20 aprile 2016
La scansione TC del legname aumenta il valore aggiunto del
prodotto
La scansione TC dei tronchi interi per identificare la presenza di nodi, incrinature
e inneschi di decomposizione aumenta il valore aggiunto del segato come minimo
del 10%.
Il Marcus Wallenberg Prize 2016 è stato assegnato a Alexander Katsevich e
Federico Giudiceandrea in riconoscimento della messa a punto della nuova
tecnologia.
La tomografia computerizzata, nota come TC, è uno strumento prezioso della
diagnostica per immagini in medicina. Questa metodologia è anche stata introdotta in
svariati settori dell'industria.
La TC è uno strumento di ricerca testato per rilevare la presenza di caratteristiche
indesiderate nel legname. L'adozione dello scanner medico nel corso di un progetto di
ricerca in segheria ha fatto registrare un aumento inaudito del valore aggiunto del
segato. Tuttavia, l'applicazione su scala industriale è stata lenta a causa dei tempi lunghi
dell'analisi.
Immagini più veloci e sicure
Grazie alle esperienze effettuate dal Professor Alexander Katsevich dell'Università di
Central Florida in USA, in collaborazione con Federico Giudiceandrea, CEO di Microtec,
Brixen, Italia, è stato realizzato uno scanner online a raggi X ad alta velocità. La loro
scoperta è stata premiata con il Marcus Wallenberg Prize 2016 del valore di 2 milioni di
SEK.
La scansione non distruttiva del legname tondo ha reso possibile l'ottimizzazione online
dell'analisi del legname in segheria. Il procedimento consente di identificare la presenza
di nodi, bolle di resina, anelli, incrinature e inneschi di decomposizione prima della
lavorazione. Si può anche stabilire la densità del legno.
- L'introduzione di questa tecnologia segna l'inizio di una nuova era in segheria. Questa
ricerca di avanguardia e la conseguente innovazione applicativa hanno aperto nuovi
orizzonti, con l'ulteriore ottimizzazione dei processi di segheria, ha affermato Marcus
Wallenberg, Presidente del Consiglio di gestione del Marcus Wallenberg Prize.
La tomografia computerizzata (TC) è l'analisi per immagini in rappresentazione
tridimensionale (3D), che si basa su scansioni multiple dell'oggetto da più direzioni
mediante radiazioni penetranti a raggi X.
Su gran parte dei moderni scanner TC industriali e medici, i raggi X emessi sono a fascio
rastremato, con successiva ricostruzione delle immagini al momento dell'intersezione
del fascio con l'oggetto. Durante l'operazione si ha la rotazione a spirale dell'oggetto
oppure del rivelatore.
Gli algoritmi, o dati di calcolo, per ottenere le immagini 3D sono per loro natura
approssimativi ma affidabili per angoli di cono contenuti. Per angolazioni più elevate le
immagini risultano offuscate.
La scoperta di Alexander Katsevich sta nel fatto di aver identificato un preciso algoritmo
ricostruttivo analitico oggi noto come algoritmo di Katsevich. L'algoritmo è stato poi
ulteriormente affinato per risolvere la problematica del fascio conico e anche per il
migliore adattamento alle situazioni che comportano elevate velocità di passaggio.
20 aprile 2016
Abbattimento del costo di investimento: un solo anno
Federico Giudiceandrea ha utilizzato la teoria di Alexander Katsevich applicando la
scansione TC per costruire un prototipo in precedenza ritenuto impossibile. Dopo
ulteriori messe a punto è stato commercializzato in tutto il mondo. L'industria del
legname in Cile, USA, Germania e Francia ha investito negli scanner TC per sfruttare al
massimo i tronchi di essenza.
Lo scanner per legname ha capacità di molto superiore a quella di altri scanner TC. La
velocità di passaggio raggiunge 120 metri al minuto, in sintonia con le moderne linee di
segheria. I migliori scanner medici non raggiungono i 3 metri al minuto.
Nelle moderne segherie che impiegano scanner 3D per i tronchi, si registrano
incrementi di valore aggiunto di anche il 10 ÷ 15%. Ipotizzando di sfruttare tutti i
vantaggi derivanti dalla conoscenza delle caratteristiche interne del legname si può
pensare di raggiungere aumenti del 20 ÷ 25%. Per un investimento di questo tipo in una
segheria di medie dimensioni l'abbattimento del costo iniziale di attrezzamento non
dovrebbe superare un anno o poco più.
L'onorificenza sarà presentata a Alexander Katsevich e Federico Giudiceandrea da Sua
Maestà il Re di Svezia alla cerimonia di premiazione che si terrà a Stoccolma in ottobre.
I vincitori del premio
Federico Giudiceandrea
Federico Giudiceandrea è nato nel 1955. Si è laureato nel 1980 all'Università di Padova,
Italia. Il suo percorso accademico comprende la specializzazione nel campo del filtraggio
dei segnali bidimensionali. Questa attività lo ha portato ad interessarsi alla visione
artificiale. Nell'anno di laurea ha costituito la Società Microtec in collaborazione con due
soci: un esperto di ottica e un affermato imprenditore. Nel 1995 l'azienda ha realizzato
uno scanner a raggi X per legnami di segheria. Il primo esemplare di scanner a raggi X
per tronchi tondi è stato realizzato nel 2007, a cui ha fatto seguito nel 2014 il primo
multi-scanner per l'analisi qualitativa della frutta. Il dottor Giudiceandrea è
Amministratore delegato di Microtec. Ha ricevuto molti riconoscimenti tra cui lo
Schweighofer Prize nel 2013.
Alexander Katsevich
Alexander Katsevich è nato nel 1967. Si è laureato nel 1988 in matematica applicata
presso l'Istituto del greggio e gas di Mosca ed ha ottenuto il diploma di laurea Ph.D. in
matematica alla Kansas State University nel 1994. Ha operato come assistente
ricercatore presso l'Istituto di magnetismo terrestre, ionosfera e propagazione onde
radio dal 1988 al 1990. Tra il 1996 e il 2002 ha ottenuto il post-dottorato al Los Alamos
National Laboratory. Dal 1996 al 2008 è stato assistente e poi professore associato al
Dipartimento di matematica dell'Università Central Florida e dal 2008 è docente titolare
di cattedra in quella università. Si occupa di ricerca in tomografia, radon transforms,
imaging medico, analisi microlocale. Ha ricevuto svariati riconoscimenti tra cui quello di
Miglior Memoria in Tomografia in occasione della IX Conferenza internazionale sulla
Fully 3D Image di Lindau in Germania a luglio del 2007.
Il Marcus Wallenberg Prize
Lo scopo del Marcus Wallenberg Prize è quello di riconoscere, incoraggiare e stimolare
sviluppi scientifici di avanguardia che contribuiscono in modo significativo
all'allargamento della conoscenza e al progresso tecnico nei settori che interessano la
silvicoltura e le industrie affini. Il premio sarà presentato durante una cerimonia che si
terrà in ottobre a Stoccolma.
Informazioni aggiuntive
20 aprile 2016
Per maggiori informazioni gli interessati sono pregati di rivolgersi al Professor Kaj
Rosén, Executive Secretary della Marcus Wallenberg Foundation, e-mail:
[email protected]
Tel. +46 (0) 70 6697088
La citazione ufficiale e la motivazione del riconoscimento sono pubblicate sul sito
www.mwp.org
