Si chiama “FUTURO - Fotonica per l’infrastrUtTUra ferROviaria” e promette di sviluppare per le linee ferroviarie un sistema di monitoraggio sicuro e manutenzione predittiva basato su IA e Machine Learning. 

È stato finanziato nell’ambito del bando Collabora&Innova della Regione Lombardia, misura che con i fondi FESR 2021 - 2027 intende promuovere progetti complessi di R&S al fine di incrementare grandi investimenti strategici per lo sviluppo di innovazioni di prodotto o di processo.

Attorno all’innovativo progetto da oltre 4 milioni di euro – unico nel settore della mobilità su rotaia – GCF Generale Costruzioni Ferroviarie S.p.A. ha coagulato un partenariato d’eccellenza capace di mettere a frutto le migliori competenze sperimentate nei settori dell’aerospazio, delle tecnologie fotoniche, dei materiali compositi d’avanguardia, dei sistemi digitali ed elettronici, dell’avionica e, naturalmente, della sicurezza ferroviaria.

Ne fanno parte il Politecnico di Milano - Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali (DAER), Lamiflex SpA, Blu Electronic Srl, Optical Sensing Technology Srl e SysUp Srl.

Ambiziosa la “mission”: realizzare un’infrastruttura ferroviaria “dimostrativa” ad alta tecnologia su cui diagnostica e pianificazione degli interventi manutentivi, sia di binario che catenaria, saranno completamente assistiti e guidati da un sistema di diagnostica predittiva costituito da super sensori installati in linea e un framework che, nella sala operativa del gestore o nei reparti manutentivi di riferimento sarà in grado di leggere in tempo reale lo stato di salute dell’infrastruttura e, soprattutto, di prevedere la necessità di provvedimenti di manutenzione.

Caposaldo di riferimento per l’intero progetto è NeuRAIL System, il Framework per la diagnostica predittiva ferroviaria ideato, sviluppato e testato negli anni dalla Divisione Ricerca & Sviluppo di GCF: la sinergia con il Politecnico e le Aziende partner consentiranno di capitalizzare il prezioso know-how maturato, soprattutto, nel settore aerospaziale operando un importante trasferimento tecnologico su diversi aspetti chiave del progetto dall’aerospazio - settore tipicamente avvezzo ad affrontare e risolvere criticità rilevanti – al mondo ferroviario.

Elisa Duca, responsabile dello Sviluppo Prodotti della Ricerca e Sviluppo di GCF, evidenzia il salto di qualità del progetto Futuro: “Saranno realizzati nuovi sensori in fibra ottica in composito, in grado di sopravvivere in ambiente ostile e di misurare parametri di punti critici dell’infrastruttura, caratteristici sia del binario che della catenaria.

Sarà progettato e realizzato un acquisitore specifico per il contesto ferroviario, a bassissimo consumo e dimensionato per garantire il continuo monitoraggio, funzionale alla acquisizione e alla remotizzazione dei dati.

Sarà sviluppato un sistema di Energy Harvesting in grado di garantire completa autonomia dal punto di vista energetico sfruttando le disponibili energie alternative (solare, eolica e cinetica). Infine, sarà ridefinito il sistema di elaborazione dei dati attualmente utilizzato da GCF per i propri sistemi di diagnostica, in modo da implementare nuovi modelli di IA ed ML e rispondere alle esigenze di Cyber Security che il progetto si pone l’obiettivo di soddisfare”.

Da una parte i dati raccolti saranno resi disponibili per una valutazione dello stato attuale dell’infrastruttura ed implementare la manutenzione ‘on condition’; dall’altro la storicizzazione dei dati e la profondità spazio-temporale che si potrà raggiungere al posto centrale (Big Data), consentirà di creare dei modelli di predizione fondati sulle condizioni operative reali della rete e costruire con essi degli strumenti di prognostica.

Prevista in 27 mesi la durata del Progetto Futuro che, grazie al finanziamento della Regione Lombardia, potrà raggiungere il livello 7 del TRL (Technological Readiness Level), la metrica standard ideata dalla NASA per la valutazione del grado di progresso tecnologico.

Nella sua fase finale, infatti, si prevede l’installazione del sistema pilota in un ambiente operativo reale costituito da una delle infrastrutture ferroviarie lombarde e dimostrazione della sua efficacia in ordine alla sicurezza.

Manifestazioni di interesse sono già giunte a GCF da parte dei principali gestori dell’infrastruttura ferroviaria e metropolitana lombarda: Ferrovienord, ATM e RFI, sulle cui infrastrutture sono già in servizio sistemi di diagnostica avanzata di GCF.

“Il finanziamento ottenuto – commenta Mattia Baraldi, responsabile delle Divisioni Tecnologie di GCF, segnalando la soddisfazione di tutto il gruppo GCF per il risultato raggiunto - permette a GCF di avviare nuove, proficue collaborazioni sul territorio e ulteriori linee di sviluppo interne per realizzare sistemi di monitoraggio specifici per il mondo ferroviario, tranviario e metropolitano che potranno essere utilizzati anche in contesti internazionali, confermando il ruolo di leader di GCF nella realizzazione di avanzati sistemi di diagnostica predittiva delle infrastrutture di trasporto con particolare focus su armamento ferroviario e trazione elettrica”.