Il Distretto Hi Mech per l’Alta Tecnologia Meccanica Elisabetta Toschi

I distretti tecnologici italiani Nascono per iniziativa del MIUR nell’ambito del Piano per la Ricerca Nazionale 2005-2007 con le finalità di: Potenziare la collaborazione con i governi regionali per sviluppare azioni di ricerca come leva di crescita socio-economica del territorio Potenziare e realizzare reti di ricerca ed innovazione diffuse su tutto il territorio nazionale Incrementare il tasso di valorizzazione dei risultati della ricerca con finalità economiche e sociali

Perché la meccanica avanzata in Emilia-Romagna? 42% dell’industria manifatturiera 55% dell’export 28.000 imprese 70% della domanda di ricerca industriale 1500 Ricercatori

Distretto Hi-Mech: l’idea L’idea che sta alla base del Distretto Hi-Mech è quella di utilizzare la ricerca come volano dell’economia regionale, in un settore come la meccanica avanzata che pur se tradizionalmente competitivo necessita di impulsi innovativi per mantenersi tale, aggregando le competenze tecnico scientifiche e industriali presenti sul territorio, con le finalità di: stimolare l’industria regionale ad utilizzare la ricerca e l’innovazione per migliorare la propria competitività; indirizzare il sistema della ricerca verso il trasferimento dei risultati all’industria per velocizzare il processo di modernizzazione produttivo regionale; creare una massa critica della ricerca capace di competere a livello internazionale.

Il distretto Hi-Mech: alcuni numeri 700 ricercatori coinvolti nei laboratori di ricerca industriale 240 Imprese del settore meccanico che hanno sviluppato progetti di ricerca industriale attraverso il PRRIITT 68 progetti, che coinvolgono complessivamente 141 imprese sono stati presentati sul bando Hi-Mech del MIUR. 11 Laboratori di ricerca industriale 5 Centri per l’innovazione 140 NUOVI GIOVANI RICERCATORI

Il distretto Hi-Mech: l’architettura

Sistemi meccanici intelligenti 3 AREE TEMATICHE Sistemi meccanici intelligenti Metodi innovativi per l’ingegneria meccanica In una regione come l’Emilia-Romagna in cui il termine meccanica viene immediatamente associato al mondo delle macchine automatiche - in particolare confezionamento e imballaggio - ed al mondo automotive sportivo, l’integrazione tra l’ingegneria meccanica e l’ingegneria dell’informazione diventa un must per il mantenimento di una leadership a livello mondiale. Per queste tipologie di prodotto esistono una varietà di problemi industriali che trovano risposta in sistemi innovativi ed evoluti che rendano disponibile soluzioni ad alto valore aggiunto. Lo sviluppo di sistemi di controllo embedded su architetture distribuite è di interesse primario e orizzontale rispetto alle specializzazioni meccaniche, soprattutto quando è richiesto il controllo in tempo reale del movimento di apparati operanti in un impianto produttivo o in un macchinario. La ricerca di nuove soluzioni va nella direzione di ottenere prodotti con prestazioni migliori e di elevata affidabilità, accrescendo di fatto l’interesse dei costruttori verso la soluzione del problema della diagnosi e dell’isolamento dei guasti incipienti su sensori, attuatori e componenti del sistema automatizzato, con grande beneficio delle tecniche di manutenzione. Inoltre l’innovazione perseguita attraverso la meccatronica è una delle esigenze più sentite da tutti i costruttori di macchine e impianti industriali. I maggiori sforzi di innovazione del settore metalmeccanico negli ultimi venti anni sono stati effettuati nell’integrazione della componentistica meccanica, elettronica, informatica e di controllo al fine di conseguire un funzionamento flessibile e favorire l’interazione con l’uomo degli apparati e delle macchine immesse sul mercato. Ne fanno parte i laboratori LARER, MECTRON, MUSP, TECAL, che si occupa di processi alimentari e che è già stato presentato dal collega Gemini ed i centri per l’innovazione T3LAB e REI La progettazione dei sistemi meccanici, che è divenuta via via nel tempo più sofisticata a causa della complessità dei fenomeni dinamici in gioco, richiede una progettazione di sistema da effettuare in modo unitario, attraverso una interazione sempre più stretta tra simulazioni numeriche e analisi sperimentali. Le molteplici attività di progettazione meccanica presenti nel territorio regionale motivano pienamente la richiesta di studi mirati alla Simulazione ed alla Progettazione Integrata, con speciale focus nel settore del Veicolo. Obiettivi prioritari delle imprese sono, infatti, la riduzione dei tempi di progettazione ed evoluzione del prodotto e lo sviluppo della capacità di progettare in modo integrato sistemi meccanici complessi. In questo contesto anche il rumore e le vibrazioni assumono grande significato, per la necessità sempre più spinta di riduzione delle emissioni sonore per esigenze di comfort e di adeguamento a normative di certificazione sempre più restrittive, per problemi di resistenza meccanica e di ottimizzazione strutturale di componenti soggetti a importanti fenomeni vibratori e infine per esigenze di incremento delle prestazioni, conseguibili con il superamento di limitazioni funzionali dovute a fenomeni vibratori. Ne fanno parte: SIMECH, LAV, SIGEVAMA, DEMOCENTRE La scelta dei materiali e la strutturazione delle superfici ricoprono oggi un ruolo fondamentale per progettare e fabbricare in modo efficiente ed efficace prodotti meccanici. I trattamenti superficiali hanno grande interesse per tutti i settori della metalmeccanica, ma in particolare per i costruttori di macchine utensili, macchine automatiche e robot, ben presenti in regione. Il ricorso ai trattamenti superficiali è molto comune e la necessità di nuove soluzioni per ottenere materiali sempre più performanti diventa quindi fondamentale per la competitività del settore. Per di più le tecnologie utilizzate attualmente per i trattamenti superficiali sono a fortissimo impatto ambientale: la ricerca e lo sviluppo di trattamenti innovativi che sostituiscano le tecnologie esistenti e riducano l’impatto ambientale delle lavorazioni risulta essere quindi di primario interesse. Una costante nel fabbisogno di innovazione delle imprese metalmeccaniche è inoltre la ricerca di materiali con proprietà migliori di resistenza alla fatica, alla frattura, all’usura e alla corrosione in condizioni operative più severe, come pure l’individuazione di materiali innovativi, che presentino proprietà adatte ad aprire la strada a nuove, più leggere e più efficienti applicazioni in campo meccanico. Esistono poi materiali multifunzionali, in cui proprietà meccaniche e strutturali coesistono con proprietà elettroniche, ottiche, magnetiche. La capacità di utilizzare queste proprietà dipende dal controllo del materiale sulla scala molecolare-nanometrica e lo sviluppo di materiali multifunzionali appare essere di grande interesse per svariati settori. Materiali, superfici e nanofabbricazione

