Anni 1996- 1997 : prime esperienze nei laboratori di
ricerca
La mia attività di ricerca è iniziata verso la fine del 2° anno
di Università quando ho ricevuto una serie di 4 borse di studio
dall'Università di Bologna che mi hanno permesso di lavorare prima
per alcuni mesi presso il Laboratorio di Ingegneria Elettronica e
poi per i restanti 2 anni presso il Dipartimento di Colture
Arboree. L'esperienza mi ha permesso di restare in un ambiente di
ricerca per circa 12 mesi e sviluppare delle competenze in
programmazione software, modellazione di problemi fisico-matematici
e tecniche di sperimentazione che mi avrebbero aiutato nel futuro.
Tra i risultati di maggior interesse segnalo la pubblicazione di un
articolo [1] di fisiologia delle piante dove il mio contributo è
stato quello di mettere a punto la macchina sperimentale per
l'acquisizione dei segnali e la successiva rielaborazione
statistica dei dati.
Anni 1998- 1999 : studi sulla struttura dei materiali
Attività di tesi di circa 1 anno in “Chimica Fisica dei
Materiali Solidi” (prof. Nobili) presso il LAMEL (Laboratorio sui
Materiali) del CNR di Bologna dove abbiamo messo a punto e
ottimizzato il funzionamento di un acceleratore di particelle
confrontando gli spettri energetici di urto di elettroni,
positroni, protoni e ioni pesanti su più di 10 materiali per un
totale di oltre 150 diverse sezioni d'urto analizzate. L'esperienza
mi ha consentito di incontrare una realtà scientifica di primissimo
piano, di operare su sistemi sperimentali estremamente complessi e
di cominciare a conoscere i materiali.
Anni 1999- 2000 : introduzione alle tecniche di miglioramento
della qualità
Alcuni mesi dopo la tesi (marzo 1999), ho vinto una borsa di
studio di 18 mesi erogata dall'ENEA all'interno di un progetto
europeo per attività di definizione di metodi/strumenti per
l'ottimizzazione dei criteri di manutenzione di sistemi industriali
a partire da dati di guasto e curve di affidabilità dei
sottosistemi coinvolti. L'attività ha coinvolto varie aziende e
centri di ricerca e ha portato alla realizzazione di una
piattaforma integrata di gestione della manutenzione. L'esperienza
mi ha consentito di entrare profondamente nel settore
dell'affidabilità-sicurezza-manutenzione affrontandolo in tutti i
suoi aspetti (dalla scomposizione funzionale degli impianti fino
alla logistica di riparazione) e assumendolo come tema dominante
delle mie successive attività di ricerca. Risultati di questo
periodo sono gli articoli [2, 3, 4] e le prima attività di
didattica universitaria presso l'Università di Modena-Reggio
Emilia.
Anni 2001- marzo 2004 : sviluppo di strumenti per la
previsione di affidabilità e sicurezza
A partire dal gennaio 2001 ottengo un dottorato presso il DIEM,
Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche, Nucleari,
Aerospaziali e di Metallurgia dell'Università di Bologna dove
svolgerò prevalentemente la mia attività di ricerca. All'interno
del dottorato, dal tema “Meccanica dei Materiali”, viene concordato
un sottotema in“Affidabilità e Sicurezza delle Costruzioni
Meccaniche” che mi permette di approfondire le tematiche di ricerca
affrontate nel precedente periodo. Grazie al forte interessamento
di alcune grandi aziende (prevalentemente FIAT e Magneti Marelli)
verso le mie attività di ricerca, le tematiche di ricerca si sono
rivolte rapidamente verso lo sviluppo di metodologie avanzate per
il miglioramento di affidabilità di prodotti industriali ad alta
numerosità (p. es. autovetture [5]). Le esigenze pratiche erano
quelle di riuscire a prevedere il comportamento affidabilistico di
componenti elettromeccanici stimandone i costi di garanzia per gli
interventi di riparazione con un errore limitato anche in presenza
di pochissime informazioni sui guasti [6].
Dopo aver definito e testata (con Matematica) la metodologia di
stima [8], la mia attività è stata quella di scrivere un software
user-friendly (nome commerciale LifePrev®) che
attraverso un motore di calcolo Montecarlo consente di combinare
opportunamente le informazioni a disposizione o rilevabili
sperimentalmente [13] e simulare il reale comportamento
affidabilistico dei componenti in circolazione. Il modello/software
è stato testato da FIAT Group su 6 loro casi campione e, dopo aver
confermato la miglior approssimazione fornita (resp. Mario
Vianello, Responsabile FIAT per Metodi di Qualità ), accettato
dalla Direzione FIAT come nuova metodologia di stima degli
interventi/costi in garanzia.
