Trasferimento e scale-up industriale delle tecnologie al plasma

La tecnologia al plasma è un settore avanzato che vanta importanti sviluppi e applicazioni in vari ambiti tecnologici e industriali. Le tecnologie al plasma offrono un elevato potenziale di sviluppo per il miglioramento delle funzionalità superficiali dei prodotti e per l’implementazione di processi innovativi a basso impatto ambientale. Infatti, le prestazioni dei prodotti dipendono fortemente dalle caratteristiche fisico-chimiche delle superfici.

In generale, fornire soluzioni totalmente innovative e in grado di competere sul mercato richiede una nuova visione per lo sviluppo dei campi di applicazione tecnologica coinvolti. La spinta innovativa in molti casi deriva dalla ricerca scientifica di punta per poi essere seguita dal trasferimento dei risultati al mondo industriale e dal successivo sviluppo in soluzioni scalabili ed effettivamente applicate a livello produttivo. Tuttavia la fattibilità di uno specifico trattamento superficiale in laboratorio, non determina necessariamente la possibilità di un diretto trasferimento e applicabilità ai processi industriali.

Multidisciplinarietà per affrontare la complessità

Le tecnologie al plasma per le applicazioni industriali sono sistemi che presentano un grado di complessità superiore rispetto ai plasmi termonucleari. La definizione di plasma è anche difficilmente applicabile ad alcuni di questi sistemi. Questa è la ragione per cui i processi di trasferimento tecnologico, che coinvolgono soluzioni dedicate alle applicazioni industriali, richiedono l’intervento di esperti in diversi settori: dagli specialisti di plasmi e scienze dei materiali, a chi si occupa di ingegneria del processo e controllo di sistemi, dagli esperti di metrologia e caratterizzazione dei materiali e delle superfici, fino ad arrivare a chi sviluppa il design di prodotto, sempre coinvolgendo anche esperti che si occupino di sostenibilità dei processi e delle tecnologie e, infine, chi progetta e sviluppa i piani di commercializzazione. Il processo di innovazione che parte dalle esigenze commerciali del prodotto e coinvolge trattamenti delle superfici con i plasmi richiede una visione di insieme e la convergenza razionalizzata delle diverse competenze.

Il processo di trasferimento nei settori tecnologici di punta, caratterizzati da alta complessità di sviluppo, necessità di integrazione delle varie discipline e richiesta di alta performance industriale, richiede di affrontare numerose sfide, diventando esso stesso un sistema complesso che va attentamente progettato e sviluppato. E’ il processo stesso di innovazione e trasferimento tecnologico che deve essere studiato e ottimizzato.

Come detto, la prima sfida è rappresentata dalla necessità di integrazione di diversi ambiti di conoscenza scientifici e tecnici, ostacolata spesso dalla mancanza di un linguaggio comune tra i vari esperti e della capacità e possibilità di creare un tavolo di concertazione e di co-creazione, dove competenze complementari convivono e si rafforzano per il raggiungimento di un obiettivo condiviso. Un approccio, questo, che è ancora poco diffuso, ma che possiede la forza intrinseca per lo sviluppo di soluzioni condivise, che portano con sé un grande potenziale applicativo.

Il metodo, che possiamo definire di integrazione a “priori“, facilita l’accettazione del cambiamento a vari livelli aziendali e dovrebbe sostituire i più diffusi approcci sequenziali, nei quali ciascun esperto interviene in fasi diverse del processo di ricerca e sviluppo. Questa metodologia può anche fornire un supporto nella riduzione del divario tra le soluzioni sviluppate alla scala laboratorio rispetto alle soluzioni industriali, che devono soddisfare alle diverse richieste, quali la necessaria riproducibilità dei trattamenti realizzati in tempi e modi che siano sostenibili economicamente, l’uniformità delle funzionalità dei trattamenti eseguiti su superfici estese, la velocità e la capacità produttiva per rispondere in modo adeguato alla domanda di mercato e, non meno importante, la garanzia della salubrità dell’ambiente di lavoro e la sicurezza dei lavoratori.

Un ulteriore divario da colmare nell’approccio multidisciplinare, tra ricerca applicata in ambito academico e quello industriale, riguarda le tempistiche e l’impostazione degli obiettivi. Nel caso dell’industria una delle principali richieste è la facilità di scalabilità industriale insieme alla riduzione del time-to-market, sia per ragioni di efficienza del processo di sviluppo, che di competitività con gli atri attori sul mercato. Invece, nel caso della ricerca applicata, realizzata in ambito accademico, il processo di sviluppo segue solitamente altre logiche e altre esigenze che hanno il principale e nobile scopo di genare conoscenza e know how, il cui naturale sbocco sono le pubblicazioni scientifiche e talvolta i brevetti.

 

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