La prospettiva tecnologica

La prospettiva tecnologica riguarda gli aspetti in cui l'impatto sulla relazione uomo-macchina manifesta i suoi maggiori effetti a livello operativo. A tale proposito, il progetto, sfruttando come risorsa distintiva le competenze trasversali insediate nel DIGEP, si concentrerà su seguenti tre elementi basilari per lo sviluppo e l'implementazione di nuovi processi produttivi:

• Progettazione di prodotto e di processo
  Con riferimento alla modellazione e simulazione 3D di nuovi prodotti, la ricerca si orienterà verso le nuove tecniche di Progettazione Interattiva (Interaction Design), caratterizzate dalla stretta focalizzazione delle metodologie sulle necessità ultime dell'utilizzatore. Oltre allo sviluppo di innovative metodologie di Product Life Cycle Management e di strategie di Model Based Entreprise e di CAD Cloud-based, orientate al miglioramento della collaborazione e della condivisione delle conoscenze all'interno di un contesto di impresa "estesa", l'attività di ricerca si focalizzerà sullo sviluppo di metodologie biometriche basate sullo studio della morfometria umana 3D tramite la modellazione geometrica del corpo umano. In questo ambito il DIGEP intende concentrare parte delle proprie attività di ricerca (sia tecnologica sia giuridica), in ragione del ruolo chiave assunto nello sviluppo di un approccio alla progettazione più interattivo.
  Con riferimento alla progettazione di nuovi processi e sistemi produttivi, l'attività di ricerca del DIGEP prenderà spunto da due elementi di partenza: la disponibilità di enormi quantità di dati e l'interdipendenza dei sottosistemi coinvolti (inclusi quelli di interazione uomo-macchina).Sulla base di ciò, l'attività sarà prevalentemente orientata allo sviluppo di nuove metodologie di progettazione e simulazione dei sistemi produttivi ed, in particolare, alla comprensione delle opportunità offerte dai processi di produzione digitalizzati in contesti data-driven e, nell'ipotesi di utilizzo di metodologie avanzate basate su dati real-time, provenienti anche da campi esterni alla produzione, da data mining e da software engineering, applicabili in contesti tipici dei moderni Cyber Physical System.
• Produzione
  Le nuove tecnologie di produzione cambieranno radicalmente l'organizzazione dei sistemi produttivi anche e soprattutto dal punto di vista operativo. Le attività di ricerca del DIGEP, a tale proposito, si focalizzeranno su tre filoni specifici:
  • Uso e programmazione interattiva di robot collaborativi per applicazioni in ambito manufacturing, quali assemblaggio, saldatura e lavorazioni per asportazione di truciolo. In tale contesto, il DIGEP, partendo dall'esperienza maturata negli anni recenti in diversi progetti focalizzati sulle tecniche cosiddette di "training by demonstration" e condotti anche in collaborazione con il mondo industriale, intende sviluppare nuovi sistemi di collaborazione uomo-macchina in cui il robot viene messo in condizioni di apprendere direttamente dal lavoratore umano seguendone le operazioni ed i movimenti.
  • Implementazione e sviluppo di tecniche di produzione additiva. Avendo il DIGEP maturato negli anni una consolidata esperienza in tale contesto, la futura ricerca si orienterà verso quelle tematiche che determinano ancora i reali vincoli tecnologici per la concreta diffusione di tali tecnologie a livello industriale e per la loro integrazione con l'intero processo produttivo. In particolare, le attività si concentreranno sulla velocizzazione e l'ottimizzazione del processo con l'obiettivo di incrementarne la produttività e migliorare la qualità del prodotto finito, principalmente dal punto di vista del fruitore finale e dei nuovi utilizzatori. Gran parte dell'attività di ricerca sarà, inoltre, dedicata all'integrazione delle tecnologie additive nei nuovi sistemi di produzione intelligenti, individuandone e valutandone eventuali nuove applicazioni nell'ottica dei Cyber Physical System.
  • Robotica e riorganizzazione della logistica di fabbrica. Le nuove logiche produttive derivanti dall'utilizzo di nuove automazioni e integrazioni/interconnessioni informative tra i processi e i macchinari avranno un impatto sulla gestione logistica delle fabbriche del futuro. L'attività di ricerca proposta dal DGEP intende analizzare come muta il trasporto dei materiali e la loro dislocazione nei pressi delle stazioni di lavoro, nonché le modalità di kitting e handling nei diversi contesti produttivi innovativi, includendo le ultime frontiere della robotica industriale, quali ad esempio i cosiddetti "Wearable Robots", con l'obiettivo di rendere più semplice ed efficiente l'interazione tra uomo e sistema di movimentazione garantendo al contempo conformità alle norme, sicurezza e flessibilità, anche sfruttando le logiche lean, ormai dominanti nella progettazione dei posti e dei flussi di lavoro.
• Qualità e sostenibilità
  È intenzione del DIGEP sviluppate specifiche tecnologie per il controllo della qualità di prodotto e di processo nei nuovi sistemi robotizzati, con particolare attenzione alla sensoristica ed alla strumentazione per il riconoscimento, la collocazione e la tracciabilità di macchine e operatori che interagiscono all'interno degli impianti automatizzati. Ciò implicherà lo studio di strutture di reti di sensori integrati e distribuiti, parallelamente a specifiche tecniche di analisi dati basate sulle logiche di Sensor Fusion. Parte della ricerca sarà anche dedicata allo studio ed implementazione di nuove tecnologie di misura dimensionale e meccanica di materiali e manufatti, con particolare riferimento alle superfici tecnologiche, al fine di fornire il supporto necessario per la caratterizzazione dei prodotti realizzati con le nuove tecnologie.
  Riguardo alla sostenibilità, la letteratura di riferimento evidenzia come siano necessari differenti livelli di analisi (dal singolo processo produttivo all'intera Supply Chain), e identifica tra gli obiettivi di ricerca futura lo sviluppo di sistemi manifatturieri sostenibili, integrati e automatizzati, basati su tecnologie differenziate. A tale proposito il DIGEP implementerà una attività di ricerca prevalentemente basata, oltre che sulla sostenibilità ambientale, sulla sostenibilità economica, ovvero la capacità di un sistema di assicurare una crescita duratura di lavoro e reddito, e sulla sostenibilità sociale, ovvero la capacità di garantire condizioni eque di benessere, salute e istruzione