Piaggio e la ricerca e sviluppo

Anticipare le esigenze dei Clienti, creare prodotti innovativi dal punto di vista tecnico, stilistico e funzionale, perseguire la ricerca per una migliore qualità della vita costituiscono i terreni di eccellenza del Gruppo Piaggio nonché i suoi strumenti per mantenere la leadership sul mercato.

Il Gruppo Piaggio sviluppa queste linee di indirizzo articolando le proprie attività di Ricerca e Sviluppo in 6 Centri dislocati in Italia, India, Vietnam e Cina.

In particolare, l’obiettivo primario del Gruppo Piaggio è soddisfare le esigenze più avanzate di mobilità riducendo l’impatto ambientale ed i consumi dei propri veicoli e garantendo al tempo stesso performance di eccellenza. Lo sforzo è costantemente rivolto a studiare e proporre veicoli sempre più avanzati in termini di:

  • ecologia; prodotti in grado di ridurre le emissioni di gas inquinanti e di CO2 sia nell’utilizzo in aree urbane sia nell’impiego extraurbano; questo risultato è ottenuto attraverso l’evoluzione della tecnica motoristica tradizionale (motori a combustione interna sempre più raffinati) ma anche mediante il maggiore utilizzo di fonti di energia rinnovabili e sostenibili;
  • affidabilità e sicurezza; veicoli che permettano a un maggior numero di utenti di muoversi agevolmente nei centri urbani, contribuendo a ridurre la congestione del traffico, garantendo un alto livello di sicurezza attiva, passiva e preventiva;
  • riciclabilità, ovvero prodotti che minimizzano l’impatto ambientale alla fine del loro ciclo di vita utile;
  • economicità, veicoli con ridotti costi chilometrici di manutenzione e di esercizio.

In quest’ottica, Piaggio ha presentato con successo il progetto MUSS (Mobilità Urbana Sicura e Sostenibile) per il bando 2008 (“Industria 2015”) del Ministero dello Sviluppo Economico. Il progetto, partito nell’aprile 2010, è finalizzato allo sviluppo di soluzioni innovative per l’eco-compatibilità e per un trasporto urbano più sostenibile.
Durante il 2012 l’attività del Progetto MUSS è entrata nella fase di sviluppo sperimentale. Molti dei risultati ottenuti  hanno avuto ricadute concrete sulla produzione. In particolare, facendo riferimento alle principali macro aree del progetto, si evidenziano i seguenti risultati:

  • Nel campo della riduzione dei consumi e delle emissioni i maggiori contributi si sono avuti nell’ottimizzazione della termo-fluidodinamica motore, con particolare riferimento al processo di combustione, nel contenimento delle perdite organiche e nel miglioramento del rendimento del sistema di trasmissione CVT. È proseguita l’attività di sviluppo e ottimizzazione sui nuovi propulsori 125/150 Tre Valvole, con la realizzazione di una versione  specifica per il mercato vietnamita, per la quale è richiesta una maggiore attenzione ai consumi rispetto alle prestazioni.
  • Nel campo dei motori che impiegano combustibili alternativi, l’attività di ricerca si è concentrata sui biocombustibili, con particolare riferimento al bioetanolo.
  • Nello studio di motorizzazioni ibride plug-in ed elettriche, sono state studiate e sviluppate soluzioni tecniche finalizzate a migliorare prestazioni ed affidabilità dei sistemi di controllo elettronico e di accumulo di energia, nonché ad una migliore fruibilità del veicolo da parte del cliente per mezzo di una gestione intelligente dell’autonomia. E’ stato completato lo sviluppo di nuove batterie modulari (al Litio) da 1.5 kWh, realizzando e testando un prototipo con 4 batterie in parallelo e studiandone il potenziale impiego fino a 10 elementi. Notevole impegno è stato altresì dedicato al tema delle normative in ambito nazionale ed internazionale (2R).
  • Nel campo dell’acustica e timbrica motore, sono stati sviluppate metodologie numerico-sperimentali, atte a progettare sistemi di aspirazione e scarico e componenti motore con emissioni acustiche sempre più contenute e “gradevoli”.
  • Nell’ambito della riduzione del peso le metodologie di calcolo per l’ottimizzazione strutturale sono state applicate alla progettazione di un nuovo telaio di alluminio pressofuso (telaio Moto Guzzi) e hanno portato alla realizzazione e messa in produzione di cerchi ruota per scooter (Piaggio X10). È stata altresì avviata un’attività numerico-sperimentale di caratterizzazione del comportamento meccanico di giunti saldati di telai per scooter.
  • Nel corso del secondo anno sono state sviluppate metodologie di simulazioni aerodinamiche (CFD) eseguendo una scomposizione dettagliata delle componenti moto e del modello virtuale di pilota. La metodologia di simulazione virtuale è stata validata mediante analisi comparativa con i dati sperimentali ottenuti nella galleria del vento dell’Università di Perugia. Nella ricerca del miglioramento ed evoluzione delle prestazioni della galleria del vento, è stata definita una nuova configurazione per la bilancia di carico aerodinamico, è stata rilasciata una prima versione di software per acquisizione dati ed è stata implementata la strumentazione per la visualizzazione della scia.
  • Nel settore del “Life Cycle Management” è stata svolta in collaborazione con l’Università di Firenze un’attività di analisi delle caratteristiche di riciclabilità dell’MP3 125 Hybrid secondo normativa ISO 22628:2002, che ha portato al calcolo degli indici di recuperabilità e riciclabilità del veicolo. Sono stati inoltre realizzati alcuni componenti veicolo per stampaggio in PP/PE ottenuti da riutilizzo di materiali da post-consumo (Plasmix) ed effettuate sugli stessi le prove sperimentali secondo norme aziendali.
  • Nel campo dei sistemi di sicurezza attiva gli studi e le sperimentazioni nel campo delle sospensioni elettroniche semiattive ADD (Aprilia Dynamic Damping) hanno trovato applicazione nella produzione su moto di serie del marchio Guzzi (California 1400) e Aprilia (Caponord 1200). La tecnologia ride-by-wire, estesa a gran parte dei veicoli del Gruppo, ha permesso l’implementazione di funzionalità quali cruise control, sistemi multi mappa e controllo di trazione ATC (Aprilia Traction Control). È stata sviluppata una sospensione regolabile elettricamente applicata su Piaggio X10. Sempre su Piaggio X10 è stata realizzata una fanaleria a led “guidaluce” al fine di aumentare la visibilità del veicolo.
  • Nel campo dei sistemi d’interfaccia uomo-macchina e sistemi informativi di bordo, il sistema di info-mobilità Piaggio Multimedia Platform, basato su collegamento tra smartphone e veicolo via Bluetooth®, è stato reso disponibile al pubblico come accessorio su Piaggio X10. Il software dell’applicazione è stato rilasciato per sistemi operativi iOS ed è in corso di finalizzazione la versione per piattaforme Android. Il sistema implementa la funzionalità innovativa di sensore di pressione virtuale, disponibile su veicoli dotati di impianto ABS, che permette di monitorare lo stato di pressione dei pneumatici. http://www.multimediaplatform.piaggio.com/eng/index.htm.

La Ricerca e Sviluppo Piaggio è quindi fortemente orientata in due principali direzioni: lo sviluppo di motorizzazioni sempre più ecocompatibili e prestazionali e il miglioramento della funzionalità e della sicurezza dei veicoli.

  2012 2011
  Capitalizzato Spese Totale Capitalizzato Spese Totale
In milioni di euro      
Due Ruote 30,0 16,2 46,2 30,1 27,0 57,1
Veicoli Commerciali 10,5 2,9 13,3 8,2 3,2 11,4
Totale 40,5 19,1 59,6 38,3 30,2 68,5
  
EMEA e Americas 21,9 17,2 39,1 20,8 21,2 42,0
India 12,4 1,1 13,5 14,8 8,1 22,9
Asia Pacific 2W 6,2 0,8 7,0 2,7 0,9 3,6
Totale 40,5 19,1 59,6 38,3 30,2 68,5
 

Anche nel 2012 il Gruppo Piaggio ha continuato la propria politica volta al presidio della leadership tecnologica nel settore, destinando all’attività di R&S risorse complessive per 59,6 milioni di euro, di cui 40,5 milioni di euro capitalizzati nelle attività immateriali come costi di sviluppo.

