Il Tecnopolo di Piacenza MUSP supporta l’innovazione delle imprese, delle persone e del territorio ed agisce come motore di sviluppo, coinvolgendo le aziende in un percorso di crescita tecnologica e culturale, in collaborazione con gli attori dell’ecosistema dell’innovazione e con il supporto delle associazioni imprenditoriali e degli istituti scolastici, ma soprattutto tramite le attività del Laboratorio MUSP, sogetto gestore dello stesso, che attualmente si concentrano su digitalizzazione e sostenibilità, con particolare attenzione al re-manufacturing. L’obiettivo è promuovere l’uso efficiente delle risorse, la riduzione dell’impatto ambientale e la transizione verso l’economia circolare attraverso un piano che prevede azioni di attrazione, inclusione e dimostrazione; di seguito alcune dei progetti del Laboratorio che si stanno sviluppando presso il Tecnopolo di Piacenza MUSP.
Reclaim-Er & RemaNet
Le nuove frontiere dell’economia circolare e del remanufacturing
Reclaim-ER è un progetto di ricerca finanziato dalla regione Emilia-Romagna che promuove lo sviluppo di una soluzione per il riciclo e la rigenerazione di materiali compositi in fibra di carbonio. Il progetto nasce con l’intento non solo di riciclare la materia prima, ma anche di creare un ciclo completo di remanufacturing incentivando un nuovo modello di economia circolare per la realizzazione di componenti industriali. Reclaim-ER è sviluppato da MUSP come capofila ma coinvolge anche altri partners: il Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale Meccanica Avanzata e Materiali (CIRI MAM) dell’Università di Bologna e il Centro Interdipartimentale per il Packaging (CIPACK) dell’Università di Parma. La collaborazione tra i diversi partners, diversificando competenze e strumentazioni, permette di sviluppare e testare materiali e processi innovativi lungo tutta la filiera di riciclo delle fibre di carbonio e di rendere il progetto di più compatibile con una successiva applicazione industriale.
Focus sui Polimeri Rinforzati con Fibre di Carbonio (CFRP)
Il progetto è incentrato sui polimeri rinforzati con fibre di carbonio (Carbon Fiber Reinforced Polymers – CFRP), ossia materiali composti da fibre di carbonio immerse in una matrice polimerica termoindurente. Grazie alle note proprietà di questi materiali, la loro diffusione è sempre più ampia in svariati ambiti di applicazione industriale. Tra questi, Reclaim-ER si focalizza sul materiale di scarto proveniente dal mondo automotive, con l’obiettivo di creare una catena del valore prima che i volumi accumulati diventino eccessivi e difficili da smaltire. Infatti, considerato l’utilizzo sempre maggiore di CFRP, sarà sempre più elevata la quantità di materiale da smaltire, riciclare o, appunto, riutilizzare promuovendone un modello di economia circolare.
Stampa 3D e Remanufacturing
Oltre al tema della circolarità, Reclaim-ER sviluppa anche un altro grande filone di interesse industriale attuale, ossia quello della stampa 3D di grandi dimensioni. Infatti le fibre di carbonio a fine vita vengono inizialmente trattate per ricavare il materiale di riciclo che viene poi immerso in una nuova matrice polimerica termoplastica per ricavarne dei pellet; questi vengono utilizzati da MUSP proprio per la stampa 3D del componente finale. L’obiettivo ultimo di MUSP è quello di realizzare una cella robotizzata che comprenda sia la stampa 3D del componente che la sua successiva lavorazione, includendo anche sensori per il monitoraggio dei parametri di processo.
Progetto RemaNet: Piattaforma di Remanufacturing e Collaborazione Industriale
Questi ultimi sono temi di grande interesse nell’ambito dell’industria manifatturiera, che punta ad essere sempre più circolare e sempre più sostenibile. In quest’ottica, MUSP è attivo anche tramite un altro progetto, RemaNet, finanziato dall’Unione Europea. RemaNet promuove lo sviluppo di una piattaforma di remanufacturing di componenti industriali mettendo in collaborazione numerosi attori, esperti nel loro campo ma non necessariamente in quello del remanufacturing. La piattaforma, tramite strumenti digitali avanzati, unisce competenze e attrezzature di diversi partner estendendo così la catena del valore circolare a una maggiore varietà di prodotti.
