L’offerta formativa nazionale nel settore dell’Ingegneria dell’Automazione è diffusa sia in corsi di studio triennale di base che in corsi Magistrali di diversa tipologia nei settori dell'Automazione e della Robotica.
L'automazione moderna, che include la robotica e i sistemi robotizzati, è una disciplina che nasce nella seconda metà del 1900 e che é caratterizzata da una forte connotazione multidisciplinare fra l'informatica, la meccanica, l'elettronica e i controlli automatici. Proprio perché multidisciplinare si tratta di una disciplina spesso all'avanguardia della ricerca tecnologica, particolarmente ricca di contenuti innovativi.
Di cosa si parla nei corsi di laurea del settore dell'Automazione? Se si considerano le definizioni 'formali' si trova scritto che l'ingegnere dell'Automazione dovrà sapere come descrivere matematicamente e fisicamente i sistemi da controllare, per cui dovrà conoscere approfonditamente gli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base ed essere capace di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria e dei sistemi complessi che richiedono un approccio interdisciplinare.
Cosa significa tutto questo? Pensiamo al sistema di percezione umana. Nei sistemi di automazione il controllo può essere rappresentato dal cervello, che invia comandi agli attuatori che sono i muscoli, i quali eseguono azioni fisiche sull'ambiente in genere attraverso sistemi meccanici, ma anche idraulici o pneumatici. Gli effetti di queste azioni sull'ambiente sono misurati da sensori (visivi e tattili), che inviano segnali di ritorno in retroazione - i cosiddetti sistemi feedback - al controllore e sulla base di questa misura il controllo genera altri comandi, sino a che non si ottiene il comportamento desiderato, possibilmente senza errori. Gli ingegneri del controllo rappresentano in forma astratta la connessione intelligente tra percezione e azione, utilizzando schemi che visualizzano in modo intuitivo le connessioni fra tutti i componenti di un sistema di automazione.
Pensiamo all'Internet of Things in cui si ha convergenza tra sensoristica, elaborazione e comunicazione in rete di apparati digitali specializzati, studiati per essere impiegati ovunque serva raccogliere ed elaborare informazioni, automatizzare o integrare il funzionamento di apparati diversi. Sono reti che per funzionare bene e per garantire la loro stabilità hanno la necessità di un sistema smart di controllo e di supervisione.
Pensiamo alla robotica con tutte le sue applicazioni nell'industria, nella chirurgia, nei veicoli subacquei, nei veicoli a guida autonoma.
Ma cosa sono concretamente i sistemi complessi di cui stiamo parlando? Sono tutti quei prodotti dell’ingegneria che dobbiamo controllare: un elenco non esaustivo comprende:
- i macchinari per le lavorazioni industriali di tipo meccanico,
- gli autoveicoli, gli aerei, i treni, le navi e tutte le reti di trasporto,
- i processi chimici, quelli elettrici e le apparecchiature biomedicali,
- la robotica e le interfacce aptiche,
- i sistemi autonomi,
- i sistemi manifatturieri e di produzione
- i sistemi meccatronici e domotici (la smart home),
- gli ecosistemi,
- i sistemi economici e finanziari,
- i flussi informatici dei sistemi automatizzati,
- i sistemi di teleoperazione
Non sembra un po' troppo? Vediamo di non fare confusione: non è l'ingegnere dell'automazione che costruisce l'aereo, il treno, la nave, il motore elettrico o il processore di controllo. Quello è un compito specifico di altre discipline ingegneristiche. L'ingegnere dell'automazione deve invece capire il sistema che sta studiando per controllarne il funzionamento e per prevederne i cambiamenti nel tempo. Non è poco: richiede molte competenze e lo sviluppo di importanti capacità di sintesi per una modellazione corretta del processo allo studio.
Spesso nelle lauree magistrali lo studente di automazione proviene da altre discipline, perché ha il desiderio di controllare gli apparati che ha studiato durante i corsi di primo livello. Non è un caso infatti che un laureato in Ingegneria dell'Automazione rappresenti una felice anomalia tra i laureati in Ingegneria, in quanto può iscriversi all'albo professionale degli Ingegneri sia del settore industriale, che in quello dell'informazione.