La Ricerca motoristica

La Progettazione e la Produzione di motori sono attività ad alto contenuto tecnologico che richiedono risorse altamente specializzate.
Il Gruppo Piaggio dispone di una Ricerca e Sviluppo motoristica unica in Europa, capace di sviluppare una gamma senza uguali che spazia dai 50 cc fino a 1400 cc, a 2 o 4 tempi, a uno o più cilindri, alimentati a benzina, diesel o gas naturale, a carburatore, iniezione indiretta, iniezione diretta, con trasmissione continua, a marce o sequenziale, adatta a ciclomotori, scooter, motocicli, trasporto leggero.
Le attività di Ricerca motoristica sono indirizzate principalmente alla ricerca di alte prestazioni e di rispetto dell’ambiente.

I nuovi motori 350 4t 4v Acqua per il segmento GT - RA “premium” e “Tre Valvole 125 e 150”, presentati nel corso del 2011 sono la prova concreta di questo impegno. Quest’ultimo in particolare implementa soluzioni tecniche mirate al contenimento delle emissioni e alla riduzione degli attriti interni. La riduzione delle emissioni è ottenuta attraverso l’adozione di una particolare configurazione fluidodinamica dei condotti di aspirazione e della camera di combustione che dà luogo a un moto detto “tumble” della miscela aria benzina aspirata, che consente di migliorare il rendimento termodinamico. A questo si aggiunge l’accurato studio volto a diminuire gli attriti interni (lubrificazione, adozione bilancieri a rullo, adozione cuscinetti volventi etc.) che ha portato a significativi risultati in termini di riduzione di consumi.

Negli ultimi anni lo sforzo tecnologicamente più avanzato per la riduzione dell’impatto ambientale è rappresentato dallo sviluppo, avvenuto nel 2009, del motore 125 Hybrid. Questa innovazione utilizza un’unità motrice ibrida che unisce un modernissimo propulsore a combustione interna dotato di iniezione elettronica ad un motore elettrico. La gestione integrata dei due propulsori consente di migliorare le prestazioni complessive del veicolo e permette un drastico abbassamento dei livelli di emissioni inquinanti. Da qualche anno alla versione 125cc è stata affiancata la 300 Hybrid.

Nel 2011 è stata sviluppata la nuova batteria modulare con capacità superiore del 30%, per applicazioni trasversali in ambito Due Ruote. È attualmente in corso la certificazione per la sicurezza UL della batteria e del caricabatterie.

È inoltre in avanzato stato di realizzazione lo sviluppo di nuove batterie modulari da 1.5 kWh.

Sempre nell’ottica zero emissioni è stato ufficialmente presentato al Salone dell’EICMA 2011 il Liberty e-mail, evoluzione elettrica dell’agile e leggero Liberty, già in dotazione ai servizi di consegna di enti ed aziende in più di dieci Paesi. Oltre 60.000 Liberty sono infatti utilizzati, tra le altre, dalle Poste francesi, spagnole, austriache, svizzere e da Poste Italiane. Liberty e-mail è dotato di una nuova ed evoluta motorizzazione elettrica da 2,6 kW che permette un’autonomia fino a 70 km, garantendo prestazioni in linea con quelle dei migliori propulsori termici 4 tempi a 4 valvole da 50 cc, ma con un livello di emissioni nocive e inquinamento acustico pari a zero. Liberty e-mail è dotato di ampio baule posteriore, portapacchi anteriore per il trasposto della borsa porta lettere e documenti e ampio parabrezza. Le grafiche sono personalizzabili con colori e loghi dell’ente o dell’azienda di riferimento. È stata avviata la commercializzazione con l’invio dei primi lotti ad alcune Poste europee.