KnowledgeX
Formalizzazione della conoscenza
Il progetto KnowledgeX affronta la sfida cruciale della prevenzione del knowledge-loss in ambito manifatturiero, con lo sviluppo di una piattaforma innovativa per formalizzare e preservare il know-how industriale ad oggi detenuto dalle persone. Grazie alla collaborazione tra MUSP (coordinatore), MISTER, ISTC-CNR e partner industriali come MCM, BLM e CAPELLINI, KnowledgeX mira a integrare tecnologie avanzate con un approccio centrato sulla persona, trasformando le competenze tacite in risorse digitali strutturate e accessibili.
Il cuore del progetto è l’uso di ontologie, strumenti orientati alla descrizione e rappresentazione della conoscenza. Le ontologie sono simili a mappe concettuali evolute, che non si limitano a descrivere concetti, ma formalizzano anche le relazioni tra di essi. In un contesto manifatturiero, un’ontologia può mappare le connessioni tra macchine, materiali, processi e procedure, simulando le modalità di strutturazione dell’esperienza umana.
Questo consente non solo di rappresentare la conoscenza, ma anche di sfruttarla tramite opportuni algoritmi per migliorare le operazioni fornendo suggerimenti e supportare la formazione di personale inesperto. Tali strutture saranno sviluppate mediante approcci basati su Ontology Design Patterns e popolate con dati e informazioni provenienti da documenti tecnici, misure di sensori, log di processo, dati operativi e feedback da operatori esperti, integrando fonti eterogenee in un ecosistema coerente. La piattaforma avrà così una duplice operatività: da un lato assimila la conoscenza dai suoi detentori, dall’altro la eroga verso chi ne ha necessità.
I risultati del progetto sono validati in tre casi studio:
- Manifattura additiva e sottrattiva: Monitoraggio e ottimizzazione dei parametri produttivi per ridurre gli scarti e migliorare la qualità.
- Assemblaggio: Guida interattiva agli operatori tramite AR, combinando rilevamento vocale, visivo e di movimento per offrire suggerimenti e supporto in tempo reale.
Grazie alla sua architettura edge-cloud, la piattaforma raccoglie dati dai macchinari, li combina con la conoscenza formalizzata e li rende disponibili per l’uso immediato o per l’aggiornamento continuo. KnowledgeX rappresenta una rivoluzione per il manifatturiero, coniugando innovazione tecnologica e valorizzazione del capitale umano. La piattaforma non solo previene la perdita di conoscenze, ma le trasforma in un vantaggio competitivo, promuovendo sostenibilità, resilienza e attrattività per le nuove generazioni.
Dimostratori per il manifatturiero digitale
Supporto per le imprese e per l’Industry 5.0
Nell’ambito del Bando per il potenziamento infrastrutturale dei Tecnopoli pubblicato da Regione Emila-Romagna, MUSP ha presentato un progetto per la realizzazione di dimostratori per il manifatturiero digitale.
Il primo dimostratore consiste in un impianto manifatturiero 5.0, interconnesso e dotato di soluzioni derivanti da progetti di ricerca, per l’interazione con gli operatori umani. Il primo componente è una cella additiva di grandi dimensioni, basata su robot industriale, per stampa 3D in grande formato di materiali polimerici da granulo. Il secondo componente è una cella di asportazione costituita da due unità: (1.) una cella robotizzata dedicata a fresatura e saldatura e (2.) un centro di lavoro interconnesso. Completa il dimostratore un’infrastruttura di supervisione e controllo della singola cella e del sistema nel suo complesso.
Il secondo dimostratore è focalizzato sul concetto di industrializzazione e realizzazione di un nuovo prodotto. L’idea del dimostratore è quella di partire dal design in ambiente virtuale e arrivare fino al primo prototipo in poche ore. Si parte da una stazione di progettazione avanzata in grado di eseguire simulazioni in ambiente virtuale del prodotto da realizzare con l’obiettivo di un’ottimizzazione funzionale e delle prestazioni. Seguono una stazione di ingegnerizzazione in ambiente virtuale e la realizzazione in loco grazie a un piccolo centro di lavoro, una stazione robotizzata per la movimentazione e una di montaggio assistito.
I dimostratori saranno finalizzati a sostenere le aziende del territorio, particolarmente le PMI, nel percorso verso la trasformazione digitale. Saranno anche preziosi strumenti per la formazione di tecnici specializzati con competenze mirate alle esigenze delle stesse aziende e anche di start-up di ambito manifatturiero.