Distretto HI-MECH: Sistemi Meccanici Intelligenti LABORATORI LARER - Laboratorio di Automazione Regione Emilia-Romagna Bologna MECTRON - Laboratorio di meccatronica dell’Emilia-Romagna Reggio Emilia MUSP - Laboratorio Macchine Utensili e Sistemi di Produzione Piacenza TECAL - Tecnologie e impianti per industria alimentare Parma CENTRI REI - Reggio Emilia Innovazione Scrl - Centro a Supporto dell’Innovazione di Prodotto nella Meccatronica - Reggio Emilia T3LAB - Centro per il Trasferimento Tecnologico Tematico ICT Bologna

Distretto HI-MECH: Metodi innovativi per l’ingegneria meccanica LABORATORI SIMECH - Laboratorio simulazione e progettazione integrata – Modena LAV - Laboratorio di acustica e vibrazioni – Ferrara SIGEVAMA - Laboratorio di gestione veicolare per applicazioni multi-servizio aeroportuali – Forlì CENTRI DEMOCENTER- CITTAMEC Centro per l'Innovazione e il Trasferimento Tecnologico per la meccanica e nei Sistemi Produttivi - Modena

Distretto HI-MECH: Materiali, superfici e nanofabbricazione LABORATORI MATMEC - Laboratorio materiali per la progettazione meccanica – Bologna MIST E-R - Laboratorio di Micro e Submicro Tecnologie Abilitanti per l’Emilia-Romagna – Bologna NANOFABER - Laboratorio di nanofabbricazione – Bologna SUP&RMAN - SUPerfici & Ricoprimenti per Meccanica Avanzata e Nanomeccanica - Modena CENTRI CALL - Centro per l'innovazione nell'Applicazione delle Leghe Leggere - Bologna

MATMEC LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione Laboratorio materiali per la progettazione meccanica - BO LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione ATTIVITÀ IN CORSO Le linee di sviluppo delle attività del laboratorio riguardano i materiali metallici, ceramici, polimerici e compositi ed i processi per il loro ottenimento, con attenzione alle strategie sia di sostituzione sia di innovazione. I due principali settori di ricerca sono rappresentati da: tribologia industriale comportamento strutturale dei materiali COMPETENZE caratterizzazione di materiali innovativi e/o tradizionali progettazione di materiali innovativi progettazione e realizzazione di componenti meccanici progettazione di sistemi di misura ingegnerizzazione di prodotti/processi

MATMEC LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione Laboratorio materiali per la progettazione meccanica - BO LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione COORDINATORE Università di Bologna - Dip. di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche Nucleari Aeronautiche e di Metallurgia - Bologna PARTNER ENEA, UTS Tecnologie Fisiche Avanzate - Sezione Metodologie Diagnostiche - Bologna ENEA - MAT-ING, Sezione di Ingegnerizzazione di Componenti e Processi - Faenza (RA) CNR-ISTEC - Istituto di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici - Faenza (RA) CSM - Centro Sviluppo Materiali SpA - Sede di Modena - Modena Università di Bologna - DICASM - Dip. di Chimica Applicata e Scienza dei Materiali - Bologna Università di Modena e Reggio - DIMA - Dip. Ingegneria dei Materiali e dell'Ambiente - Modena Università di Bologna - BOMET - Istituto di Metallurgia - Bologna Università degli Studi di Parma - IED - Dip. di Ingegneria Industriale - Parma

