csp ing. fontana

CESTACESTA

CESTA - Cyber Enterprise for Solar Thermodynamics Application

Prof. Flavio Fontana (ENEA, Usability & Media LAB)Università di Roma La Sapienza

Ing. Fabrizio Fabrizi (ENEA)

Palermo, 15 Aprile 2011

Usability & Media Lab


La Proposta

Regione Siciliana

ASSESSORATO REGIONALE DELLE ATTIVITA’ PRODUTTIVEDIPARTIMENTO REGIONALE DELLE ATTIVITA’ PRODUTTIVE

AVVISO PUBBLICO PER LA CONCESSIONE DELLE AGEVOLAZIONI IN FAVORE DELLA RICERCA,

SVILUPPO ED INNOVAZIONE PREVISTE DALL’ART 5 DELLA LEGGE REGIONALE 16.12.2008, N. 23

Linea di intervento 4.1.1.1 del POR FESR Sicilia 2007-2013


La Proposta

COMPOSIZIONE DEL PARTENARIATO:

Easy Integrazione di Sistemi s.r.l. (capofila) Idea s.r.l. Network e Communications s.r.l. Enea

Altri soggetti del Partenariato:

Consorzio S.I.R.I.O., Engineering Ingegneria Informatica S.p.A.

Costo del Progetto € 5.937.000 Contributo richiesto € 3.927.100 Area Tematica di Progetto: Energia e Ambiente Durata del Progetto 30 Mesi


Budget

Soggetti che compongono il partenariato

Spese ammissibili di progetto per soggettoSpese ammissibili

di progetto per soggetto

%

Sviluppo sperimentale

Ricerca industriale

Ricerca di base TOTALE TOTALE

Easy Integrazione di Sistemi s.r.l 700.000 700.00011,8%

Idea s.r.l. 700.000 700.00011,8%

Network e Communications s.r.l. 700.000 700.00011,8%

Enea 1.220.000 1.220.00020,5%

N.B.: sopra il nucleo minimo del raggruppamento

Consorzio S.I.R.I.O. 1.616.500 1.616.50027,2%

Engineering Ingegneria Informatica S.p.A.

1.000.500 1.000.50016,9%


LA PROBLEMATICA AFFRONTATA La tecnologia del solare termodinamico utilizza la radiazione solare

per portare ad elevata temperatura un fluido circolante nell'impianto. I collettori solari termodinamici, basati su tecniche di concentrazione della radiazione su un fluido vettore, generano temperature che possono superare i 1000°C contro i 95° massimi dei classici collettori solari termici utilizzati per la produzione di acqua calda sanitaria.

L’Italia rappresenta uno dei Paesi europei più significativi per la produzione di energia da fonte solare per l’elevato irraggiamento medio annuo, in particolare nelle regioni del sud.

L’ENEA ha orientato l’attività di ricerca e sviluppo sulle tecnologie solari a concentrazione con la finalità di realizzare impianti sperimentali innovativi di prova per la generazione di potenza elettrica.


LA PROBLEMATICA AFFRONTATA

I vantaggi del modulo solare sono:

massimo sfruttamento degli apporti solari disponibili per mezzo di tubi dotati di un rivestimento brevettato che assicurano il massimo rendimento della luce solare;

utilizzo di fluidi di lavoro innocui e rispettosi dell'ambiente senza emissioni né inquinamento;

parzializzazione e controllo modulare con un tecnologia modulare d

i dimensioni contenute ed è esteticamente non impattante;

ibridizzazione con le biomasse per sviluppare sul territorio produzioni locali di energia termica ed elettrica atta a soddisfare i carichi di punta delle reti di distribuzione locale.


