In casa Pirelli si sono messi in testa di portare
il mondo digitale anche dentro quel vecchio pezzo di gomma nera che chiamiamo
pneumatico. Ecco come 3 cm 3 di tecnologia cambieranno per sempre il nostro
modo di guidare
"La potenza è nulla senza controllo".
Mentre si entra nel centro ricerca della Pirelli, alla
periferia di Milano, è impossibile non pensare a quella pubblicità degli anni
’90 un po’ kitsch con il supercampione della velocità Carl Lewis in tacchi a
spillo rossi. Il claim però è ancora perfetto per riassumere ciò che sta succedendo
qui. Nei laboratori accanto alla palazzina che nel 1872 ospitava il quartier
generale del fondatore Giovanni Battista Pirelli, è in corso una rivoluzione,
tanto silenziosa quanto dirompente, per il settore dell’auto.
Lo pneumatico, fino a un decennio fa terreno di gioco esclusivo di chimici e specialisti di mescole e polimeri, sta rapidamente diventando un oggetto cibernetico,
Lo pneumatico, fino a un decennio fa terreno di gioco esclusivo di chimici e specialisti di mescole e polimeri, sta rapidamente diventando un oggetto cibernetico,
destinato a cambiare radicalmente non solo come
utilizziamo auto, moto e camion, ma perfino la loro progettazione e i processi
industriali alla base della loro produzione. Il nome del progetto, Cyber Tyre,
trasmette solo una piccola parte di quello che vedremo in strada tra quattro o
cinque anni. L’idea è trasformare il pneumatico, che anche nelle auto più
intelligenti (come quelle che abbiamo raccontato nel numero dello scorso
aprile) è rimasto l’ultimo baluardo privo di elettronica, in una delle
terminazioni nervose più cruciali e sofisticate del veicolo. Perché, proprio
come le piante dei piedi di un centometrista, quei pochi centimetri di
battistrada sono il punto da cui si scarica a terra tutta la potenza. In questi
laboratori, dove in pochi mesi sono nati i pneumatici da Formula Uno che la
casa milanese è tornata a produrre dopo 20 anni, il dilemma controllo-potenza è
ben conosciuto.
"Oggi la misurazione delle forze che agiscono sulle gomme è completamente indiretta", spiega Maurizio Boiocchi, Chief Technical Officer di Pirelli (è tra i padri dei pneumatici della linea PZero). "I sistemi Abs, per esempio, sprecano la prima parte della frenata bloccando le ruote finché non slittano per poche frazioni di secondo. È inefficiente, ma è l’unico modo per capire la forza che posso applicare alla frenata". Il Cyber Tyre, invece, permetterà di conoscere in tempo reale le forze effettivamente in gioco nei punti di contatto tra il battistrada e l’asfalto. Per chi sta al volante sarà una rivoluzione: potrà adattare il suo stile di guida alle condizioni del fondo stradale oppure l’auto stessa potrà intervenire, per esempio evitando le accelerazioni o le frenate più brusche se il fondo stradale è bagnato e scivoloso, oppure lasciare che i sistemi di guida intelligente modulino per lui i comandi.
"Oggi la misurazione delle forze che agiscono sulle gomme è completamente indiretta", spiega Maurizio Boiocchi, Chief Technical Officer di Pirelli (è tra i padri dei pneumatici della linea PZero). "I sistemi Abs, per esempio, sprecano la prima parte della frenata bloccando le ruote finché non slittano per poche frazioni di secondo. È inefficiente, ma è l’unico modo per capire la forza che posso applicare alla frenata". Il Cyber Tyre, invece, permetterà di conoscere in tempo reale le forze effettivamente in gioco nei punti di contatto tra il battistrada e l’asfalto. Per chi sta al volante sarà una rivoluzione: potrà adattare il suo stile di guida alle condizioni del fondo stradale oppure l’auto stessa potrà intervenire, per esempio evitando le accelerazioni o le frenate più brusche se il fondo stradale è bagnato e scivoloso, oppure lasciare che i sistemi di guida intelligente modulino per lui i comandi.
