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Progetti Cluster - Tonino Pisanu racconta SARDASENSORS

Scheda elettronica 
Secondo appuntamento con la rubrica dedicata ai progetti cluster che attraverso le interviste ai responsabili scientifici consentirà di conoscere i progetti uno per uno e di capire di cosa trattano. I cluster sono gruppi di piccole e medie imprese che operano nello stesso settore o in settori affini e che, dato un obiettivo condiviso, ideano e sperimentano progetti di sviluppo e di innovazione.

Gli approcci utilizzati per l'avvio dei progetti cluster sono stati due:
- "Top Down": le competenze degli organismi di ricerca sono trasferite alle imprese per sviluppare innovazione comune attraverso un prototipo, un modello o un metodo.
- "Bottom up": le azioni del cluster vengono costruite attorno alle problematiche comuni emerse direttamente dalle imprese, senza l'intermediazione dei centri di ricerca, con l'obiettivo di realizzare e sperimentare un prototipo, un modello o un metodo innovativo.

Oggi risponde alle nostre domande Tonino Pisanu, responsabile del progetto cluster Top Down SARDASENSORS. Si tratta di un progetto che mira alla progettazione e produzione di nuovi strumenti per la sensoristica di precisione, da utilizzare in primo luogo per la gestione del radiotelescopio SRT ma potenzialmente utili anche in altri contesti.

Che cos’è il cluster SARDASENSORS?
Il cluster SARDASENSORS è un progetto cluster Top Down finanziato nell'ambito del POR FESR Sardegna e gestito da Sardegna Ricerche. Il progetto nasce in seguito all'esperienza e ai contatti che i proponenti hanno avuto in questi anni di attività di ricerca e sviluppo di dispositivi e strumentazione legate alla realizzazione del radiotelescopio SRT, attività portate avanti dai ricercatori e tecnologi dell'Istituto Nazionale di Astrofisica assieme a quelli del DIEE dell'Università di Cagliari.

L'SRT è una struttura molto complessa, costituita da un'antenna del diametro di 64 metri e del peso complessivo di oltre 3000 tonnellate e da un complesso sistema di motori e servo sistemi che ne permettono la movimentazione e il puntamento in qualunque direzione del cielo. Per poter osservare alle più alte frequenze (fino a 100 GHz), le ottiche dell'antenna devono essere mantenute ben allineate da un complesso sistema di metrologia, con una precisione dell'ordine del decimo di millimetro su distanze di decine di metri. Questo comporta per i ricercatori dell'INAF una sfida notevole nella ricerca e sviluppo di nuovi dispositivi di misura e allineamento. Nella realizzazione di questi sistemi i ricercatori hanno cercato di coinvolgere le aziende sarde che avevano le competenze necessarie, ed è durante queste interazioni che ci si è resi conto delle esigenze e problematiche che queste aziende avevano nell'affrontare la progettazione e lo sviluppo di nuovi sistemi.

Uno dei problemi comuni alle aziende coinvolte è che, se vogliono immettere sul mercato un nuovo prodotto o servizio, hanno la necessità di disporre di personale e di laboratori attrezzati con strumenti hardware e software per poter progettare, realizzare e testare i loro prototipi. Le dimensioni aziendali però non permettono ciò e questo deficit le rende naturalmente molto meno competitive dei loro concorrenti. La conseguenza è che, nonostante spesso abbiano buone idee e intuizioni, non sono in grado di portarle avanti nei tempi giusti e trasformarle in un prodotto da proporre sul mercato. Si ritiene che le aziende sarde potenzialmente interessate alle attività della piattaforma SARDASENSORS possano essere parecchie decine.

Quali sono gli obiettivi del progetto?
Il progetto cluster SARDASENSORS ha numerosi obiettivi, fra cui:
- fornire alle aziende partecipanti una piattaforma dotata di strumentazione avanzata e personale competente
- permettere alle aziende partecipanti di poter accelerare la fase di realizzazione dei prototipi, in modo da poter giungere in tempi più brevi dalla progettazione alla produzione di nuovi dispositivi da immettere sul mercato
- realizzare un sistema integrato che contribuisca a formare nuove figure professionali necessarie sia per il mondo della ricerca che per quello imprenditoriale
- scambiare esperienze e competenze per migliorare il livello di conoscenza pratico-sperimentale, spesso tralasciata dagli enti preposti alla formazione
- programmare e portare avanti attività di scouting tecnologico, protezione dei risultati e brevettazione nel settore della sensoristica e delle tecnologie di competenza delle aziende coinvolte.

