Esperti, imprese e istituzioni si sono confrontati sul ruolo strategico dei materiali avanzati per rafforzare la competitività europea e guidare la transizione industriale. Un evento promosso dal Cluster Fabbrica Intelligente che ha unito visione politica, ricerca applicata e testimonianze concrete di innovazione nel mondo manifatturiero.
di Marco Garnero
Non poteva essere scelta sede migliore per l’incontro organizzato dal Cluster Fabbrica Intelligente (CFI) dal titolo: “Advanced materials and manufacturing technologies”, la sede del Lighthouse Plant ABB di Dalmine (BG) ha accolto i partecipanti con i saluti di benvenuto da parte di Fabio Golinelli, ABB – Advanced Processes and Technologies Manager.
Il valore strategico dei materiali avanzati è stato il filo conduttore di tutto l’incontro in cui Tullio Tolio, professore del Politecnico di Milano e presidente del comitato tecnico scientifico del CFI, insieme a Gianluigi Viscardi, presidente del Cluster Fabbrica Intelligente, hanno sottolineato come il sistema manifatturiero italiano rappresenti un ecosistema virtuoso per l’innovazione. Il Cluster promuove un modello di collaborazione concreto tra grandi e piccole imprese e ha l’obiettivo di creare una community a livello nazionale in cui mondo della ricerca e mondo industriale possono dialogare per sviluppare strategie e progetti per la competitivà del Paese.
I “Lighthouse Plant”, come l’impianto ABB di Dalmine, sono il risultato di progetti di ricerca co-finanziati dai ministeri e dalle regioni e rappresentano punti di riferimento nazionali per l’innovazione industriale, in grado di contaminare positivamente l’intera filiera. ABB ha investito in formazione tramite l’AI Academy e sviluppa nuove tecnologie per migliorare i propri processi produttivi e prodotti.
Ricerca applicata e multidisciplinarietà
Fra gli ospiti dell’incontro, il professor Marco Belloli, Direttore del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano. Ha posto l’accento sulla solidità e sulla varietà della ricerca applicata condotta in ambito universitario, sottolineando un risultato significativo. Nel solo 2023, il Dipartimento ha generato circa 27 milioni di euro in autofinanziamento, di cui ben il 35% proveniente da fondi europei. Questo ha permesso di svolgere ricerca a livelli di TRL (Technology Readiness Level – indica una metrica di valutazione del grado di maturità tecnologica di un prodotto o processo) molto elevati, quindi direttamente applicabili all’industria, ma anche attività a TRL più bassi, fondamentali per esplorare soluzioni più speculative e di frontiera.
Il Professor Belloli ha evidenziato anche il contributo del Politecnico di Milano alla creazione di Research Platforms. Queste strutture organizzative orizzontali permettono alle imprese di accedere alle competenze di più dipartimenti con un quadro contrattuale stabile e condiviso.
La visione della Commissione Europea
Relatrice di grande spessore e rilievo è stata la dottoressa Maria Cristina Russo, Direttrice per la “Prosperità” della Direzione Generale Ricerca e Innovazione della Commissione Europea. Ha espresso il forte impegno della Commissione nel promuovere i materiali avanzati come settore chiave per la competitività europea e per l’autonomia strategica. Ha ricordato come il lavoro coordinato anche con altre unità come quella del collega Jurgen Tiedje (anche lui ospite di CFI) abbia portato all’adozione di una comunicazione strategica sui materiali avanzati, che include 14 azioni prioritarie.
Le azioni per una comunicazione strategica sui materiali avanzati
Queste azioni coprono quattro aree principali:
- Partnership pubblico-privato strategiche sui materiali avanzati.
- Sviluppo di infrastrutture digitali comuni, anche tramite intelligenza artificiale.
- Formazione di competenze specifiche per sostenere l’intera filiera dei materiali.
- Technology Council, un organo consultivo in cui l’Italia è rappresentata e che unisce voci della ricerca, dell’industria e delle istituzioni per definire priorità comuni.
La dottoressa Russo ha sottolineato l’importanza della collaborazione tra Stati membri, non per sostituire le loro politiche, ma per rafforzarle con una visione coordinata e sinergica. Ha inoltre annunciato che, su mandato della Presidente Ursula von der Leyen, la Commissione sta lavorando a un atto legislativo sui materiali avanzati, da presentare nel 2026. Questo atto servirà a fornire un quadro regolatorio più coerente e a rimuovere ostacoli normativi che oggi rallentano il trasferimento della ricerca al mercato.
