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Dalla realtà al video, dal video alla realtà. Il 3D di Gexcel

Rappresentazione 3d di una città
13.02.2015
Altezza, lunghezza e profondità: le tre dimensioni che formano l'acronimo 3D, un termine che viene oggi utilizzato per definire una molteplicità di tecnologie innovative, accomunate dall'obiettivo di riprodurre (tramite appositi sistemi di visualizzazione) e addirittura ricreare (con le tecniche di stampa 3D) la realtà fisica con un livello di dettaglio sempre maggiore e senza le limitazioni legate alla rappresentazione bidimensionale. Per esempio, con l'utilizzo di dispositivi per la scansione laser delle superfici solide e la successiva modellazione digitale dei dati rilevati è oggi possibile affrontare con successo complesse problematiche ingegneristiche e architettoniche, sia in fase di progettazione che all'interno dei cantieri, riducendo gli errori di esecuzione e migliorando sensibilmente la sicurezza dei lavoratori.

Per capire meglio le potenzialità di queste tecnologie, abbiamo incontrato Giorgio Vassena e Angelo Colombi, rispettivamente CEO e responsabile della sede sarda di Gexcel, impresa spin-off dell'Università di Brescia insediata dal 2012 nel Parco tecnologico della Sardegna, che sviluppa soluzioni e servizi di eccellenza nel settore della geomatica, con particolare riguardo all'elaborazione dei dati rilevati da laser scanner che misurano con rapidità e accuratezza la geometria di oggetti, edifici ed elementi del territorio.

Gexcel ha ricevuto recentemente un riconoscimento internazionale per la portata innovativa del sistema di scansione tridimensionale composto dall'applicativo 4D Inspector e dalla soluzione hardware Scan Armor. Di che cosa si tratta?
Il sistema permette, tramite computer in rete, di controllare in remoto un sensore di misura tridimensionale, chiamato FARO Focus3D (laser scanner), ed un contenitore metallico automatizzato. Il software 4D Inspector definisce in automatico la tempistica di misurazione e consente di confrontare, in tempo reale, le misure rilevate. Gli spostamenti vengono visualizzati con una semplice immagine a colori, che evidenzia con rapidità e semplicità quali settori della struttura o dell'oggetto si stanno muovendo o deformando, inviando un segnale di allarme nel caso di superamento di valori predefiniti. Le applicazioni possibili sono numerose. Dal monitoraggio e controllo di strutture di ingegneria civile o tunnel al monitoraggio di sicurezza per strutture architettoniche o edifici danneggiati da terremoti o da eventi catastrofici. Questa applicazione garantisce la sicurezza dei lavoratori che operano in ambienti pericolosi (per esempio all'interno di chiese o di altre strutture danneggiate da terremoti) o in ambienti, come gli impianti nucleari o industriali, che li espongono al rischio di contaminazione. Un software di eccellenza, integrato con tecnologie nel campo dell'automazione industriale e delle telecomunicazioni, ha prodotto una soluzione tecnologicamente complessa, innovativa ma semplice da usare.

Dove sarà prodotto il nuovo sistema e quali sono i vostri mercati di riferimento?
Il sistema, sviluppato inizialmente nella sede di Brescia, è prodotto e sviluppato nella sede sarda di Gexcel, all'interno del Parco tecnologico di Pula. I mercati di riferimento sono soprattutto quelli dei paesi emergenti, dove il tumultuoso sviluppo tecnologico genera una forte domanda di tecnologie avanzate da implementare nei nuovi processi produttivi e di sicurezza. Pur operando sui classici mercati internazionali, in particolare quello europeo, il maggiore interesse verso i nostri prodotti proviene attualmente dai mercati dell'area commerciale della regione Asia-Pacifico (in particolare i grandi mercati della Cina, dell'India e del Giappone), dell'Australia e della Nuova Zelanda. Infatti è proprio dal settore Asia-Pacifico della multinazionale americana Faro che Gexcel ha ottenuto il prestigioso Award, come migliore tecnologia di sfruttamento dei sensori di misura 3D della Faro per l'anno 2014. In particolare in Giappone Gexcel ha concesso l'uso del proprio marchio ad un'azienda denominata Sokki Gexcel Solutions (SGS) che si occupa di veicolare i prodotti Gexcel nel mercato nipponico. A tali mercati si stanno affiancando quelli del Sud Africa (per applicazioni nel campo delle cave diamantifere a cielo aperto) e del Sud America, dove le tecnologie del rilievo 3D stanno avendo uno forte sviluppo.