Per
un produttore di gomme, la scelta di evolversi è un obbligo, ma anche
un’opportunità: "I
veicoli sono sempre più sofisticati: le sospensioni sono diventate intelligenti
e i motori sempre più potenti", osserva Boiocchi. "La Lamborghini Aventador, per esempio, arriva
a 700 cavalli… Ma
la superficie di appoggio a terra dei suoi pneumatici è praticamente la stessa
delle auto con la metà della potenza. È per questo che le gomme devono fare un
balzo in avanti. E visto che non possiamo aumentare la superficie di contatto a
terra, dobbiamo capire come sfruttare al meglio quella che abbiamo a disposizione".Boiocchi,
vero veterano di casa Pirelli, entrato in azienda nel 1971, quando si
disegnava tutto a mano e
le gomme venivano scolpite applicandovi una sorta di trasferello, è uno che sa
vedere lontano: fin dal 2002 intuì l’importanza di investire in ricerche che
intersecano quelle sulle reti neurali e l’intelligenza artificiale.
Il Cyber Tyre arriverà per primo sulle automobili di alta gamma, ma è destinato a diffondersi a tutti i livelli, soprattutto con l’ampliamento del parco di veicoli ibridi o elettrici. Per le auto convenzionali alimentate da carburanti fossili, promette un abbattimento dei consumi. Su quelle dotate di un motore elettrico permetterà di spingere le gomme al limite dell’aderenza senza mai arrivare allo slittamento, riuscendo così a sfruttare al meglio l’altissima coppia ai bassi regimi e la frenata per ricaricare le batterie.
Il cuore del Cyber Tyre è un sensore del diametro di poco inferiore a quello di un tappo di bottiglia e alto meno di due centimetri. "Il suo costo? Al momento è ancora alto, ma una volta industrializzato sarà meno del 10 per cento del costo del pneumatico. Così basso che la maggiorazione di prezzo sarà più che ripagata dalle nuove funzioni avanzate di sicurezza preventiva e di controllo del veicolo", dice Marco Sabatini, 45 anni, direttore del programma Cyber Tyre.Sabatini è un ex-cervelli in fuga che, prima di approdare in Pirelli, ha vissuto quasi dieci anni in Silicon Valley, specializzandosi all’Università di Berkeley, in California, lavorando in start up nel campo dei sensori e in STMicroelectronics dove ha contribuito a sviluppare i primi sensori Cmos che oggi troviamo in tutte le telecamere ad alta definizione.
Il Cyber Tyre è l’evoluzione degli attuali sistemi conosciuti come Tms, tyre monitoring system. I Tms oggi in commercio sono in grado di controllare temperatura e pressione delle gomme. Si tratta di un filone di ricerca battuto da un po’ tutti i grandi produttori, come Continental e Bridgestone. Pirelli, però, sembra vantare i risultati più avanzati, grazie a sostanziosi investimenti in ricerca, che nell’ultimo anno si attestano intorno ai 170 milioni di euro (il 7 per cento dei ricavi del settore Premium, che vale più di un miliardo di euro l’anno). Rispetto ai sistemi Tms attuali, il Cyber Tyre è l’unico già in grado di raccogliere una valanga di dati sulle forze che si scaricano a livello del battistrada, permettendo all’elettronica della macchina di capire quanta potenza è possibile scaricare sulle gomme, mantenendo sempre la massima sicurezza. "È un cambio di paradigma reso possibile dalla diffusione dell’elettronica sulle auto. Non sarebbe servito a nulla avere dati dai pneumatici, senza la capacità di elaborarli", continua con la sua spiegazione Boiocchi.
Prima ancora di arrivare al prototipo di sensore che ora è sul suo tavolo, l’innovazione più importante di Sabatini è stata la messa a punto di un modello di gestione dei progetti che integra molto della teoria del caos e che gli ha permesso di coordinare una rete impressionante di centri di ricerca, dai Politecnici di Milano e Torino all’Università di Berkeley, ai laboratori industriali sparsi un po’ in tutto il mondo, dall’Asia all’Europa, come se fosse una piccola start-up. La scommessa ha funzionato: questo team globale ha bruciato le tappe di uno sviluppo che oggi Sabatini stima di almeno due anni in anticipo rispetto ai concorrenti. "Cyber Tyre è molto più di un sensore", spiega nel suo ufficio. "È un sistema complesso, fatto di almeno tre tecnologie differenti, che devono raggiungere tutte livelli di affidabilità aeronautica, perché da esse dipenderà la sicurezza del veicolo".