Infine, ha ricordato che la Commissione ha recentemente adottato:
- una strategia per il sostegno alle startup tecnologiche, utile anche nel contesto dei materiali avanzati;
- una comunicazione sull’intelligenza artificiale che individua il settore dei materiali come uno degli ambiti prioritari per l’applicazione dell’AI in Europa.
Concludendo, Maria Cristina Russo ha ribadito che il successo della strategia europea dipenderà dalla capacità di ascoltare i territori, le imprese e i centri di ricerca, riconoscendo il ruolo pionieristico dell’Italia nella promozione di questa tematica.
Il ruolo del MUR e il contributo dell’Italia
Francesca Galli, dirigente dell’Ufficio di Gabinetto del MUR – Ministero dell’Università e della Ricerca, ha aperto il suo intervento ringraziando il Cluster Fabbrica Intelligente per aver promosso l’evento, ABB per l’ospitalità e la Commissione Europea per lo stimolo continuo al dialogo tra istituzioni, ricerca e imprese. Ha posto particolare enfasi sull’importanza della continuità del lavoro avviato nel 2023 con il lancio del partenariato europeo sui materiali avanzati, sottolineando che l’Italia ha scelto di “esserci, ma esserci nel modo giusto”.
La dottoressa Galli ha descritto il percorso svolto dal Ministero assieme agli stakeholder. Il ruolo dello Stato membro non può limitarsi alla reazione ai programmi europei, ma deve contribuire attivamente con una posizione strutturata e condivisa. È in questo contesto che è nata la mappatura nazionale delle competenze. L’Italia ha potuto così presentarsi in Europa con una voce unitaria e una visione solida delle proprie priorità.
Le direttrici strategiche
L’intervento si è concentrato su tre direttrici strategiche, che guidano il contributo italiano alla definizione delle politiche comunitarie sui materiali avanzati, vediamo qui di seguito.
- Materiali industrializzabili e sostenibili: i materiali devono poter essere prodotti a costi competitivi, con tecnologie europee, utilizzando materie prime disponibili localmente o facilmente riciclabili. Fin dalla fase di ricerca è necessario considerare l’integrazione nei processi produttivi esistenti e la possibilità di personalizzare le proprietà dei materiali in base alle esigenze industriali.
- Innovazione abilitata da tecnologie europee: l’obiettivo è sviluppare materiali che non siano solo nuovi, ma abilitanti per prodotti radicalmente innovativi. In questo senso, si punta a rafforzare filiere esistenti. Tra queste la fabbricazione additiva avanzata, la micro-fabbricazione, la litografia fotonica, la simulazione multiscala, i reattori modulari e i materiali funzionali. Il cambio di paradigma auspicato è quello di progettare i materiali a partire dalle funzioni che si vogliono ottenere, anziché testare materiali esistenti per verificarne l’idoneità.
- Filiera e competitività sistemica: un materiale avanzato ha valore solo se è inserito in una supply chain scalabile e autonoma, che sia europea nella tecnologia e nelle risorse. Un materiale anche eccellente, ma non industrializzabile in Europa, che richieda materie prime critiche non disponibili o tecnologie non europee, non può essere considerato strategico. Per questo, la visione del MUR è sistemica, orientata a valorizzare il materiale come asset competitivo nel lungo periodo.
Comunicazione tra direttive ed aziende
Francesca Galli ha anche ribadito che il ruolo delle istituzioni nazionali è quello di ascoltare i bisogni delle imprese, non solo di definire policy dall’alto. Per questo, ha espresso apprezzamento per la presenza attiva delle aziende alla tavola rotonda nell’evento organizzato da CFI, considerata un’opportunità concreta per raccogliere esigenze operative e orientare meglio le scelte politiche e di finanziamento.
Concludendo, ha evidenziato l’importanza di collegare l’alta formazione tecnica e scientifica alle necessità del sistema industriale, lavorando su upskilling e reskilling, anche attraverso dottorati industriali, collaborazioni con startup e iniziative di open innovation. L’azione pubblica, ha concluso, deve concentrarsi non solo sulla ricerca, ma anche sulla capacità di tradurre rapidamente i risultati scientifici in innovazione industriale, superando il famoso “Valley of Death” che spesso ostacola la transizione dal laboratorio al mercato.