MISTER LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione Laboratorio di Micro e Submicro Tecnologie Abilitanti per l’Emilia-Romagna - Bologna LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione ATTIVITÀ IN CORSO tecnologie di micro-funzionalizzazione di materiali e superfici per la realizzazione di micro e sub-micro strutture per meccanica, ottica e sensoristica tecnologie abilitanti per la realizzazione di micro sistemi ibridi agenti da interfaccia fra i dispositivi realizzati con le nanotecnologie e il mondo macroscopico COMPETENZE simulazione, processing, realizzazione, caratterizzazione dei materiali e dei microsistemi

MISTER LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione Laboratorio di Micro e Submicro Tecnologie Abilitanti per l’Emilia-Romagna - Bologna LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione COORDINATORE CNR-IMM - Istituto per la Microelettronica e Microsistemi - Sezione di Bologna - Bologna PARTNER CNR-IMEM - Istituto dei Materiali per l'Elettronica ed il Magnetismo - Sede di Parma - Parma CNR-ISMN - Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati - Sezione di Bologna - Bologna DEMOCENTER - Innovazione Scrl - Modena Carlo Gavazzi Space SpA - Sede di Bologna MEEC Management Engineering & European Consulting Srl - Ferrara SACMI Cooperativa Meccanici Imola Scarl - Imola (BO) Università di Bologna - DEIS - Dip. di Elettronica Informatica e Sistemistica - Bologna Università di Ferrara - Dip. di Fisica - Lab sensori e semiconduttori - Ferrara Università di Ferrara - DI - Dip. di Ingegneria - Ferrara

NANOFABER Laboratorio di nanofabbricazione - Bologna LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione ATTIVITÀ IN CORSO nanostrutturazione di materiali multifunzionali e convenzionali fabbricazione sostenibile di dispositivi elettroattivi basati su materiali multifunzionali integrazione di sistemi funzionali per identificazione e stoccaggio in materiali polimerici COMPETENZE capacità di integrare nuove funzionalità e nuovi dispositivi in materiali convenzionali - materiali multifunzionali di diversa natura (organici, composti di coordinazione, nanoparticelle, ibridi)

NANOFABER Laboratorio di nanofabbricazione - Bologna LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione COORDINATORE CNR-ISMN - Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati - Bologna PARTNER INFM-S3 - National Research Center on nanoStructures and bioSystems at Surfaces - Modena CNR-IMM - Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi - Sezione di Bologna - Bologna CNR-ISOF - Istituto per la Sintesi Organica e Fotochimica - Bologna Datalogic SpA - Calderara di Reno (BO) Organic Spintronics - Bologna SACMI Cooperativa Meccanici Imola Scarl - Imola (BO) Tecna - Parma Università di Bologna - Dip. di Chimica "G. Ciamician" - Bologna Università di Bologna - Dip. di Chimica Fisica ed Inorganica - Bologna Università di Parma - Dip. di Fisica - Parma

SUP&RMAN SUPerfici & Ricoprimenti per Meccanica Avanzata e Nanomeccanica - Modena LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione ATTIVITÀ IN CORSO studio e realizzazione di rivestimenti innovativi per applicazioni meccaniche comprensione e controllo delle proprietà tribologiche di superfici e ricoprimenti comprensione e controllo dei processi di interazione ionici ione-materia ingegnerizzazione di superfici e rivestimenti microscopica multiscala realizzazione e gestione di una Digital library per archivio dati del Laboratorio COMPETENZE caratterizzazione chimico-fisica, morfologica e meccanica di superfici e ricoprimenti tecniche di analisi, ricoprimenti superficiali e tecniche di deposizione, proprietà meccaniche e tribologiche di superficie sperimentazione nel settore delle superfici, dei ricoprimenti e delle modifiche superficiali per il miglioramento delle performance meccaniche e tribologiche

SUP&RMAN SUPerfici & Ricoprimenti per Meccanica Avanzata e Nanomeccanica - Modena LAB Distretto HI-MECH Materiali, superfici e nanofabbricazione COORDINATORE INFM - National Research Center on nanoStructures and bioSystems at Surfaces (S3) - Modena PARTNER CINECA - Consorzio Interuniversitario per il calcolo Automatico dell'Italia nord-orientale dell'Università - Casalecchio di Reno (BO) CNR-ISMN - Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati - Sede di Bologna - Bologna Alter Srl - Reggio Emilia Arcotronics Industries SpA - Sasso Marconi (BO) Modena Centro Prove Srl - Modena Tecno-pro Srl - Formigine (MO) Università di Ferrara - Dip. di Fisica - Ferrara Università di Modena e Reggio Emilia - Dip. di Fisica - Modena Università di Modena e Reggio Emilia - Dip. di Ingegneria Meccanica e Civile - Modena Università di Modena e Reggio Emilia - Dip. di Ingegneria dei Materiali e dell'Ambiente – Modena

CENTRI Distretto HI-MECH Materiali, superficie nanofabbricazione CALL - Centro per l'innovazione nell'Applicazione delle Leghe Leggere - Bologna