Engineering Playground
Engineering Playground è un'iniziativa di comunicazione e divulgazione del Dipartimento di Ingegneria dell'Impresa "Mario Lucertini" dell'Università degli Studi di Roma "Tor Vergata", curata dai Proff. Marco Evangelos Biancolini e Pier Paolo Valentini.
Il tema dell'iniziativa è la descrizione del ruolo chiave dei moderni metodi di progettazione di prodotti industriali, con particolare riferimento alla costruzione dei prototipi virtuali e fisici.
L’esposizione ha un obiettivo insolito, ma affascinante: mostrare come le nuove metodologie a supporto dell’ingegneria di prodotto possano avvicinare il complesso mestiere dell’ingegnere a un gioco.
L'iniziativa è prevista a Roma, all'interno dello spazio espositivo SET - via Tirso 14 dal 21 marzo 2016 al 25 aprile 2016 come evento parallelo alla mostra "The Art of The Brick" dell'artista Nathan Sawaya.
Le installazioni presenti nella mostra sono state scelte in maniera tale da poter offrire una visione ampia delle potenzialità delle nuove tecnologie in differenti settori applicativi. Sono state preparate con il supporto di partner industriali con i quali i gruppi di ricerca hanno condiviso progetti di innovazione tecnologica. In particolare hanno collaborato alle installazioni la CRG SpA di Lonato del Garda (BS) - azienda leader mondiale del karting, l'HSL SRL di Trento - azienda italiana specializzata in prototipazione rapida e piccole produzioni di qualità, specie nel settore automotive e la Pipistrel - azienda slovena di produzione di aeromobili leggeri.
Ha inoltre contribuito alla realizzazione di alcune istallazioni il gruppo di ricerca coordinato dalla Prof.sa Francesca Nanni, docente di Materiali per la Produzione Industriale.
Scarica la locandina dell'evento.
Scarica il comunicato stampa (italiano).
Scarica il comunicato stampa (inglese).
Scarica il comunicato stampa dell'esposizione del mattone lunare (italiano).
Un approccio moderno all'ingegneria di prodotto
Le installazioni previste e i contenuti multimediali a supporto, vi condurranno in un breve viaggio alla scoperta dei moderni strumenti a disposizione degli ingegneri per sviluppare prodotti sempre più innovativi e performanti.
Questi strumenti stanno infatti rivoluzionando il mestiere dell'ingegnere. La grafica computerizzata, l'interattività, la possibilità di costruire simulazioni virtuali permettono di risolvere complessi problemi tecnici in maniera completamente nuova. E' possibile, infatti, costruire "virtualmente" delle fedeli copie di prodotti (i cosiddetti prototipi virtuali), simulandone il loro funzionamento e valutandone le prestazioni in maniera oggettiva, prima di doverne costruire e testare un prototipo fisico. E' possibile capire se un componente strutturale ha la giusta resistenza, come si muoverà un meccanismo o come funzionerà un profilo alare o un compressore. E' possibile anche plasmare la geometria, come se si avesse un blocco di creta, per esplorare forme nuove e ottimizzarne l'estetica e le prestazioni. Nessun ambito dell'ingegneria è escluso da questa rivoluzione.
In aggiunta, la rapida diffusione delle recenti tecniche di stampa tridimensionale, che consentono di dar rapidamente forma alle idee, anche le più complesse e stravaganti, e poterle testare direttamente sulla propria scrivania, allarga l'orizzonte delle potenzialità creative. E' possibile infatti, avere una copia tridimensionale di un oggetto con la stessa facilità con cui si stamperebbe una pagina di un documento.
Se da un lato la preparazione tecnica rimane fondamentale, queste nuove metodologie semplificano il mestiere dell'ingegnere e lo rendono per certi versi simile ad un gioco dove la creatività può trovare libero sfogo.
Giocare con i mattoncini LEGO® e progettare con i moderni strumenti offerti dall’Industria 4.0 non sono attività poi così distanti.
Testimonianze
«L’impiego di metodologie assistite dal calcolatore è diventato oggi una pratica quotidiana che ha rivoluzionato di fatto il mestiere dell’ingegnere. Abbiamo a disposizione e sviluppiamo strumenti avanzati che permettono di costruire prototipi virtuali capaci di simulare in maniera affidabile il comportamento di componenti e sistemi, prima di doverli costruire. Grazie alla stampa 3D è poi possibile, in tempi brevissimi, trasformare un oggetto virtuale in un prototipo fisico direttamente sulla propria scrivania – spiega il prof. Valentini, docente di Prototipazione Virtuale. – Questo approccio, come avviene per le costruzioni con mattoncini LEGO®, lascia un incredibile spazio a quelli che sono gli elementi distintivi della progettazione: la fantasia e la creatività».
«Nel nostro lavoro la ricerca è intimamente legata alle esigenze più avanzate dell’industria e al trasferimento tecnologico. La nostra didattica forma i futuri ingegneri per essere pronti ad entrare in una realtà molto competitiva – commenta il prof. Biancolini, docente di Tecnica delle Costruzioni Meccaniche – e il nostro successo è testimoniato dal successo dei nostri laureati che ricoprono ruoli di livello e soddisfazione in un contesto internazionale. Si creano così dei meccanismi virtuosi che ci vedono spesso collaborare in progetti di ricerca congiunti fra università e imprese. Inoltre,l’accesso ai fondi europei consente di finanziare progetti anche molto ambiziosi. In questa mostra partecipano aziende che collaborano con noi nei consorzi dei progetti Europei RBF4AERO e Fortissimo».