La descrizione del metodo e della fase di validazione è
descritta nella mia tesi di dottorato, dal titolo “Analisi di
Affidabilità per Sistemi Automotive”, discussa ad aprile
2004
Anni 2004 – 2007 : definizione di una metodologia di
miglioramento della qualità totale
Il successo del progetto LIFEPREV® ha spinto anche Magneti
Marelli (del Gruppo FIAT) ad adottare la metodologia e utilizzarla
per stimare l'affidabilità persino dei componenti venduti ad altre
case automobilistiche. In particolare, tra il 2006 e il 2008 sono
stati studiati componenti Marelli per motorizzazione diesel o
benzina montati su differenti modelli tra cui FIAT
Bravo/Punto/Nuova Punto, Volskwagen Polo/Golf, Volvo, Citroen
Picasso ed altri ancora. Data la vicinanza geografica con l'azienda
e gli ottimi rapporti che sono nati con il Responsabile di Qualità
Prodotto (ing. S. Massimo), proprio in Magneti Marelli è stato
possibile avviare un discorso più complesso di miglioramento totale
della qualità che investisse non solo gli aspetti previsionali e
riparativi, ma anche la progettazione e le prove di validazione. Ne
è emersa una valida occasione per applicare le numerose indicazioni
del moderno “Design For X” che hanno coinvolto, tra l'altro,
le modalità di esecuzione delle prove [22], gli aspetti di
simulazione delle prove di validazione [17], ottimizzazione
geometrica dei sistemi mediante analisi FEM avanzate [18], fino
alla rivisitazione di alcuni punti fondamentali sull'intera
procedura di qualità della Magneti Marelli [19]. In una successione
senza fine di collaborazioni, FIAT - Magneti Marelli hanno di fatto
finanziato i miei successivi 5 anni di assegno di ricerca in
progetti la cui ampiezza aumenta anno dopo anno.
Anni 2005 – 2008: confronto con i risultati delle prove
sperimentale
Tuttavia considerando come nessun reale avanzamento nella
conoscenza scientifica possa avvenire senza un confronto continuo
delle teorie e delle simulazioni con i risultati sperimentali, mi
sono mosso verso la ridefinizione delle metodologie di valutazione
dell'affidabilità mediante integrazione dei modelli di
danneggiamento ricavati dalle prove sperimentali ed analisi
statistiche dei dati di campo [21]. Di conseguenza, particolare
cura si è dedicata agli aspetti sperimentali come, ad esempio,
nella misura degli stati di deformazione nei materiali [10], nella
valutazione dei rischi di errori associati ad esperimenti non
correttamente eseguiti [12], nelle tecniche di valutazione della
resistenza a fatica di componenti [14], fino alla realizzazione di
attrezzature di prova fatte su misura per garantire il rispetto
delle particolari condizioni di carico previste [20] oppure ai
confronti approfonditi su sistemi complessi tra i risultati di
simulazioni anche avanzate (es. urti dinamiche, instabilità di
buckling) fornite dagli strumenti FEM a disposizione
(Ansys e Catia) e le rilevazioni acquisibili
sperimentalmente [23].
Anni 2008 – 2010: Acquisizione di competenze specifiche nella
progettazione
Al fine di sfruttarne tutte le potenzialità degli strumenti
previsionali sviluppati e di verificare gli eventuali limiti di
impiego, la stessa metodologia di Total Quality Management è
stata proposta e applicata su realtà industriali differenti quali,
ad esempio, una fonderia di ghisa [24, 37, 52], la progettazione
per l'incremento di affidabilità di macchine utensili [9, 15, 50,
62], il miglioramento di design di beni a largo consumo [16], la
definizione concettuale e strutturale di una minicar a
sicurezza accresciuta [11]. In queste attività è stato necessario
confrontarsi sempre di più da vicino con le problematiche di
progettazione delle strutture in condizioni molto spesso vicino ai
loro limiti estremi di utilizzo [23, 58]. Di conseguenza è stato
molto utile ed interessante soffermarsi a studiare le analogie e le
differenze che sussistono tra le previsioni fornite dalla teoria
classica della frattura e i resoconti delle osservazioni
sperimentali relative alla nascita e alla propagazione della
frattura in sistemi reali [16, 55].
Anni 2010 – 2012: Acquisizione di competenze specifiche nelle tecnologie di
realizzazione
Ma molto spesso alla parte di progettazione costruttiva è stato
necessario affiancare studi ed approfondimenti relativi ad aspetti
di processo e di tecnologie produttive. In particolare mi sono
trovato ad affrontare problematiche relative ai trattamenti
superficiali (quali galvanica [25, 31, 33], verniciatura [26, 51],
pallinatura controllata [60, 64, 67, 68, 70], pulitura meccanica
[30, 56, 62]), ai trattamenti termici [34, 40, 70] e alle
lavorazioni meccaniche (saldatura [49], lavorazione utensile [28,
29, 57, 61, 69], laser [41, 43, 45], taglio [59,]).
Anni 2013 – 2015 :
(in aggiornamento)