LA PROBLEMATICA AFFRONTATA Il presente progetto si propone di:

fornire un “package” integrato di studi, progettazioni, e attività specialistiche attinenti all’industrializzazione e la messa a punto dei processi produttivi per la fabbricazione dei componenti, prove di qualificazione componenti, nonché la realizzazione e l’esercizio sperimentale di impianti dimostrativi su scala industriale, gestiti e controllati in remoto attraverso gli strumenti messi a disposizione dalla “Cyber Enterprise” (CE);

sperimentare in un unico spazio/ambiente virtuale tutte le componenti coinvolte nell’iniziativa: centri di ricerca, centri di progettazione, centri di fabbricazione, gli impianti solari di produzione e, ovviamente, il centro remotizzato di gestione/controllo;

ricercare, progettare e sperimentare una componentistica sempre più “pseudo-intelligente” e integrata con l’impianto stesso, attraverso la rete (forte processo di innovazione regionale per PMI del settore).


LA PROBLEMATICA AFFRONTATA

La diffusione e il conseguente sviluppo della tecnologia Solare Termodinamico (TST) necessita di un piano nazionale con un modello regionale ed extra regionale per governare i rispettivi processi produttivi (ricerca e sviluppo, filiera componenti e impianti di produzione di energia) nell’ambito dell’obiettivo di missione delle energie innovabili 20-20-20.

In questo contesto vanno considerati i finanziamenti previsti dal governo italiano, dal piano regionale Sicilia e dagli obiettivi di sviluppo delle regioni obiettivo I.

Il piano di sviluppo della TST ha come obiettivo di realizzare impianti per circa 250 MW entro il 2016 con un modello industriale regionalizzato ed interregionale che dovrà produrre, si stima, circa 100.000 componenti fondamentali della TST con un numero di addetti di almeno 3000 per anno (nel periodo di riferimento 2010-2020) e un mercato di circa 400-600 milioni di €/a.


LA PROBLEMATICA AFFRONTATA Lo sviluppo della filiera nazionale TST richiede una CE, a livello

regionale, e nuove realtà di R&S con capacità produttive di componentistica e produzione di energia per nuovi impianti per circa 2.500.000 mq. di superficie riflettente da specchi solari, in relazione ai 250 MW previsti dal piano nazionale.

Si prevedono, quindi, circa 3000 collettori solari in tre anni, 150 milioni di €/anno di fatturato e circa 2500/anno di addetti per 10 anni escluso l’indotto.

Il modello innovativo di CE, ideato e implementato da ENEA per l’impianto Archimede, deve avere una collocazione regionale per ridurre, in questa fase, i costi della realizzazione e delle risorse umane coinvolte e per superare la forte limitazione di innovazione nella TST della stessa CE e concorrere nel sempre più competitivo mercato dell’energia. I partner del progetto CESTA possono ritenersi idonei e rappresentativi per conseguire gli obiettivi previsti dalle attività che stanno, comunque, portando avanti nel settore di riferimento con un risparmio della spesa complessiva dell’investimento di circa il 30 %.


LA PROBLEMATICA AFFRONTATA Lo sviluppo della filiera nazionale TST richiede una CE che permetterà di

presidiare l’intera filiera produttiva e consentirà il controllo remoto e la gestione della Filiera TST e dell’impianto.

I risultati attesi sono i seguenti:

un modello complesso della CE applicata alla TST dal punto di vista tecnico-funzionale; architettura dell’ambiente di simulazione distribuito basato su componenti virtuali e moduli funzionali attinenti le principali funzioni di gestione del ciclo di vita dell’impianto; modello generalizzato dei Componenti Virtuali (CV) e dei Moduli Funzionali (MF) con gestione innovativa e integrata per mezzo di un modulo Gestore di CV (GCV) e un modulo gestore della Comunicazione (CM) con adeguato protocollo; base di conoscenza e ontologie del contesto impiantistico del Solare Termodinamico; interfacce visuali avanzate interattive basate su icone, simbolismi e visione 3D per gestione CE, procedura di avvio Impianto reale console di gestione e controllo Impianto; messa a punto di procedure di sicurezza basate su agenti “intelligenti di comunicazione” per la protezione delle applicazioni della CE e delle proprietà intellettuali (IP) dei vari partner (applicazioni server); centro Pilota e di dimostrazione CE con frame-work di analisi prestazionale e affidabilità dei sistemi; meta piattaforma di e-learning e corsi sulla CE e la TST; raccomandazioni per esportare l’esperienza della CE in altri contesti regionali e

nazionali.