Opportunità concrete e di investimento
Infine, Jurgen Tiedje, Head of Unit, EU Commission, ha centrato il suo intervento sul nodo fondamentale del collegamento tra ricerca e industria, indicando come ormai non si possa più pensare ai materiali avanzati e alla manifattura come ambiti separati. Il futuro europeo si fonda su una visione integrata, che unisce progettazione, produzione, digitalizzazione e sostenibilità.
Ha illustrato in dettaglio il Work Programme 2025 di Horizon Europe, il più ampio programma di ricerca al mondo, che prevede call aperte da maggio fino a ottobre 2025. Tra le call più significative:
- 30 milioni di euro per strategie intelligenti di manutenzione e riparazione nel settore delle costruzioni.
- Bandi su rivestimenti funzionali e coatings per migliorare durabilità e sostenibilità di prodotti in mobilità, elettronica, costruzioni ed energia.
- Azioni di supporto all’innovazione tramite appalti pubblici innovativi.
- Progetti a lungo termine per il design avanzato dei materiali, anche grazie a infrastrutture dati e AI.
- Progetti su materiali 2D, fotonica ed elettronica flessibile, in settori strategici come telecomunicazioni, automotive e tessile.
- Focus su riciclo di materie prime critiche, valutazioni LCA e footprint ambientale dei nuovi materiali.
Mr. Tiedje ha anche segnalato che la Commissione vuole investire in tecnologie net-zero, in particolare integrando materiali avanzati nei settori ad alta intensità energetica, come l’acciaio. Il riutilizzo e il riciclo di materiali rari o critici è un’area ad alto potenziale, anche per sostituire sostanze pericolose come i PFAS.
Infine, ha rimarcato l’importanza per l’Italia di cogliere queste opportunità, partecipando attivamente con proposte progettuali solide. I progetti Horizon in questa fase hanno una dimensione tipica tra i 6 e gli 8 milioni di euro, e possono fungere da leva per la crescita tecnologica e industriale.
Tavola rotonda con le imprese
Manufacturing technologies and Industrial needs
A completare l’incontro organizzato da CFI presso il Lighthouse Plant di ABB, una tavola rotonda con imprese focalizzate sul tema dei materiali avanzati. Moderata da Tullio Tolio, riassumiamo qui di seguito alcuni dei passaggi più interessanti dei partecipanti.
Gianluca Fiori, Università di Pisa – Vice-Chair IAM-I, ha spiegato che IAM-I rappresenta la componente industriale dell’iniziativa europea sui materiali avanzati. In breve, Fiori ha illustrato come l’associazione coinvolga 291 membri, con forte rappresentanza italiana, e operi per abilitare l’innovazione industriale tramite materiali ingegnerizzati. Il rame, ad esempio, è ancora un materiale “innovativo” per il ruolo abilitante che ha avuto nei semiconduttori.
Francesco Bonaccorso, BeDimensional, IIT – Graphene Labs – Executive Board of IAM-I, ha raccontato che BeDimensional è una startup nata all’interno dell’Istituto Italiano di Tecnologia, oggi con circa 50 dipendenti. Produce industrialmente grafene e nitruro di boro, e collabora con player come Eni e Ariston. Ha sottolineato l’importanza del sostegno europeo nel finanziare la ricerca sui materiali avanzati, anche per progetti di scale-up industriale. Per esempio, hanno ricevuto un finanziamento per passare da 3,5 a 35 tonnellate/anno di materiale prodotto. Si ritiene importante focalizzare la ricerca nei prossimi anni su quattro aree applicative: coatings, tessile, energia (batterie e solare) e packaging.
Jobs, è una PMI piacentina nel settore delle macchine utensili, presente alla tavola rotonda con Marco Colombi, CTO dell’azienda che fornisce soluzioni su misura per lavorare materiali innovativi come carburo di silicio, compositi multistrato e materiali metallici per l’industria aerospaziale. Nello specifico, Jobs ha rimarcato l’importanza di investire non solo sui materiali ma anche sulle tecnologie e sistemi automatizzati con diverse applicazioni come, per esempio, la riparazione di stampi, dimostrando come anche piccole aziende possano essere attori chiave dell’innovazione.
