Lectio doctoralis - Università degli Studi di Camerino

Lectio doctoralis
Stefano Maccagnani
E’ dal 2009 che ho il privilegio di “frequentare” l’Università di Camerino, per diverse iniziative industriali portate avanti, insieme e con piena soddisfazione. Ho sempre creduto nelle potenzialità del mondo universitario
italiano, fatto di Professori competenti e preparati, in grado di realizzare importanti sinergie con il mondo
industriale.
Forte di questa convinzione, nel corso delle mie diverse esperienze imprenditoriali, ho sempre cercato possibili
“aree comuni” da condividere, sviluppare ed implementare con la collaborazione di prestigiose Università, con le
quali posso dire oggi di aver sviluppato parti importanti di vari progetti industriali, avviati dalle aziende facenti
capo alla mia holding, la E.O.S. Spa.
Tra tutte, l’Università di Camerino ha sicuramente avuto un ruolo di primissimo piano, così come avrò modo di
illustrarvi brevemente quest’oggi, nel corso di questa mia presentazione, che tenterà di ripercorrere a grandi
linee il percorso imprenditoriale realizzato finora.
Sono nato a Torino nel ’69 e pertanto ho compiuto i miei studi ed iniziato a lavorare proprio all’ombra della
Mole; ma è Roma la città che mi ha adottato e accolto, ormai da oltre 14 anni, la città dove ho iniziato l’attività
imprenditoriale vera e propria e dove oggi risiedo con la mia famiglia.
Dal 2000 ad oggi ho avuto la fortuna di avviare, realizzare e/o gestire in prima persona circa 15 Aziende, appartenenti a svariati settori: dal chimico, al metalmeccanico, al commercio.
Oggi la mia società, la E.O.S. Spa, conta circa 200 addetti, senza considerare l’indotto, e ha al suo interno diverse società, di cui le 3 più importanti sono Mes Spa, Belumbury Spa e Better Life Srl.
La MES Spa, una società con significativa esperienza sia nelle lavorazioni meccaniche che in quelle elettroniche. In termini di prodotto ciò significa che l’Azienda è impegnata nello sviluppo e produzione di sistemi di
protezione elettromeccanici, montati su aerei ed elicotteri. MES garantisce un elevato standard di qualità del
prodotto, che deriva dall’esperienza e capacità professionale delle maestranze, dalla tipologia degli strumenti e
dei macchinari impiegati, ma soprattutto dall’esistenza di verifiche e procedure che garantiscono un’alta affidabilità dei risultati del prodotto finale.
Oggi MES sta orientando le sue produzioni nei settori civili più altamente avanzati, in particolare:
- il settore spaziale, dove la società è attualmente impegnata nella produzione di componenti del buster del
lanciatore europeo ARIANE 5;
- il settore biomedicale, dove la società ha avviato un progetto di “esoscheletro”, denominato “Phoenix” che a
compimento potrà consentire ai paraplegici di muoversi in autonomia, mediante protesi motorizzate sviluppate
con tecnologia MES. Unicam è coinvolta, con il Prof. Kazehorooni di Berkeley, nello sviluppo di “Phoenix”;
- il settore delle protezioni balistiche per le persone, vale a dire particolare giubbetti anti-proiettile di particolare interesse specie per le forze dell’ordine. Il danno fisico che un trauma da arma da fuoco può produrre su un
corpo umano, protetto da una piastra convenzionale, può avere conseguenze che, in alcuni casi, possono essere
anche letali. La piastra di protezione prodotta da MES, invece, quando viene colpita da un proiettile, lo trattiene
al proprio interno senza subire alcuna deformazione, contrariamente a tutte le altre piastre in commercio. Pertanto è evidente la portata innovativa di questo dispositivo di sicurezza.
La Belumbury Spa è una società che ha come proprio core business la produzione di veicoli elettrici. L’iniziativa
industriale si concretizza con il progetto della micro car DANY, realizzato con la collaborazione delle Università
di Camerino e di Bologna. Come meglio specificherò più avanti, si tratta di un quadriciclo elettrico pesante, guidabile a 16 anni, con 4 posti. A questo primo modello sono poi seguiti la Lallò, versione cabrio della precedente,
già realizzata ed omologata, e la Nicco, veicolo a 2 posti, in via di finalizzazione, oltre a tutta una gamma di
new concepts di prossimo avvio.
La Better Life Srl è invece una società in fase di costituzione che si occuperà della commercializzazione dei
prodotti bio-medici che E.O.S. intende realizzare all’interno del proprio gruppo, tramite le società controllate.