Effetti positivi di CESTA e RicaduteLa realizzazione del progetto CESTA si ritiene possa avere effetti positivi

di particolare importanza rispetto ai seguenti fattori:

qualità occupazionale produttività/competitività; esportazione profilo tecnico/scientifico/professionale; proprietà intellettuale; nuovi prodotti.

Le ricadute dei risultati attesi dal progetto CESTA riguarderanno i seguenti settori, ritenuti di potenziale eccellenza per la Strategia regionale e per l’Innovazione (SRI):

ICT Nuovi materiali e Nanotecnologie Sistemi avanzati di manifattura Chimica Energia e Ambiente

Obiettivi RealizzativiObiettivi Realizzativi• Fornire servizi a supporto della progettazione e della simulazione in ambienti distribuiti di Componenti Virtuali (VC), utilizzando Internet come piattaforma di accesso;

• Integrare un sistema di comunicazione avanzata, applicabile ad imprese virtuali, sviluppato in linguaggio Java;

• Progettare sistemi di interfacciamento visuale avanzato alla Cyber Enterprise (CE) a supporto del lavoro cooperativo in rete e all’utilizzo dei prototipi dei VC;

• Progettare moduli funzionali in ambiente web-db (VC Catalogue) indipendenti e integrati in un’unica piattaforma (Matrix);

• Definire gli standard ed il protocollo di comunicazione per la simulazione dei VC.

CESTACESTA• Panoramica sullo scenario Globale

• Caratterizzazione dell’Impresa Virtuale e il modello della Cyber Enterprise

• Le attività di sperimentazione svolte e i moduli realizzati

• Definizione dell’architettura generale e funzionale della CE

•I risultati dei test di usabilità, le conclusioni e i futuri sviluppi

La nuova catena del valoreLa nuova catena del valore

Produzione Logisticaentrata

Logisticauscita

Mktg Servizi

Porter (1985)

La schematizzazione vede il flusso informativo attraversare in modo lineare e consequenziale i processi aziendali identificati lungo la filiera produttiva

Catena del valore tradizionale

Catena del valore virtuale Produzione Logistica

entrataLogistica

uscitaMktg Servizi

Catena del valore virtuale

Raccolta e gestione dell’informazione

Il flusso informativo si sviluppa “a rete”: le informazioni assumono valore via via crescente lungo la catena

Infrastruttura processi

rigidi

Competenze chiave interne

Prodotti Canali Clienti

Modello aziendale tradizionale, attenzione sul prodotto/servizio

RIBALTAMENTO: L’impresa “centrata sul cliente”

La gestione efficace della catena del valore presuppone la condivisione in rete di alcuni processi aziendali.

Canaliintegrati

Esigenzedei

clienti

Infrastrutturaprocessiflessibili

Componentichiave

int. e di outsorce Prodotti

Modello di e-business, attenzione sul cliente

Catena del Valore

VIRTUALE

TRADIZIONALE

Modello dell’Impresa VirtualeModello dell’Impresa Virtuale

Il modello è centrato sull’evoluzione dei processi di comunicazione delle imprese.

Un’Impresa Virtuale manca di una caratterizzazione fisica e strutturale tipica di un’impresa reale, tuttavia funziona come essa nell’immaginazione dell’osservatore.