Testimonianze dalle grandi aziende:
Leonardo e Brembo
Leonardo non ha bisogno di tante presentazioni. Massimiliano Dispenza, Head of Quantum, Optronics & Advanced Materials Labs, ha illustrato il sistema di ricerca centralizzato ma distribuito, che il gruppo ha sviluppato, focalizzato su funzionalizzazione dei materiali, nanomateriali bidimensionali, batterie, materiali balistici e materiali per lo spazio. Particolare attenzione deve essere data nei prossimi anni al riciclo dei compositi e ai progetti collaborativi per superare il tradizionale trade-off tra ricerca pura ed esigenze industriali.
Anche Brembo lavora da anni su materiali compositi ceramici per dischi freno di alta gamma, sviluppati in joint venture con SGL Carbon. Marco Orlandi, Material and Friction Development Manager, ha spiegato che l’innovazione recente riguarda l’utilizzo di fibre lunghe e un nuovo processo di “needling” radiale, brevettato, che permette un migliore orientamento delle fibre e un aumento delle prestazioni nei dispositivi frenanti. L’obiettivo per i prossimi anni è quello di investire in ricerca che permetta di combinare materiali innovativi con tecnologie produttive dedicate con diverse applicazioni.
ABB, Pirelli e Prima Additive
Corrado Rizzi, R&D Senior Engineer ha raccontato che ABB ha sviluppato un rivestimento a base di grafene per le parti meccaniche dei cinematismi presenti nei quadri elettrici, eliminando la necessità di lubrificanti tradizionali. Il rivestimento si autorigenera a ogni ciclo di apertura/chiusura e ha superato test da 30.000 cicli, triplicando la durata operativa. È un esempio di come la ricerca sui materiali avanzati ha permesso di migliorare prestazioni e sostenibilità.
Interessante anche il racconto di Francesco Romani, R&D&I Head of Materials Management di Pirelli. Hanno realizzato il primo pneumatico al mondo rinforzato con lignina, un sottoprodotto naturale della lavorazione della carta. In collaborazione con l’università, ha sviluppato una tecnica che consente l’intima dispersione della lignina nel lattice, migliorando le prestazioni meccaniche. Il risultato è un prodotto sostenibile, certificato e industrializzabile, che ha superato la cosiddetta “Death Valley” dei materiali avanzati.
John Stavridis, Responsabile Team Application di Prima Additive ha sviluppato una tecnologia di coating laser rapido (Rapid Coatings) per prolungare la vita utile dei dischi freno fino a tre volte. La tecnologia permette la deposizione di strati compositi con precisione e velocità elevate. È già stata industrializzata presso Stellantis, con sistemi capaci di produrre un disco ogni 20 secondi. Rappresenta una frontiera per la riduzione di emissioni e costi nella filiera.
Visita allo stabilimento ABB
Al termine della tavola rotonda, i partecipanti hanno avuto la possibilità di visitare le linee produttive dello stabilimento di Dalmine. Hanno osservato da vicino il loro funzionamento e scoprendo le tecnologie di elettrificazione intelligente che ABB sviluppa per un futuro più sostenibile.
La produzione di quadri e interruttori avviene esclusivamente dopo l’assegnazione di una specifica commessa, una scelta che richiede elevata rapidità e flessibilità nei processi produttivi. Per ottimizzare i tempi, la fabbrica è dotata di carrelli automatici che trasportano i materiali nei punti strategici. Robot ABB specializzati nell’assemblaggio delle operazioni più ripetitive. Il tutto è supportato da soluzioni MES, che monitorano in tempo reale l’avanzamento della produzione ed intervenire in caso di ritardi nella linea produttiva.
Proprio grazie al suo impegno digitale nell’ambito del Piano Transizione 4.0 promosso dal MISE (Ministero dello Sviluppo Economico), nel 2020 ABB Dalmine è stata riconosciuta, insieme ai due siti di Frosinone e Santa Palomba, come Lighthouse Plant. Questi impianti aspirano ad essere un punto di osservazione per risolvere problemi pratici delle aziende, punti di contatto fra ricerca, innovazione e produzione e fari di diffusione della fabbrica intelligente. Ogni Lighthouse Plant è dotato di tecnologie abilitanti dello Smart Manufacturing in grado di dialogare tra loro.
Lo stabilimento di Dalmine si conferma così un punto di riferimento per l’innovazione e la transizione ecologica nel settore manifatturiero. Dimostra come le soluzioni tecnologiche possano coniugare efficienza, competitività e rispetto per l’ambiente.