Per ottenere questi risultati si è iniziato facendo un censimento dettagliato delle esigenze delle aziende coinvolte nel progetto e di quelle potenzialmente interessate ad aderire. Solo a questo punto si potrà passare a:
- progettare la piattaforma, prestando particolare attenzione ai servizi da fornire e alle metodologie di accesso
- acquisire gli strumenti necessari a progettare, realizzare e testare i circuiti elettronici analogico-digitali. Saranno acquisiti strumenti e kit di sviluppo e programmazione di microcontrollori, FPGA e sistemi open source (come Arduino)
- formare personale esperto nella progettazione, realizzazione e qualificazione di sistemi elettronici analogico-digitali, che sia di ausilio e interfaccia fra i laboratori e le aziende, aiutando queste ultime nella soluzione dei loro problemi e nella gestione dei laboratori e delle strumentazioni
- progettare e realizzare un prototipo di sensore opto-elettronico bidimensionale per il monitoraggio delle deformazioni del radiotelescopio SRT e un prototipo di sistema di acquisizione d'interesse delle aziende partecipanti, che possa servire a testare l'organizzazione e il funzionamento della piattaforma.

A tutto questo sarà affianca un'attività di promozione sul territorio Regionale (e non solo), che prevede l'organizzazione di seminari specialistici, interviste radiotelevisive ed eventi promozionali. Queste attività avranno l'obiettivo di verificare, anche con l'ausilio di Sardegna Ricerche, quali siano le tecnologie più promettenti da seguire per le aziende coinvolte.

Quali sono le difficoltà per le imprese che vogliono creare nuovi prodotti nell'ambito della sensoristica?
Le difficoltà sono legate alla disponibilità di laboratori dotati di strumentazione sia hardware che software costosa e all'avanguardia, alle competenze che devono essere anch'esse sempre aggiornate e alla possibilità di trovare fornitori e collaboratori che li possano aiutare a portare avanti con competenza i loro progetti. Un'altra grossa difficoltà è quella relativa alle dimensioni delle aziende che, essendo molto piccole, non riescono ad avere personale specializzato in tutte le singole attività specifiche (progettazione dei circuiti, scelta e ottimizzazione dei componenti, caratterizzazione, testing etc.) Appoggiandosi alle competenze e ai laboratori messi a disposizione dalla piattaforma SARDASENSORS si può in qualche modo colmare questo gap.

Che tipo di competenze mettete a disposizione delle imprese?
SARDASENSORS mette a disposizione delle aziende del cluster i laboratori di elettronica, meccanica e microonde dell'INAF - Osservatorio Astronomico di Cagliari e del DIEE dell'Università di Cagliari. Questi laboratori sono dotati di strumentazione all'avanguardia nei rispettivi settori tecnologici. Oltre agli strumenti il cluster mette a disposizione anche personale competente e preparato a fornire supporto nella progettazione, realizzazione e caratterizzazione dei dispositivi e sistemi necessari alle aziende. Naturalmente anche le aziende coinvolte dispongono di propri laboratori, che però sono dotati di strumentazione e attrezzature solo per quella parte strettamente necessaria a portare avanti le loro attività. È molto difficile che aziende di piccole dimensioni possano imbarcarsi nell'acquisto di costosi e complessi strumenti, che sarebbero certamente utili per portare avanti progetti tecnologicamente avanzati ma molto difficili da ammortizzare – senza contare il grande sforzo in termini di formazione per il proprio personale.

In che modo i vostri laboratori stanno aiutando le imprese nella realizzazione dei loro prototipi?
Le aziende coinvolte nel progetto possono venire nei laboratori dell'INAF o in quelli del DIEE, chiedere consulenza agli specialisti hardware e software e utilizzare la strumentazione sotto la supervisione degli esperti. Nei laboratori dell'INAF mettiamo a disposizione un banco di lavoro dotato della strumentazione di base, come alimentatori variabili, oscilloscopi e multimetri, stazioni saldanti e altri accessori che servano alle aziende nello sviluppo dei loro prototipi. Oltre a questa strumentazione di elettronica di base, i laboratori sono dotati di strumenti molto avanzati per la parte di elettronica a radio frequenza, come analizzatori di reti vettoriali, analizzatori di spettro, generatori di segnali fino alla frequenza di 100 GHz, antenne, cavi, connettori e dispositivi operanti ad alta frequenza.

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