ImpiegatiImpiegati ClientiClienti

PartnersPartners FornitoriFornitori

Modello tradizionale

ImpiegatiImpiegati ClientiClienti

PartnersPartners FornitoriFornitori

Modello relazionale

Informazioni

Il lavoro Cooperativo e il TelelavoroIl lavoro Cooperativo e il TelelavoroL’ICT offre strumenti innovativi per:

Comunicazione interpersonale a distanza

Condivisione di risorse con altri utenti connessi alla rete

Sincroni Asincroni

Sistemi di comunicazione

Testo, audio e comunicazione video

Posta elettronica, computer conferencing, messaggi

sonori e fax

Sistemi per la condivisione di risorse

Condivisione dello schermo e lavagna elettronica, strumenti per

la progettazione

Accesso agli archivi di file e ai multimedia database,Piattaforme di e-learning

Sistemi di supporto a processi di gruppo

Sistemi per la gestione dei progetti, calendari condivisi, sistemi per la produzione, strumenti di votazione, strumenti per la

generazione di idee e per discussioni a ruota libera

Gli elementi principali, che entrano in gioco nella gestione cooperativa del lavoro, sono: • Coordinamento

• Collaborazione• Codecisione

La Cyber EnterpriseLa Cyber Enterprise

Virtual Component (VC)Sono codici di simulazione, applicazioni software, che replicano il comportamento di processi noti (Intellectual Properties o IP).

È il blocco base di una simulazione modellato esclusivamente dalle sue porte I/O

La Cyber Enterprise adotta una architettura distribuita per:• rendere irrilevante la localizzazione geografica dei sistemi dei partner “reali” della CE;

• creare nuovi mercati;

• offrire nuovi prodotti e processi produttivi;

• assicurare flessibilità, importante per rispondere in modo adeguato e puntuale alle richieste del mercato.

Scopo del progetto CE Raggiungere la validazione concettuale di metodologie, piattaforme e tecnologie che supportano l’integrazione e la programmazione, in ambiente distribuito, di sistemi complessi basati su Componenti Virtuali (VC) eterogenei.

Cyber Enterprise

Cyber Enterprise

Internet• comunicazione pubblica istituzionale e commerciale• pubbliche relazioni• e-commerce

Internet• comunicazione pubblica istituzionale e commerciale• pubbliche relazioni• e-commerce

Extranet• comunicazione e servizi• integrazione della conoscenza(partner, clienti,ecc.)• assistenza

Extranet• comunicazione e servizi• integrazione della conoscenza(partner, clienti,ecc.)• assistenza

Intranet• comunicazioni interne• lavoro cooperativo

Intranet• comunicazioni interne• lavoro cooperativo

I Network della Cyber EnterpriseI Network della Cyber EnterpriseIdentificazione dellIdentificazione dell’’UtenzaUtenza

Analisi dei requisiti utente:• Requisiti organizzativi (corso d’apprendimento, punto di consulenza, ecc.)• Requisiti generali (facilità d’uso, robustezza, chiarezza nei messaggi, ecc.)• Requisiti funzionali (uso del mouse, uso della tastiera, icone, ecc.)• Requisiti tecnici (indipendenza dal SO, velocità di downloading, ecc)

• Utente Finale • Visitatore (Cyber Enterprise)

• Partner (Cyber Enterprise)• Progettista dei VC ( “ “ )

• Manager della Cyber Enterprise• Manager Web della Cyber Enterprise• Manager/Amministratore dei Data Base• Manager dei Componenti Virtuali

InternetInternet

ExtranetExtranet

IntranetIntranet

Architettura Generale della CEArchitettura Generale della CE

AVIWeb

ClientClient

DatabaseCentrale

Local DatabaseWS 1,2,...,n

VC1

CommunicationManagerModule

Extranet

Browser

Agente Soc-Cogn

VC Manager & Interface

Interface & Setup

Interface & Setup

Interface & Setup

VC2 VCn

Advanced Visual Interface

VERGIL

Agents

WS1 WS2 WSn

IntranetService

Network

ServerServer

Internet

Architettura Generale dellaArchitettura Generale della CECE

ClientClient

ServerServerWeb

DB Centrale

AVI

VCsInterface &

Setup

DB

Agente Intelligente

VEC

Browser

VC Manager CommunicationManager

WebCEVI SERVER

VIRTUAL MEETING (Java Applet)CEPI (Java Applet)CESI (Java Applet)CEVI (Java Applet)

Vergil

Browser

Suppliers

ICA

VC

Central DB

Users

CMVCMDB

VC server <A>

VC server <N>

VCs

DB

VCsCyber Enterprise Core

Virtual Component Manager

CommunicationManager

Web Seminar

CooperativeWork

Training

Web

Multimedia

...