La prima è il sensore posizionato all’interno della gomma nel quale sono combinati, in meno di tre centimetri cubi, un accelerometro, una batteria e un sistema di trasmissione dati. L’accelerometro miniaturizzato in grado di rilevare forze fino a 3mila volte l’accelerazione di gravità. Il dispositivo, più piccolo di una moneta da un centesimo è stato ridisegnato di sana pianta sulle specifiche di Sabatini perché l’unica cosa disponibile sul mercato era un sistema per applicazioni militari non sufficentemente sensibile e con un costo di 2500 dollari a pezzo. Il sistema di trasmissione è un’antenna a banda ultra larga – anche questo uno standard militare – che, prima che il team di Sabatini lo concepisse, non esisteva con queste caratteristiche di bassissimo consumo richieste dall'applicazione. Infine c’è la batteria che alimenta sia l’accelerometro sia l’antenna e che si è rivelata la sfida più difficile. "Oggi ci approssimiamo alla durata del pneumatico, ma stiamo sviluppando anche sistemi in grado di trasformare in energia le vibrazioni trasmesse dai pneumatici, garantendo un’alimentazione praticamente illimitata ai sensori", spiega Sabatini.
Il secondo pilastro del Cyber Tyre è l’elaborazione dei dati che arrivano dal battistrada per dargli senso e ricavarne informazioni. Il terzo, infine, è tutto l’insieme di software e interfacce che permettono di integrare queste informazioni nella guida, trasmettendole al conducente o all’elettronica dell’auto. Ciò significa sviluppo di software, ma anche design di nuove applicazioni legate alla performance di guida, al risparmio energetico e, soprattutto, alla sicurezza, destinata a diventare – finalmente – davvero preventiva. "Questo è un aspetto sul quale stiamo già lavorando con una grande casa di auto d’alta gamma nordeuropea", dice Boiocchi. "Ma sono convinto che tutti i costruttori vorranno integrare la gestione di questo tipo di dati nella loro prossima generazione di automobili, quelle che vedremo nei concessionari nel 2016-2017".
Forse è proprio qui la ricaduta più radicale del lavoro di Boiocchi e Sabatini. Il Cyber Tyre promette di trasformare le aziende di pneumatici da fornitori di scarpe (per quanto tecnologiche e avanzatissime), a co-progettisti e sviuppatori delle case automobilistiche. Non solo, la gestione della sensoristica e l’interpretazione dei dati apre nuovi business. Un esempio è la sperimentazione attualmente in corso su una flotta di camion commerciali in Brasile dove Cyber Fleet, una versione semplificata del Cyber Tyre che arriverà sul mercato entro la fine dell’anno, permette di monitorare in tempo reale e direttamente da Milano la pressione, il funzionamento e l’usura di centinaia di gomme che rotolano nell’altro emisfero e dare indicazioni su dove intervenire. "Il monitoraggio remoto delle gomme di una flotta di veicoli pesanti è un servizio molto interessante per una grande azienda di trasporti, ma anche per realtà più piccole, visto che un singolo pneumatico da camion costa almeno 1500 euro e migliorarne l’efficienza abbatte i consumi", osserva Boiocchi.
Complessivamente, il programma Cyber Tyre ha già prodotto decine di brevetti che pongono Pirelli anni avanti ai concorrenti e promettono ricadute in moltissimi altri settori, dai videogame all’elettronica di consumo, ma a chi gli chiede se queste innovazioni faranno dell’azienda milanese un dominatore del mercato nei prossimi anni, Boiocchi risponde con molta calma: "Sì, ci danno un vantaggio e una visibilità enorme, ma a termine dovremo stabilire degli standard e andare incontro alle grandi case automobilistiche nella loro necessità di avere più di un fornitore per garantirsi l’approvvigionamento". In questa serratissima corsa verso la prossima generazione di gomme intelligenti però non si vince solo per tecnologia. Le gomme sono davvero come le scarpe ,anche in senso estetico. È per questo che quando, dopo 15 anni di ricerche, i pneumatici Cyber Tyre arriveranno sui cataloghi dei gommisti, non avranno superato solo i severissimi test nelle sale delle torture dei laboratori Pirelli e le prove su strada con condizioni e temperature diversissime. L’ultimo giudizio, insindacabile, sarà quello del presidente Marco Tronchetti Provera, che ha sempre l’ultima parola sul design del battistrada. Perché la potenza è nulla senza controllo, è vero, ma anche l’occhio vuole la sua parte.