Come ho già avuto modo di dire, soprattutto per quanto attiene la Ricerca Industriale, ho sempre cercato laddove possibile di coinvolgere il mondo universitario, cui ho sempre guardato con rispetto e considerazione. Proprio
per questo, nel corso degli ultimi 5 anni, sono stati avviati diversi progetti con ben tre Università sul territorio
italiano e una statunitense:
- il Dipartimento di Energia Elettrica dell’Università di Bologna;
- la Scuola di Scienze e Tecnologie dell’Università di Camerino;
- il Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’Università californiana di Berkeley;
- il Dipartimento di Ingegneria Astronautica, Elettrica ed Energetica dell’Università di Roma “La Sapienza”.
Grazie al core business della Belumbury, vale a dire la produzione di un quadriciclo pesante, guidabile sin dai
16 anni ma con alti requisiti di sicurezza e prestazioni, è iniziata l’avventura con l’Università di Camerino e con
UNIBO. E’ stato creato un team delle eccellenze italiane del settore composto dai matematici della Scuola di
Scienze e Tecnologie e dagli architetti della Scuola di Architettura e Design “E. Vittoria” dell’Università di Camerino, dai ricercatori e dai tecnici del Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell’Università di Bologna e, infine,
da progettisti leader nel settore italiano dell’automotive.
Il sistema di trazione elettrico della “DANY” è stato sviluppato in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell’Università di Bologna, implementando per la parte elettronica del “powertrain” la tecnologia
sviluppata nel corso degli anni presso il medesimo dipartimento. Le vetture Belumbury, pur essendo di piccole
dimensioni, possono immagazzinare circa 17kWh di energia in un sistema di accumulo basato su 36 batterie a
ioni di litio. L’installazione di una così elevata quantità di batterie, unitamente all’elevata efficienza del sistema
elettronico di potenza ed al controllo ottimizzato del motore elettrico consentono di raggiungere un’autonomia
di circa 170km.
La Scuola di Scienze e Tecnologie dell’Università di Camerino, invece, si è occupata dello studio del telaio e
del crash box, al fine di applicare al mezzo tutti gli accorgimenti utili a limitare i danni agli occupanti in caso
di urto. In particolare si è provveduto a proteggere l’abitacolo con materiali altamente resistenti, con i quali è
stata costruita una vera e propria cellula di sopravvivenza. Inoltre, grazie al crash box frontale capace di deformarsi in maniera progressiva e controllata, assorbendo la maggior parte dell’energia cinetica d’impatto, si è
cercato di assorbire al massimo l’energia dell’urto.
In un certo senso, grazie alla modellazione matematica si può prevedere il futuro, e sapendo quello che accadrà
si può modificare il telaio prima ancora di averlo realizzato, con ovvi risparmi sui costi perché non c’è bisogno
di utilizzare e pertanto distruggere macchine vere e proprie per effettuare la simulazione delle prove.
La cella di sopravvivenza è stata studiata combinando acciaio ad alta resistenza con un tunnel centrale
di alluminio, al fine di distribuire uniformemente i carichi derivanti dall’impatto a tutta la struttura reticolare del telaio, limitandone così le deformazioni plastiche. Questo ha comportato un’attenta analisi di
ottimizzazione, mediante simulazione FEM, con i più sviluppati software di calcolo attualmente presenti
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in commercio.
Definita la configurazione ottimale del telaio si è passati alla progettazione dell’attenuatore di impatto
frontale, il cui compito è quello di assorbire il maggior quantitativo di energia cinetica d’impatto, deformandosi in maniera progressiva, al fine di ridurre le decelerazioni trasmesse al guidatore e ai passeggeri
in caso di urto. Anche in questo caso sono state analizzate diverse soluzioni per quanto riguarda sia la
geometria sia il materiale da utilizzare. Sono stati provati materiali plastici, metallici, compositi e schiume, fino ad individuare come miglior configurazione la combinazione di alluminio e lamine in carbonio.
Si è quindi proceduto ad unire le due configurazioni ottimali di telaio e crash-box e si è testato l’intero
sistema contro una barriera fissa indeformabile alla velocità di 56 Km/h. I risultati ottenuti hanno dimostrato che la configurazione scelta è in grado di assorbire circa l’80% dell’intera energia mantenendo
l’abitacolo perfettamente indeformato. Sono state poi previste barre anti intrusione e robuste cerniere
di ancoraggio, oltre ad altri accorgimenti, tutti volti a garantire la realizzazione di un veicolo di primo
ordine per la sicurezza passiva.
La presentazione ufficiale di “DANY” al pubblico è stata fatta nel dicembre del 2010, nella splendida
cornice del Museo dell’Ara Pacis di Roma. Le motorizzazioni proposte in quella occasione sono state due,
sia la termica che l’elettrica. Oggi invece Belumbury ha orientato la propria produzione solo su vetture
elettriche.
Nel febbraio del 2011 il progetto “DANY” è stato presentato anche a Camerino, in collaborazione con la
Scuola di Scienze e Tecnologie e la Scuola di Architettura e Design di Unicam, parti attive e fondamentali
del progetto stesso.
