Automazione e robotica

La tematica è affrontata sia in termini di ricerca di base che di ricerca applicata. Nel primo caso, sono sviluppati metodi e tecnologie volti a migliorare le prestazioni (ad esempio riduzione dei tempi di ciclo ed esecuzione, del consumo d’energia, del peso, soppressione delle vibrazioni, aumento della sicurezza) di macchine automatiche, meccanismi e robot. Nel secondo caso, si sviluppano tematiche di ricerca applicata in risposta ad esigenze industriali quali ad esempio: tecniche di presa, controllo qualità, automazione di processi di produzione non standard e complessi.

 

Meccatronica e azionamenti elettrici

Include la progettazione e l’applicazione di dispositivi meccatronici per gli sviluppi del settore I4.0, ad esempio: controllo automatico delle macchine, manutenzione predittiva, rilevamento e attuazione intelligenti. Inoltre include l’analisi, il progetto ed il controllo di azionamenti elettrici per applicazioni moderne, i quali forniscono, al di là delle funzionalità di puro controllo del movimento, l’infrastruttura necessaria al rilevamento, al processamento ed alla comunicazione, per lo sviluppo e l’implementazione di strategie di automazione ed interazione uomo-macchina ad alto livello (ad esempio: auto-identificazione dei parametri di macchina e carico di lavoro, auto-taratura dei controllori, raccolta di dati relativi al macchinario e manutenzione predittiva).

 

Simulazione e Digital Twin

Questo focus di ricerca riguarda l’uso di sistemi di simulazione per creare un gemello digitale di sistemi di produzione fisici e fabbriche. Diversi sistemi di simulazione sono applicati a diversi livelli. A livello di flusso di materiale, vengono utilizzati sistemi di simulazione di eventi discreti e software di pianificazione del layout. A livello di macchina e di sistema, vengono eseguite simulazioni di processo di sistemi manuali, ibridi e automatizzati, nonché analisi ergonomiche basate sulla simulazione.

 

Collaborazione uomo-macchina

Uno degli obiettivi di quest’area di ricerca è la robotica collaborativa e il modo in cui le postazioni collaborative possono essere progettate in modo ergonomico e sicuro. Sono inoltre in fase di sviluppo metodi intuitivi e semplificati per controllare robot o macchine, facilitandone così l’applicazione nell’industria.

 

Sistemi ibridi di montaggio

Comprende l’utilizzo di una combinazione di stazioni di lavoro manuali e di stazioni automatizzate o semi-automatizzate in sistemi di assemblaggio. L’obiettivo principale è la progettazione di sistemi di produzione incentrati sull’uomo (antropocentrici) al fine di utilizzare al meglio le capacità umane.

 

Sistemi di assistenza alla produzione

Comprende lo studio di sistemi di assistenza (intelligenti) per facilitare il lavoro degli operatori. I sistemi di assistenza possono ridurre il carico di lavoro fisico, oltre a ridurre al minimo il carico di concentrazione grazie a capacità cognitive o basate su sensori, portando ad una riduzione degli errori e ad un aumento dell’efficienza.

 

Realtà virtuale/aumentata

L’uso della realtà virtuale e aumentata è molteplice ed è studiato in laboratorio calandolo nell’ambiente della produzione e assemblaggio, così come nella progettazione edile, nel cantiere e della manutenzione degli edifici. Si utilizza principalmente in combinazione con sistemi di simulazione per la pianificazione digitale della fabbrica o dei processi produttivi, nonché con sistemi di Building Information Modeling (BIM).

 

I4.0 fabbriche didattiche

Le fabbriche didattiche sono diventate parte integrante della formazione ingegneristica e consentono l’applicazione pratica di ciò che è stato appreso, all’interno di un ambiente di fabbrica realistico. Il team di ricerca si concentra in particolare sul modo in cui le fabbriche didattiche dovrebbero essere progettate in futuro per sostenere il trasferimento di conoscenze nel campo dei metodi e delle tecnologie dell’industria 4.0.

 

Costruzione edile 4.0

L’obiettivo della ricerca comprende l’ottimizzazione e la digitalizzazione dei processi e delle procedure nella gestione delle costruzioni. Ciò comprende soprattutto i processi per la pianificazione e il controllo in tempo reale del cantiere, nonché la sincronizzazione del cantiere e della produzione in ambienti engineer-to-order. Inoltre, si pone particolare attenzione alla connettività intelligente dei vari processi di cantiere, alla gestione dei dati nei progetti di costruzione (Building Information Modeling) e all’uso di strumenti di assistenza avanzati come realtà virtuale e realtà aumentata.