Si trova lavoro? I nostri laureati in grande maggioranza trovano lavoro entro due settimane dal conseguimento del titolo, a volte vengono assunti anche prima della laurea: praticamente in tutti i campi di tipo industriale e di applicazioni informatiche c'è estremo bisogno di automazione.
Ad esempio i nostri laureati trovano impiego in settori quali:
- la produzione di macchine automatiche, di robot e di sistemi meccatronici, derivanti
- dalla progettazione integrata della meccanica e dell'elettronica di misura e controllo;
- l’industria di processo (chimica, petrolchimica, energia, etc.);
- le aziende automobilistiche, aeronautiche, aerospaziali e dei trasporti;
- l'industria produttrice di beni di largo consumo;
- le società di ingegneria operanti nel campo delle tecnologie dell’informazione per l’automazione
- e la produzione industriale;
- i sistemi con reti di controllo (ad esempio le smart grids);
- gli organismi che sovrintendono o partecipano alla gestione di risorse (materiali, naturali e umane) di rilevante interesse economico e sociale.
Frequentemente i laureati in Ingegneria dell'Automazione proseguono la propria formazione con corsi di dottorato. Troppo spesso le aziende italiane si lamentano perché i laureati in Automazione sono numericamente inferiori rispetto alle esigenze di mercato, la situazione si aggrava considerando che molti scelgono di iniziare la carriera professionale con esperienze all'estero.
Cosa c'è di diverso da Ingegneria Informatica? Nel passato la distinzione tra automazione, informatica, elettronica e telecomunicazioni era poco netta, anche perché spesso le impostazioni metodologiche avevano radici comuni: in particolare il settore dell'Automazione spesso ha rappresentato un indirizzo dell'Ingegneria Informatica. Oggi non è più così per la iperspecializzazione dell'Informatica e perché l'Ingegnere dell'Automazione deve avere una visione d'insieme dei processi da controllare
La robotica è una disciplina tipica degli ingegneri meccanici? La robotica è forse l'esempio più classico di interdisciplinarietà. Nella costruzione del robot c'è senza dubbio la necessità di conoscenze tipiche del settore meccanico, ma non solo: gli attuatori che muovono i robot sono azionamenti elettrici, comandati con algoritmi di controllo e guidati da sensori di misura a volte molto complessi - pensiamo ai robot chirurghi con feedback visivo. E' il solito ragionamento: qual è l'ingegnere di sistema capace di far funzionare bene una applicazione così complessa?
Chi progetta i sistemi automotive? E' possibile ripetere la risposta precedente, considerando altre figure di ingegneri (non solo meccanici, ma anche elettronici, elettrici, informatici, delle telecomunicazioni). Va aggiunta solo una considerazione: nelle applicazioni complesse spesso gli ingegneri di progetto lavorano in team, con competenze differenziate.
Quali sono le materie di riferimento che vengono insegnate nei corsi di Automazione? Anche qui è possibile un elenco non esaustivo.
- Teoria dei sistemi, della stima e del controllo (dai corsi di Automatica di base ai corsi più avanzati)
- Modellistica e identificazione dei processi da studiare anche in presenza di incertezze
- Basi di meccanica e di informatica
- Robotica
- Supervisione e controllo dei processi industriali
- Controllo digitale e a eventi discreti
- Sensoristica per il controllo e meccatronica
Ogni sede italiana poi avrà indirizzi specifici, spesso più di uno, che dipendono molto dalle attività di ricerca dei singoli docenti. In alcune sedi è maggiore la rilevanza data alla robotica, in altre alla meccatronica, all'automotive, agli azionamenti elettrici, allo studio di veicoli autonomi, al controllo coordinato di più agenti (robot mobili, droni, veicoli subacquei).
Davvero a livello nazionale l'offerta è molto articolata.
Ci sono molte materie teoriche, esistono anche le attività di laboratorio? E' vero che occorre formare un ingegnere capace di comprendere i sistemi complessi, per cui sono necessarie solide basi teoriche.
E' altrettanto vero che l'automazione si presta particolarmente bene alle esperienze di laboratorio: uno di motivi principali per cui gli studenti di Automazione si appassionano agli studi è proprio legato alle esperienze pratiche presentate e affrontate durante gli esami, che già predispongono al lavoro in team, tipico di chi affronta e risolve problemi ingegneristici.
Ti aspettiamo, contiamo sulla tua iniziativa e sulle tue idee.
