Docente di Progettazione meccanica e costruzione di macchine
Sono Francesco Bucchi e sono docente di Costruzioni Automobilistiche alla laurea magistrale in Ingegneria dei Veicoli e di Metodi Computazionali per la Simulazione Dinamica nella laurea magistrale di Ingegneria Meccanica dell’Università di Pisa. Le lauree magistrali in Ingegneria dei Veicoli e Ingegneria Meccanica sono due delle lauree cui i laureati triennali in Ingegneria Meccanica possono accedere dopo aver completato la prima fase del loro percorso di studio. Nel mio corso affrontiamo vari argomenti che riguardano la simulazione di sistemi reali, cioè possono essere nel settore automotive, ad esempio le sospensioni di un’auto, ma non solo: potrebbe essere anche il meccanismo che sta dietro a una pala eolica oppure dei macchinari molto complessi per la produzione di carta, per la produzione di qualsiasi manufatto che vi viene in mente e che probabilmente tenete ogni giorno tra le vostre mani.
È molto importante al giorno d’oggi simulare i componenti che andremo a produrre perché riusciamo, attraverso le simulazioni, a predire quello che sarà il loro comportamento nel mondo reale: se questi componenti funzioneranno, se questi componenti si romperanno, se questi componenti potranno avere dei problemi. Il fatto di non dover realizzare ogni volta un componente, pensate a un grande macchinario, pensate a un’intera pala eolica, un intero veicolo, realizzarlo per intero per vedere se funziona, fa capire quanto sia semplice e anche quanto sia importante dal punto di vista dell’impatto sull’ambiente e del tempo dedicato all’attività non dover produrre qualcosa, ma simularne il comportamento, cioè vedere come funziona e capire anche come lo si può migliorare.
Pensiamo ad esempio a una sospensione di un’auto oppure alla pala eolica di cui parlavamo in precedenza e vogliamo vedere come fare a renderla migliore possibile dal punto di vista della silenziosità, della produzione di energia o del comfort, se parliamo di una sospensione. Questo possiamo farlo simulando tante volte lo stesso componente con differenti caratteristiche, senza doverlo ogni volta produrre e quindi senza dover consumare energia per produrlo, materie prime per realizzarlo e senza dover impiegare molto tempo per la realizzazione dello stesso. Abbiamo quindi sia un vantaggio dal punto di vista della sostenibilità della realizzazione, sia un vantaggio dal punto di vista dei tempi di produzione e ovviamente dei costi, perché l’ingegneria è un qualcosa di estremamente tecnico in cui però, oltre agli aspetti scientifici, affrontiamo anche gli aspetti legati ai costi e alla sostenibilità ambientale.
Quello che si fa solitamente oggi attraverso le simulazioni è creare un digital twin, cioè un modello digitale del componente reale. Siamo in grado, attraverso gli strumenti che abbiamo a disposizione, di replicare esattamente qualsiasi parte di un componente reale e di saper predire il suo funzionamento. L’utilizzo di strumenti complessi che vengono studiati nei corsi, prevalentemente delle lauree magistrali, non può prescindere da profonde conoscenze di base, che in partenza sono quelle della fisica di base, già studiate alle scuole superiori e che certamente saranno approfondite nei nostri corsi di studio, e che rappresentano il prerequisito fondamentale per una buona riuscita negli studi in Ingegneria Meccanica. Oltre a questo, molti altri corsi della laurea triennale hanno un carattere prevalentemente teorico, che però permettono di creare le fondamenta di una conoscenza che poi trova la sua applicazione in corsi come quelli in cui si affronta la simulazione di sistemi complessi, comprensibili soltanto se abbiamo ottime conoscenze di base, come quelle fornite dal corso di laurea triennale in Ingegneria Meccanica.
