Avviato nel 2009, con un budget di circa 10 milioni di euro cofinanziato dalla Commissione Europea (all’interno del settimo programma quadro 2007-2013), il progetto europeo Trans-IND è ormai prossimo alla conclusione. Alla sua base un ambizioso obiettivo: industrializzare un processo di costruzione delle infrastrutture per i trasporti come ponti, viadotti e passerelle pedonali, mediante l’utilizzo di elementi prefabbricati in materiale composito. Lo scopo è ridurre i costi di realizzazione delle strutture e rendere competitivo l’uso dei compositi rispetto ai materiali da costruzione convenzionali.
Come materiale strutturale, i compositi offrono ai progettisti una combinazione di particolari caratteristiche di cui i tradizionali materiali da costruzione come calcestruzzo, acciaio e legno non dispongono. In particolare, il vantaggioso rapporto di rigidezza e resistenza rispetto al peso che li rende materiali ideali agli occhi dei progettisti incaricati di costruire strutture sempre più performanti, limitando costi di progettazione, realizzazione e manutenzione.
Obiettivo che, dopo quattro anni di lavoro, è stato tradotto in realtà dal Consorzio di 20 partner, provenienti da 9 diversi paesi europei, tra cui centri di ricerca, università e realtà industriali, che ha condotto il progetto.
Le attività di ricerca si sono focalizzate su numerosi ambiti al fine di ottimizzare l’intera filiera di realizzazione delle infrastrutture civili, a partire dalla progettazione e produzione degli elementi fino all’assemblaggio in cantiere, tenendo conto di numerosi aspetti correlati quali la logistica, il trasporto, la manutenzione e l’eventuale smantellamento o riciclo. In particolare, la ricerca si è orientata verso la messa a punto di sistemi automatizzati di produzione delle preforme e dei componenti attraverso l’utilizzo di sistemi automatici e robotizzati che consentono di ottimizzare la produzione, ridurre gli scarti ed aumentare la produttività.
Risultati
Il risultato più importante è rappresentato dal sistema Trans-IND, che consiste in un processo di costruzione integrata efficiente e conveniente sotto molteplici punti di vista. In particolare, il sistema sviluppato consente di massimizzare l’industrializzazione dei processi produttivi dei principali componenti per le infrastrutture di trasporto usando materiali a base polimerica come fibre di carbonio, fibre di vetro, etc.
Questo sistema comprende l’intera gamma di attività, a partire dalla raccolta dei requisiti fondamentali dei principali interlocutori per la progettazione modulare, la realizzazione, la logistica, il trasporto e l’assemblaggio dei componenti per le infrastrutture civili con l’ausilio di strumenti ICT specifici per gestire in maniera ottimale tutto il processo.
Le fasi di assemblaggio sono rese facili ed efficienti grazie alle soluzioni modulari ed alle connessioni studiate nel corso del progetto, congiuntamente all’uso intelligente di sistemi di identificazione a radio frequenza (RFID) che migliorano il controllo e la tracciabilità dei flussi di materiale e dei componenti. L’impiego dei materiali compositi, inoltre, permette l’uso di macchinari e gru più leggeri, agili e versatili. Le applicazioni robotiche dotate di sistemi di posizionamento intelligenti garantiscono infine la più totale efficienza del cantiere in opera.
I risultati di progetto sono inoltre rappresentati dagli elementi principali che costituiscono un’infrastruttura di trasporto complessa e completa come il ponte, considerando componenti sia strutturali, come travi e impalcati, sia secondari, come barriere acustiche e dispositivi di sicurezza.
Durante gli ultimi anni il Consorzio è stato impegnato principalmente nella realizzazione e nell’assemblaggio dei principali componenti del ponte Trans-IND che è stato costruito presso un sito dimostrativo a Madrid, in Spagna, messo a disposizione da Acciona Infrastructures, Coordinatore tecnico del progetto.
Il dimostratore è interamente costituito dai componenti in composito sviluppati nel corso del progetto e rappresenta il risultato concreto e visibile degli sforzi compiuti in questi quattro anni durante i quali tutti i partner del Consorzio hanno contribuito, ciascuno secondo le specifiche competenze, a raggiungere l’obiettivo di realizzare una porzione di 2 m di ponte in scala reale.
Le attività alla base dei risultati ottenuti comprendono la progettazione e la realizzazione degli elementi, i sistemi di controllo dimensionale e morfologico, le soluzioni per l’assemblaggio attraverso sistemi di posizionamento intelligenti e l’adattamento dei dispositivi robotici per le fasi di montaggio.
Conclusioni
Il progetto Trans-IND ha realizzato prodotti di grande valore aggiunto in chiave sostenibile attraverso la progettazione, realizzazione ed assemblaggio di componenti in materiale composito. La tipologia di approccio sviluppata è essenziale non solo per prevenire la migrazione delle industrie europee che lavorano nel campo delle costruzioni civili, ma anche per creare nuove filiere di industrie tecnologicamente avanzate che genereranno crescita e nuovi impieghi in Europa. In tal modo si contribuisce ad accrescere la produttività dell’industria delle costruzioni europea, incrementando la conoscenza di nuove applicazioni che generano prodotti competitivi, insieme a servizi, processi e tecnologie in grado di soddisfare tutte le richieste dei principali attori del sistema, andando ad agire nella fase della catena di produzione più indicata per ottimizzare i risultati.
di Daniela Reccardo, Alessandro Bozzolo, Donato Zangani – D’Appolonia S.p.A
Ringraziamenti
Si ringrazia il Consorzio di Trans-IND (www.trans-ind.eu) che ha collaborato con D’Appolonia durante i quattro anni di progetto e la Commissione Europea che ha contribuito a finanziare la ricerca nell’ambito del settimo programma quadro (FP7).
