediatamente fruibili e solo attraverso il loro utilizzo avanza nella progressione del progetto generale.

É di fondamentale importanza la grande consapevolezza che ognuno dei partecipanti, nell'ambito del ruolo e del ramo di appartenenza, deve avere nella fase di preparazione che porta alla prototipazione, quale preludio alla industrializzazione per la "riproduzione" in termini di "prodotto industriale" e quindi alla vera "ricaduta economica"

Si predispone tutto quanto potrà essere utile per l'eventuale successiva industrializzazione nel caso della positività dei risultati della prototipazione. In definitiva, ognuno assume i propri impegni e doveri compreso ENEA che, oltre a produrre la base filosofica e scentifica, verifica e controlla il buon andamento dei lavori coordinandone le azioni.

Per organizzare un Laboratorio Condiviso che intraprenda progetti di assoluta valenza tecnologica è stata costituita una struttura di ricerca e sviluppo costituita, oltre che da personale ricercatore e tecnico ENEA, da personale tecnologo con le seguenti competenze:

Specifiche nell’ambito di sistemi elettronici
Specifiche nell’ambito di sistemi informatici
Specifiche nella progettazione meccanica
Specifiche nell’ambito del singolo progetto da realizzare
es. ved. attuali attività dei laboratori della Casaccia nel settore dei controlli non distruttivi per il settore Aerospaziale

Nel Laboratorio Condiviso, insieme ad Enti di Ricerca e Spin-off universitari partecipano le Aziende con le quali la Si.Mi.Tecno ha rapporti di distribuzione dei loro prodotti e con le quali ha intrapreso già da tempo diverse azioni comuni quali:

la ricerca, lo studio, lo sviluppo e la realizzazione prototipale di sistemi automatici applicabili al settore del controllo dei materiali per uso aeronautico
l’ideazione, la progettazione e la realizzazione di sistemi di comando e controllo con caratteristiche simili a quelli biologic
la ricerca, la formazione, l’addestramento del personale per tutte le suddette attività e quelle collaterali;
l’organizzazione, per conto proprio o affidata a terzi, in Italia e all’estero, di manifestazioni scientifiche e culturali sotto forma di convegni, congressi, mostre e simili, per la diffusione e la promozione delle attività svolte e di quelle in itinere.