Innovazione e sicurezza

Nell’ambito dei veicoli le attività di Ricerca e Sviluppo del Gruppo mirano principalmente a proporre nuove soluzioni che migliorino la qualità della vita dei clienti.
La gamma di prodotti offerti dal Gruppo anche nel caso dei veicoli è amplissima, spaziando dai ciclomotori ai veicoli da trasporto leggero, dalle moto di piccola cilindrata alle supersportive ed alle racing, dalle stradali alle off-road, dalle turistiche alle custom, dagli scooter piccoli ai granturismo.
Nel contesto cittadino europeo i veicoli a due ruote sono una risposta concreta alle esigenze di mobilità individuale e possono contribuire al decongestionamento del traffico, garantendo un adeguato livello di sicurezza e di comfort e una rilevante riduzione di consumi ed emissioni.
Per questo un forte impegno è dedicato dal Gruppo Piaggio al miglioramento dei sistemi di sicurezza (sistemi frenanti, sospensioni, gestione elettronica della dinamica) ed alla ricerca di nuove soluzioni architetturali tramite la proposta di nuove formule di prodotto, l’analisi aerodinamica ed ergonomica.

Il 2012 ha visto la prosecuzione dell’impegno di Piaggio nel miglioramento della sicurezza attiva dei propri prodotti, con l’estensione delle funzioni ABS e ASR ad altri veicoli del Gruppo. Il nuovo Piaggio X10 350 e 500 in versione ABS/ASR monta un impianto ABS combinato a tre canali, prima applicazione sugli scooter del Gruppo, e il controllo di trazione elettronico ASR. Tale funzionalità è stata sviluppata e implementata anche sul maxiscooter Aprilia SRV 850 equipaggiato con motore bicilindrico.
I miglioramenti nel campo delle sospensioni si sono concretizzate nell’applicazione di un sistema di sospensione posteriore regolabile elettricamente su Piaggio X10. Il sistema permette al conducente di adattare con estrema facilità (comandi al manubrio) la rigidezza della sospensione alle condizioni di carico, della strada ed al proprio stile di guida a vantaggio della sicurezza attiva.
Un ulteriore contributo alla sicurezza è fornito dalla funzione “sensore di pressione virtuale” installata sul sistema PMP (Piaggio Multimedia Platform) che consente di tenere sotto controllo lo stato dei pneumatici (pressione e usura) così da mantenerli in condizioni di esercizio ottimali.

Nell’ambito del filone di ricerca sulla sicurezza preventiva e dinamica l’obiettivo più ambizioso di Piaggio è rappresentato dallo studio e realizzazione di formule nuove di prodotto, quali i 3/4 ruote basculanti, che garantiscono una stabilità senza confronti anche su terreno bagnato o sconnesso e minori spazi di arresto rispetto ai normali scooter. Il punto di riferimento nel campo è rappresentato dal tre ruote basculante Piaggio MP3, la cui commercializzazione è iniziata nel 2006.
Queste nuove formule, con l’aggiunta di ulteriori dispositivi di sicurezza, possono raggiungere livelli di sicurezza attiva e passiva paragonabili agli standard automobilistici, mantenendo i vantaggi in termini d’ingombro, emissioni e consumo, tipici dei veicoli a due ruote.

Da sempre Piaggio partecipa con un ruolo di rilievo ad alcuni progetti europei volti al miglioramento della sicurezza e del comfort dei motociclisti.
Nel corso del 2012, nell’ambito del terzo anno del progetto VERITAS, Piaggio ha collaborato alla realizzazione di un modello predittivo per l’analisi ergonomica per veicoli a due ruote, attraverso una campagna di misurazioni antropometriche e rilievi posturali su scooter e moto, includendo nel campione anche utenti anziani. Il risultato si è concretizzato in un software che permette di effettuare le verifiche ergonomiche in fase di impostazione di nuovi veicoli. Sono in corso i test di usabilità del software in ambito Progettazione Veicoli. Relativamente allo studio di interfacce uomo-veicolo sono state progettate funzionalità di accesso facilitato che si prevede di implementare nella Piaggio Multimedia Platform a seguito della fase di test. 

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