Il Cyber Tyre arriverà per primo sulle automobili di alta gamma, ma è destinato a diffondersi a tutti i livelli, soprattutto con l’ampliamento del parco di veicoli ibridi o elettrici. Per le auto convenzionali alimentate da carburanti fossili, promette un abbattimento dei consumi. Su quelle dotate di un motore elettrico permetterà di spingere le gomme al limite dell’aderenza senza mai arrivare allo slittamento, riuscendo così a sfruttare al meglio l’altissima coppia ai bassi regimi e la frenata per ricaricare le batterie.
Il cuore del Cyber Tyre è un sensore del diametro di poco inferiore a quello di un tappo di bottiglia e alto meno di due centimetri. "Il suo costo? Al momento è ancora alto, ma una volta industrializzato sarà meno del 10 per cento del costo del pneumatico. Così basso che la maggiorazione di prezzo sarà più che ripagata dalle nuove funzioni avanzate di sicurezza preventiva e di controllo del veicolo", dice Marco Sabatini, 45 anni, direttore del programma Cyber Tyre.Sabatini è un ex-cervelli in fuga che, prima di approdare in Pirelli, ha vissuto quasi dieci anni in Silicon Valley, specializzandosi all’Università di Berkeley, in California, lavorando in start up nel campo dei sensori e in STMicroelectronics dove ha contribuito a sviluppare i primi sensori Cmos che oggi troviamo in tutte le telecamere ad alta definizione.
Il Cyber Tyre è l’evoluzione degli attuali sistemi conosciuti come Tms, tyre monitoring system. I Tms oggi in commercio sono in grado di controllare temperatura e pressione delle gomme. Si tratta di un filone di ricerca battuto da un po’ tutti i grandi produttori, come Continental e Bridgestone. Pirelli, però, sembra vantare i risultati più avanzati, grazie a sostanziosi investimenti in ricerca, che nell’ultimo anno si attestano intorno ai 170 milioni di euro (il 7 per cento dei ricavi del settore Premium, che vale più di un miliardo di euro l’anno). Rispetto ai sistemi Tms attuali, il Cyber Tyre è l’unico già in grado di raccogliere una valanga di dati sulle forze che si scaricano a livello del battistrada, permettendo all’elettronica della macchina di capire quanta potenza è possibile scaricare sulle gomme, mantenendo sempre la massima sicurezza. "È un cambio di paradigma reso possibile dalla diffusione dell’elettronica sulle auto. Non sarebbe servito a nulla avere dati dai pneumatici, senza la capacità di elaborarli", continua con la sua spiegazione Boiocchi.
Prima ancora di arrivare al prototipo di sensore che ora è sul suo tavolo, l’innovazione più importante di Sabatini è stata la messa a punto di un modello di gestione dei progetti che integra molto della teoria del caos e che gli ha permesso di coordinare una rete impressionante di centri di ricerca, dai Politecnici di Milano e Torino all’Università di Berkeley, ai laboratori industriali sparsi un po’ in tutto il mondo, dall’Asia all’Europa, come se fosse una piccola start-up. La scommessa ha funzionato: questo team globale ha bruciato le tappe di uno sviluppo che oggi Sabatini stima di almeno due anni in anticipo rispetto ai concorrenti. "Cyber Tyre è molto più di un sensore", spiega nel suo ufficio. "È un sistema complesso, fatto di almeno tre tecnologie differenti, che devono raggiungere tutte livelli di affidabilità aeronautica, perché da esse dipenderà la sicurezza del veicolo".