Quali sono le difficoltà legate all'internazionalizzazione d'impresa e come le avete superate?
La prima difficoltà è quella di riuscire a raggiungere e mantenere un livello tecnologico di eccellenza, e questo per una piccola-media impresa italiana non è semplice a causa delle note difficoltà "burocratiche". A livello europeo è necessario superare l'immagine di scarsa affidabilità che sia l'Italia che i prodotti e le aziende si vedono attribuire dai media locali. Nel mondo asiatico invece l'immagine dell'Italia è positiva. Altre difficoltà risiedono nelle modalità di progettazione adottate tradizionalmente delle aziende italiane, maggiormente orientate alla definizione di soluzioni personalizzate che ad un "prodotto". Gexcel, seguendo l'esempio tedesco, sviluppa prodotti standard di qualità da commercializzare nel mercato globale, con un approccio che implica sia la progettazione che un continuo e costante miglioramento del prodotto stesso. Gexcel ha definito accordi commerciali per la fornitura di software con grandi aziende internazionali produttrici di sensori laser scanner 3D, in particolare con la multinazionale americana Faro (con la quale ha anche concordato di formare e supportare la rete internazionale dei rivenditori), la canadese Optech, l'italiana Stonex e la tedesca Zoller+Fröhlich.

Potremmo dire, quindi, che Gexcel è oggi una realtà imprenditoriale di successo con le "radici" in Sardegna, nei laboratori del Parco tecnologico regionale, e i "rami" in tutto il mondo. Potreste parlarci del know-how che avete trovato al Parco e in particolare della vostra collaborazione con il Visual Computing Group del CRS4?
Sì, Gexcel opera con successo a livello globale, con radici in Sardegna e partner sia nazionali che internazionali. In particolare il laboratorio di Visual Computing (ViC) del CRS4, guidato da Enrico Gobbetti è il maggiore, più interessante e prolifico partner tecnologico di Gexcel. La collaborazione ha determinato lo spostamento della sede legale di Gexcel da Brescia ai laboratori del Parco tecnologico di Pula e l'apertura, in questi giorni, di una seconda sede nell'area industriale di Elmas. La creatività di Gexcel ha incontrato l'estrema competenza del gruppo ViC del CRS4 che, oltre alle indiscusse conoscenze scientifiche di eccellenza nel campo del Visual Computing, ha elevate e inusuali capacità di tradurre le competenze teoriche e scientifiche in soluzioni funzionanti ed estremamente efficaci con applicazioni utili al mondo produttivo. In sintesi, una comune passione per il proprio lavoro ha fatto sì che nascesse una grande sinergia tra Gexcel e il gruppo ViC nel campo del trattamento e della gestione di dati tridimensionali. CRS4 e Gexcel sono attualmente impegnati in numerosi progetti di ricerca e sviluppo, anche a livello europeo, grazie a finanziamenti della Regione Sardegna e della stessa Gexcel, ponendosi come riferimento per un network di piccole-medie aziende ed istituti di ricerca.

Attualmente state collaborando con il CRS4 anche nell'ambito del Cluster "Elettronica" di Sardegna Ricerche. Qual è il progetto al quale state lavorando?
Abbiamo partecipato con entusiasmo, fin dall'inizio, al Cluster "elettronico" istituito da Sardegna Ricerche. L'esigenza, espressa da più aziende del Cluster, è quella di avere a disposizione una piattaforma software di sviluppo, cioè la base tecnologica, per sviluppare software e sistemi in grado di misurare automaticamente le "tre dimensioni" a partire dalle fotografie. Al momento, a livello internazionale, esistono numerosi software per estrarre le tre dimensioni, ma questi programmi non possono essere implementati in strumentazioni e sistemi realizzati da aziende. L'incontro tra le diverse competenze ed esigenze dei membri del Cluster sta permettendo di definire alcuni obiettivi comuni e quindi di ottimizzare gli investimenti per la ricerca e lo sviluppo. Il Cluster è inoltre un'occasione utile per la condivisione di idee e conoscenze, una rete virtuale per sviluppare l'eccellenza di ogni singola azienda nel proprio settore tecnologico.

Come vedete le prospettive di crescita del settore della scansione 3D in Italia e a livello globale?
Il mercato della gestione digitale della realtà in 3 dimensioni sta conoscendo oggi una crescita esponenziale sia in Italia che a livello globale. In particolare, l'approccio alla progettazione degli edifici e delle costruzioni si sta evolvendo in maniera decisa dalla bidimensionalità (piante e prospetti) alla tridimensionalità. Questo, nell'ottica della successiva gestione informatica dell'edificio (un approccio denominato BIM – Buiding Information Modeling), richiede una progettazione e una gestione del cantiere di tipo tridimensionale. Le esigenze di rilievo 3D in ambito medicale sono già una realtà, in ambiti industriali ed infrastrutturali sono in continua crescita. L'aspetto che ancora frena la diffusione delle tecniche 3D è la difficoltà di utilizzo dei sistemi. Gexcel è impegnata nel rendere le tecnologie tridimensionali facilmente utilizzabili e fruibili ed in questi giorni le utilizza nel cantiere del padiglione Italia presso l'esposizione universale Expo 2015. In campo industriale, Gexcel ha realizzato un sistema per rilevare in tempo reale la geometria di grandi pezzi a caldo (800 gradi) in forgia, costituito da alcuni sensori di rilievo 3D gestiti da remoto, che permettono di ottenere la forma tridimensionale del pezzo incandescente, con un controllo della qualità continuo ed efficiente, evitando l'intervento del personale in aree a rischio.

Link utili
Gexcel - sito web ufficiale
Gexcel Award

Andrea Duranti
Redattore