“Fin da ragazza sono sempre stata affascinata dallo studio della matematica. Questa passione mi ha spinta a iscrivermi a ingegneria elettronica, un settore particolarmente attrattivo negli anni ’80-’90. All’epoca eravamo soltanto tre donne su circa 400 studenti, ma ciò non mi ha scoraggiata: anzi, lungo il percorso ho compreso che la mia vera vocazione era l’automazione. Successivamente allo studio di alcune discipline in questo campo mentre frequentavo il corso di laurea in ingegneria elettronica presso il Politecnico di Bari, ho svolto un periodo, con borsa di studio Erasmus, presso l’Università di Parigi su questi temi e, poco dopo, ho vinto una borsa di dottorato che mi ha permesso di iniziare la mia attività di ricerca al Politecnico di Bari”.
Inizia così il racconto della Professoressa Mariagrazia Dotoli in una recente intervista per la Società Italiana di Elettronica. Professore ordinario di Automatica al Politecnico di Bari, la professoressa Dotoli è stata recentemente eletta Presidente della Società Italiana Docenti e Ricercatori in Automatica (SIDRA) per il prossimo triennio 2025-2028.
“L’automazione, proprio come l’ingegneria elettronica, spesso non si vede: ci accorgiamo della sua importanza solo quando non funziona perfettamente, come nei blackout”.
Fu durante il periodo di Erasmus a Parigi che iniziò a lavorare con la Prof.ssa Bouchon-Meunier nel campo del controllo fuzzy e, poco dopo, vinse un dottorato che segnò l’inizio della sua attività di ricerca al Politecnico di Bari. Da allora, la sua traiettoria è stata un crescendo di esplorazioni e nuove sfide. Nel 2010 ha fondato il laboratorio che oggi dirige, il D&C Lab del Politecnico di Bari, dove coordina un gruppo di ricerca di circa dieci persone.
“Negli anni abbiamo ampliato le nostre tematiche, passando dai sistemi manifatturieri alla logistica e ai sistemi di trasporto, ai sistemi energetici fino, più di recente, alla robotica collaborativa”.
L’automazione e i sistemi di controllo
La professoressa Dotoli ci ha spiegato come grazie all’automazione sia possibile progettare sistemi capaci di funzionare in modo autonomo, senza l’intervento diretto dell’uomo.
“È un campo vastissimo: dal semplice termostato che regola la temperatura nelle nostre case, fino a operazioni complesse come l’allunaggio, in cui occorre controllare con precisione la traiettoria di un veicolo spaziale, o il controllo automatico della traiettoria di un aereo con il pilota automatico. Tra le tante tecniche di controllo automatico esiste anche una piccola ma affascinante famiglia: quella dei regolatori fuzzy (in italiano “sfocato”). La sua particolarità è che si basa sull’imitazione del modo in cui ragiona un essere umano quando prende decisioni. Per esempio, quando cammino in una stanza, il mio cervello usa le informazioni degli occhi per capire dove andare. Imitando il cervello, un controllore fuzzy non impartisce un comando preciso come “muoviti di un centimetro”, ma un’indicazione più sfumata: “muoviti in quella direzione”.
Il controllo fuzzy cerca di riprodurre questo stesso meccanismo all’interno di processori e controllori, traducendo istruzioni umane in comandi automatici.
“A un certo punto ho capito che volevo lavorare su tematiche su cui, nell’automatica, nessuno stava ancora lavorando. Uno dei progetti finanziati dal MIUR e dal Ministero dello Sviluppo Economico era il progetto Res Novae, il nome latino significa proprio “innovazione”, sviluppato dal Politecnico di Bari insieme ad altri partner come l’Università della Calabria, ENEL e-Distribuzione, il Comune di Bari e IBM. In quel contesto abbiamo sviluppato, presso la sede di Enel a Bari, un centro di controllo urbano per monitorare i consumi energetici di varie aree della città, come scuole e altri edifici pubblici. Le reti elettriche sono sistemi giganteschi: non funzionano in modo isolato, ma sono interconnesse a livello globale, perfino tramite cavi sottomarini. Devono rimanere in equilibrio in ogni istante, ed è un compito estremamente complesso, in cui l’automazione e i sistemi di controllo sono fondamentali”.
Negli anni, la Professoressa Dotoli ha deciso di indirizzare la sua attività di ricerca verso nuove traiettorie per due motivi.
“Da un lato, stanno emergendo grandi sistemi di stoccaggio dell’energia elettrica: vere e proprie pile giganti che cercano di accumulare il surplus di energia invece di disperderlo. Ma oggi questi sistemi hanno un’efficienza ancora bassa (circa 70-80%): significa che fino al 30% dell’energia elettrica accumulata viene persa. Il problema dello stoccaggio, quindi, resta una grande sfida aperta che riguarda anche l’ingegneria elettronica. Dall’altro lato si è sviluppato in modo massiccio lo sfruttamento delle fonti rinnovabili. La Puglia, con il suo sole, il vento e il mare, è una regione naturalmente vocata alla produzione di energia da fonti rinnovabili. Ma questa produzione è per natura intermittente e incerta: non posso sapere con certezza quando il sole splenderà o il vento soffierà, e nemmeno quando gli utenti collegheranno i loro impianti alla rete. Questa imprevedibilità rende lo studio delle reti elettriche intelligenti, o smart grid, una sfida affascinante per l’automatica”.