InterfacceVisuali

Avanzate

InterfacceVisuali

Avanzate

Virtual Meeting

3D

Virtual Meeting

3D

AgenteSocio

Cognitivo

AgenteSocio

Cognitivo

Utente FinaleUtente Finale

Architettura Generale della CEArchitettura Generale della CE


Schema funzionale della CE


Il progetto CESTA si articola nelle seguenti 5 Fasi di lavoro:

FASE 1: Definizione del frame-work concettuale: modelli, architettura di riferimento;

FASE 2: Definizione del framework tecnologico;

FASE 3: Realizzazione Portale e Sistema di gestione informazioni e conoscenze;

FASE 4: Assemblaggio moduli, proto tipizzazione e validazione;

FASE 5: Diffusione dei risultati.

Fasi di lavoro


Attività 1/3


Attività 2/3


Attività 3/3

18/04/11 25

Infrastruttura CESTA di ICT & e-Learning

Virtual Machine

DBMS

IIS (Web)

DATABASE

e-LEARNING PLATFORM Media WIKI

CESTA ApplicationsCESTA Applications

USER Interface

Information Data Knoledge

CPU

RAM

HDs (TB)

NETWORK

La nuova generazione per:INFO, DATI, CONOSCENZA, RETE per la Mobilità e il 3D

Tecnologie e sistemi Hw/Sw

Net-Lesson & NetSeminarMMPMATRIX

Matrix Multi Platform (MMP) è un innovativo ambiente per gestire, a livello distribuito, piattaforme di e-learning, corsi e utenti.

Il nuovo servizio di ENEA e-LEARN utilizza la piattaforma MATRIX di quarta generazione. MATRIX introduce nuove funzionalità per la gestione dell'utenza, dei corsi e dei contenuti formativi.

Applicazione web avanzata che permette la disseminazione di lezioni on-line in modalità sincrona (live) e asincrona attraverso l’utilizzo della rete Internet (Larga banda) e di un web browser.

CESTA e-Learning & Multimedia

ArchitectureArchitecture

Piattaforma di e-learning MATRIX

Portal (Web site) Portal (Web site)

LMS&Administration, LCMSLMS&Administration, LCMS

VMS, VCMSVMS, VCMS

Event ManagementEvent Management

Assessment, Test, QuestAssessment, Test, Quest

DBMSDBMS

Media Center - MultimediaMedia Center - Multimedia

VC Simulation EnvironmentVC Simulation Environment& Virtual Reality& Virtual Reality

COURSE STRUCTURETHEMATICSTHEMATICS

COURSE 1COURSE 1

MODULE 1MODULE 1

LESSON 1LESSON 1

UNIT 1UNIT 1

UNIT nUNIT n

LESSON nLESSON n

MODULE nMODULE n

COURSE nCOURSE n

MDSMDS

Collaborative ToolsCollaborative Tools

Lezioni sulla TST per studenti universitari, P.A., ricercatori e PMI, dal centro Casaccia verso l’esterno e da classi remote verso l’aula Multimediale di ENEA Palermo.

CESTA i corsi di e-Learning sulla TST

Tecnologie per il Mobile

Personal DB

Central DB

Advanced Visual Interface - AVI

Courses

MATRIX

CORESYS

Object Videos

NETLESSON

Object

Virtual Space Real Space

Mobile Virtual Space NetLesson System (VMS –VCMS)

WiFi Area

3D Virtual Classroom& Virtual Reality

Il Portale: Multimedia

PresentationArea

NavigationBottons

Video Area

Fine della Presentazione.Grazie per l’attenzione!

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