Per Marco Ponzi di HSL «i metodi innovativi di ottimizzazione di forma sviluppati dai team di ricerca dell’Università di Tor Vergata sono un elemento essenziale per l’industria del futuro che vede la fusione dei processi di progettazione e fabbricazione in un’unica attività» e aggiunge «con il professor Biancolini noi di HSL siamo in contatto da tanti anni e il progetto europeo Fortissimo è stata l’occasione per mettere alla prova le nostre idee. Alla mostra di Roma parteciperemo con alcune installazioni che dimostrano come con questo approccio sia possibile migliorare in modo importante le prestazioni fluidodinamiche di componenti automobilistici».
Secondo Matej Andrejašič, ricercatore della Pipistrel, «l'uso dei metodi di simulazione più avanzati consente di migliorare le prestazioni dei nostri aeromobili. I modelli stampati in 3D che abbiamo preparato per questo evento dimostrano come i metodi sviluppati nel progetto Europeo RBF4AERO possano supportare l'attività del progettista aeronautico».
Secondo l’ing. Marco Urbinati, che si occupa di telemetria alla CRG, «gli strumenti di progettazione avanzata possono fare la differenza in pista. A noi per vincere basta un decimo di secondo per giro e nel mio lavoro mi trovo a utilizzare quotidianamente gli strumenti di simulazione sviluppati durante la mia tesi di laurea e il dottorato di ricerca a Tor Vergata. I risultati del nostro team confermano l’efficacia di questo modo di lavorare. E chi vorrà vedere più da vicino come è fatto e come funziona un nostro go-kart potrà farlo nelle due settimane della mostra».
Il mattone lunare
L’impiego della stampa 3D per la realizzazione di mattoni per moduli abitativi extraterrestri è un chiaro esempio della versatilità della metodologia costruttiva.
Dal 25 marzo al 10 aprile 2016, all'interno della mostra "Engineering Playground" sarà esposto un mattone di regolite lunare simulata.
L’idea del mattone lunare nasce dalla considerazione che la costruzione di una base lunare potrebbe essere molto più semplice utilizzando materiali già disponibili sul posto, componendoli in moduli di costruzione (mattoni) direttamente sul luogo di edificazione. Da questo punto di vista, le potenzialità offerte dalla stampa 3D possono essere strategiche. L’idea, infatti, consiste proprio nel prelevare della polvere dalla superficie della luna e stamparla in 3D ottenendo dei veri e propri mattoni per poi comporli come avviene per le normali costruzioni. A questa idea ha lavorato l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) in collaborazione con alcuni partner industriali tra cui il prestigioso studio di architettura Foster + Partners, per valutare una preliminare fattibilità. Lo studio Foster + Partners ha concepito un disegno della cupola su base catenaria con una parete a struttura cellulare in grado di offrire protezione contro meteoriti e radiazioni spaziali che incorpora un gonfiabile pressurizzato per ospitare gli astronauti. La struttura a celle chiuse cava, che ricorda le ossa degli uccelli, offre una buona combinazione di resistenza e leggerezza.
Il progetto della base abitativa è stato condotto a partire dall'individuazione delle proprietà del suolo lunare stampato in 3D, mediante un blocco di costruzione di 1.5 tonnellate prodotto come dimostratore.
Per la prototipazione è stata impiegata una particolare stampante 3D (D-Shape Printer) prodotta dall’azienda inglese Monolite, con un telaio ampio 6 metri, capace di spruzzare una soluzione legante su degli strati di materiale sabbioso. La stampante è stata originariamente impiegata per creare sculture e barriere coralline artificiali.
La società di ricerca spaziale italiana, Alta SpA, ha lavorato con la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa sull'adattamento delle tecniche di stampa 3D per una missione lunare e per garantire il controllo di qualità di processo, valutando anche le problematiche della stampa sotto vuoto.
Addestrare i futuri ingegneri
Sviluppare metodologie di progettazione innovative e addestrare i futuri ingegneri è la nostra missione. Nei corsi di studio del Dipartimento di Ingegneria dell'Impresa "Mario Lucertini", ogni studente può scegliere il percorso che più lo affascina, potendo personalizzare il piano di studi in maniera notevole.
Nella scelta della tesi di laurea, inoltre, è possibile approfondire argomenti e metodologie specifiche anche in collaborazione con realtà industriali.
Chi preferisce un percorso di approfondimento anche post-laurea, può scegliere il corso di Dottorato di Ricerca in Progettazione e Produzione Industriale.
Il supporto alle realtà industriali
I gruppi di ricerca che organizzano l'evento Engineering Playground sono molto attivi nel trasferimento tecnologico. Possono vantare una ventennale esperienza in collaborazioni e consulenze con partner istituzionali e privati sia nazionali sia internazionali.
Hanno maturato una notevole esperienza di partecipazione a progetti di ricerca nazionali e internazionali, finanziati su bandi competitivi.
Le competenze spaziano nell'intero panorama dell'ingegneria meccanica, aeronautica, aerospaziale, medica e industriale.
Raggiungere la mostra
La mostra Engineering Playground è allestita all'interno dello Spazio Eventi Tirso a Roma, via Tirso 14.
A due passi da Villa Borghese, lo spazio espositivo può essere raggiunto sia in auto, sia a piedi, sia con i mezzi pubblici. E' presente anche un parcheggio convenzionato adiacente alla mostra.
La mostra sarà inaugurata il 21 marzo 2016 alle 18.00 e si protrarrà fino al 25 aprile 2016.
Per ulteriori informazioni:
Marco Evangelos Biancolini – biancolini@ing.uniroma2.it
Pier Paolo Valentini – valentini@ing.uniroma2.it