A tale iniziativa è seguita poi quella della citycar elettrica di categoria M1, il cui progetto, sempre in collaborazione con le Università di Camerino e di Bologna, è terminato a dicembre 2012. La presentazione
della M1 è stata fatta a Camerino nel maggio del 2013.
Se il progetto del quadriciclo rappresenta quanto fatto finora, il progetto dell’esoscheletro “Phoenix”
rappresenta la ricerca di oggi, in cui Unicam è parte attiva assieme all’Università Californiana di Berkeley,
nella persona del professor Homayoon Kazerooni, esperto di robotica con oltre venti anni di esperienza
nello studio di esoscheletri.
Grazie a questo legame che si è creato tra Unicam e Berkeley, per via del progetto esoscheletro della MES
Spa, si stanno tra l’altro avviando interessanti possibilità di collaborazione tra le due Università, tanto è
vero che la prossima settimana il Prof. Kazerooni verrà a Camerino per un incontro dedicato alla Robotica.
La novità dell’esoscheletro di nostra realizzazione è data dalla leggerezza del prodotto, dalla modularità e
dalla vestibilità dello stesso. Inoltre, poiché crediamo fortemente nel valore di inclusione sociale di questo
dispositivo, oltre che di capacità di miglioramento delle condizioni di vita delle persone con difficoltà
motorie, l’obiettivo finale è quello di riuscire a garantire un prodotto dal costo contenuto e, pertanto, alla
portata di tutti.
Sostanzialmente l’esoscheletro “Phoenix” è un sistema robotico assistito di tipo passivo costituito da
una struttura flessibile TORSO accoppiata a due moduli ANCA e alle due ORTESI GAMBA, ortesi standard
normalmente disponibili sul mercato con differenti misure o altrimenti realizzabili mediante il calco della
gamba del paziente. Il sistema è stato progettato al fine di ridurre al minimo il peso, pari a circa 13 kg,
pur garantendo la massima manovrabilità. “Phoenix” ha 2 gradi di libertà per gamba. Il motore dell’anca rappresenta il servomeccanismo primario dell’esoscheletro ed è usato per controllare direttamente i
movimenti angolari della stessa in termini di rotazioni e velocità angolari, mentre il servomeccanismo
allocato nel meccanismo del ginocchio, un attuatore lineare, è in grado di cambiare con la sua attivazione
lo stato bloccato/sbloccato del ginocchio agendo sulla molla che ne realizza la frizione.
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La sincronizzazione necessaria all’esecuzione di un corretto ciclo di camminata è assicurata da un computer di comando e controllo che invia i comandi agli attuatori. L’energia necessaria al funzionamento
degli attuatori e del computer è assicurata da delle batterie al litio che sono alloggiate nella zona lombare dell’esoscheletro. Le grucce sono utilizzate sia per stabilizzare e bilanciare l’utilizzatore durante la
camminata che per inviare i comandi al computer, mediante dispositivo wireless.
Da sottolineare che l’esoscheletro Phoenix è stato progettato per essere indossato in autonomia dall’utilizzatore anche quando questi utilizza la sedie a rotelle, grazie alla modularità e al peso contenuto.
Anche per questo progetto il contributo di Camerino è stato ed è molto importante. Con la Scuola di
Scienze e Tecnologie si sta procedendo all’analisi della camminata, al fine di adattare l’esoscheletro anche a persone colpite da “ictus”. Sempre con Unicam, stiamo perfezionando un applicativo che permetterà
il controllo di alcuni parametri dell’esoscheletro applicabile su tutti i dispositivi Android, mediante una
interfaccia semplificata tra utente e dispositivo che consentirà all’utente stesso di cambiare i valori di sei
parametri funzionali, tramite la barra di scorrimento o mediante l’uso dei pulsanti (-) e/o (+).
“DANY” e “Phoenix” rappresentano le principali collaborazioni concluse e in corso delle mie aziende con
il mondo universitario, collaborazioni che hanno coinvolto e coinvolgono a pieno titolo l’Università di
Camerino.
Ma proprio perché credo fortemente nelle potenzialità della sinergia tra Università ed Industria, sempre
tramite la società MES, è già stata avviata una nuova ricerca tramite l’Università di Roma “La Sapienza”,
Dipartimento di Ingegneria Astronautica, Elettrica ed Energetica, stiamo progettando e realizzando un
micro-satellite “aviotrasportato”.
Infatti, nel panorama delle missioni spaziali, quelle basate su piccoli satelliti si stanno sempre più affermando per impieghi di uso scientifico, per via degli innegabili vantaggi che questo sistema determina
in termini di costi e dei tempi di sviluppo. Per questo motivo riteniamo che questa nuova ricerca darà
interessanti opportunità industriali nel breve periodo.
Mi piace però pensare che il “nostro” miglior progetto sarà quello che stiamo ancora pensando, certo che
la nostra collaborazione continui nel tempo e ci porti a raggiungere traguardi sempre più alti.
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