La prima è il sensore posizionato all’interno della gomma nel quale sono combinati, in meno di tre centimetri cubi, un accelerometro, una batteria e un sistema di trasmissione dati. L’accelerometro miniaturizzato in grado di rilevare forze fino a 3mila volte l’accelerazione di gravità. Il dispositivo, più piccolo di una moneta da un centesimo è stato ridisegnato di sana pianta sulle specifiche di Sabatini perché l’unica cosa disponibile sul mercato era un sistema per applicazioni militari non sufficentemente sensibile e con un costo di 2500 dollari a pezzo. Il sistema di trasmissione è un’antenna a banda ultra larga – anche questo uno standard militare – che, prima che il team di Sabatini lo concepisse, non esisteva con queste caratteristiche di bassissimo consumo richieste dall'applicazione. Infine c’è la batteria che alimenta sia l’accelerometro sia l’antenna e che si è rivelata la sfida più difficile. "Oggi ci approssimiamo alla durata del pneumatico, ma stiamo sviluppando anche sistemi in grado di trasformare in energia le vibrazioni trasmesse dai pneumatici, garantendo un’alimentazione praticamente illimitata ai sensori", spiega Sabatini.
Il secondo pilastro del Cyber Tyre è l’elaborazione dei dati che arrivano dal battistrada per dargli senso e ricavarne informazioni. Il terzo, infine, è tutto l’insieme di software e interfacce che permettono di integrare queste informazioni nella guida, trasmettendole al conducente o all’elettronica dell’auto. Ciò significa sviluppo di software, ma anche design di nuove applicazioni legate alla performance di guida, al risparmio energetico e, soprattutto, alla sicurezza, destinata a diventare – finalmente – davvero preventiva. "Questo è un aspetto sul quale stiamo già lavorando con una grande casa di auto d’alta gamma nordeuropea", dice Boiocchi. "Ma sono convinto che tutti i costruttori vorranno integrare la gestione di questo tipo di dati nella loro prossima generazione di automobili, quelle che vedremo nei concessionari nel 2016-2017".
Forse è proprio qui la ricaduta più radicale del lavoro di Boiocchi e Sabatini. Il Cyber Tyre promette di trasformare le aziende di pneumatici da fornitori di scarpe (per quanto tecnologiche e avanzatissime), a co-progettisti e sviuppatori delle case automobilistiche. Non solo, la gestione della sensoristica e l’interpretazione dei dati apre nuovi business. Un esempio è la sperimentazione attualmente in corso su una flotta di camion commerciali in Brasile dove Cyber Fleet, una versione semplificata del Cyber Tyre che arriverà sul mercato entro la fine dell’anno, permette di monitorare in tempo reale e direttamente da Milano la pressione, il funzionamento e l’usura di centinaia di gomme che rotolano nell’altro emisfero e dare indicazioni su dove intervenire. "Il monitoraggio remoto delle gomme di una flotta di veicoli pesanti è un servizio molto interessante per una grande azienda di trasporti, ma anche per realtà più piccole, visto che un singolo pneumatico da camion costa almeno 1500 euro e migliorarne l’efficienza abbatte i consumi", osserva Boiocchi.
Complessivamente, il programma Cyber Tyre ha già prodotto decine di brevetti che pongono Pirelli anni avanti ai concorrenti e promettono ricadute in moltissimi altri settori, dai videogame all’elettronica di consumo, ma a chi gli chiede se queste innovazioni faranno dell’azienda milanese un dominatore del mercato nei prossimi anni, Boiocchi risponde con molta calma: "Sì, ci danno un vantaggio e una visibilità enorme, ma a termine dovremo stabilire degli standard e andare incontro alle grandi case automobilistiche nella loro necessità di avere più di un fornitore per garantirsi l’approvvigionamento". In questa serratissima corsa verso la prossima generazione di gomme intelligenti però non si vince solo per tecnologia. Le gomme sono davvero come le scarpe ,anche in senso estetico. È per questo che quando, dopo 15 anni di ricerche, i pneumatici Cyber Tyre arriveranno sui cataloghi dei gommisti, non avranno superato solo i severissimi test nelle sale delle torture dei laboratori Pirelli e le prove su strada con condizioni e temperature diversissime. L’ultimo giudizio, insindacabile, sarà quello del presidente Marco Tronchetti Provera, che ha sempre l’ultima parola sul design del battistrada. Perché la potenza è nulla senza controllo, è vero, ma anche l’occhio vuole la sua parte.
Fonte:http://gadget.wired.it/