In questo contesto, il gruppo della professoressa Dotoli ha continuato a lavorare anche su altri fronti: ad esempio la gestione della ricarica dei veicoli elettrici, che in futuro potranno agire come tamponi energetici, cedendo parte della loro carica agli edifici quando non sono in uso e ancora la robotica e la logistica, sempre con l’obiettivo di rendere i sistemi complessi più efficienti e sostenibili.
I cobot: robot collaborativi
Il “Decision and Control Laboratory” coordinato dalla professoressa Dotoli lavora anche nel campo della robotica collaborativa, grazie alla collaborazione con aziende del settore.
“I cosiddetti cobot sono veri e propri robot progettati per lavorare fianco a fianco con l’essere umano. Nel nostro laboratorio stiamo collaborando con due aziende su progetti di questo tipo: Comau, che produce robot in tutto il mondo e ha una sede anche a Bari, con cui sviluppiamo tecniche di controllo per manipolatori collaborativi, e PAL Robotics, azienda spagnola con sede a Barcellona e una sede operativa a Bari, con cui lavoriamo su cobot per l’ottimizzazione della presa e del rilascio di pezzi in vari ambiti, da quello manifatturiero ai servizi”.
Lo sviluppo dei cobot ha aperto nuove sfide legate alla sicurezza, all’ergonomia e all’interazione tra umano e macchina. Oggi, infatti, una parte del lavoro viene svolta dal robot e un’altra parte dall’operatore, in piena sinergia. I cobot, invece, nascono per condividere lo stesso spazio di lavoro con l’uomo e svolgere compiti in modo complementare.
“Tradizionalmente i robot industriali venivano impiegati per compiti pericolosi e ripetitivi, e per ragioni di sicurezza erano fisicamente separati dagli operatori umani da gabbie protettive. I cobot rappresentano un tema molto sfidante e, anche se spesso si pensa che siano Germania, Cina o Stati Uniti a guidare questo settore, in realtà l’Italia è all’avanguardia sia nella ricerca sia nello sviluppo industriale. A livello accademico, inoltre, la robotica collaborativa sta diventando sempre più centrale: in alcune università, come il Politecnico di Bari, esistono corsi di laurea specifici in automazione e robotica, mentre in altre questa tematica è presente come curriculum all’interno del corso di laurea in ingegneria elettronica, integrando competenze di elettronica, informatica e meccanica. Questo permette di formare ingegneri con un profilo multidisciplinare, molto richiesti nel mondo del lavoro”.
Il futuro dell’ingegneria elettronica
“Oggi si parla molto di Industria 5.0, ma io preferisco parlare di Automazione 5.0. Siamo all’inizio della quinta rivoluzione industriale, una fase in cui l’uomo torna al centro. La sfida del futuro non sarà solo usare la tecnologia per produrre di più, meglio, più velocemente e in maggiore sicurezza, ma soprattutto per migliorare la qualità della vita di tutti noi. Significa progettare soluzioni che tengano conto della sostenibilità ambientale, dell’ergonomia del lavoro, della riduzione degli sprechi e, in generale, di un impatto positivo sulla società. Serve un impegno condiviso: politiche lungimiranti, investimenti nella ricerca, nella formazione e nel sostegno alle imprese”.
E per i giovani che desiderano intraprendere una carriera nell’ingegneria, la professoressa Dotoli condivide preziosi consigli.
“Il lavoro occupa una parte enorme della nostra vita: per questo è fondamentale seguire i propri interessi, talenti e passioni. Studiare e fare ciò che ci piace ci porta lontano: se si lavora con entusiasmo, si lavora meglio, e prima o poi la strada giusta si trova sempre. Nel campo dell’elettronica e della robotica oggi c’è grande richiesta di professionisti, ma servono competenze solide. L’intelligenza artificiale non ruberà il lavoro: trasformerà i lavori esistenti e ne creerà di nuovi, che necessiteranno di competenze avanzate. Per questo, dopo la laurea, è utile proseguire con un percorso di specializzazione, imparare un metodo di lavoro efficace, conoscere le lingue e mantenere sempre curiosità e apertura verso le opportunità. In Italia, l’università è ancora un vero ascensore sociale, e i corsi di laurea in ingegneria elettronica e dell’automazione sono di ottimo livello: i laureati trovano quasi sempre un impiego nel settore dell’ICT, dove il mercato è ampio ma gli ingegneri sono ancora pochi. E soprattutto, non è un mondo “solo per uomini”: le ragazze, in media, ottengono voti di laurea più alti. Perciò, il mio invito è semplice: fatevi avanti, perché c’è spazio per tutti”.
