Embedded Files
Un progetto di ricerca industriale e sviluppo sperimentale per trasformare l'industria ceramica e mineraria italiana in un modello di Impresa Circolare 4.0.
FINANZIAMENTO
Ministero delle Imprese e del Made in Italy – Accordi per l’Innovazione (D.M. 5 marzo 2018)
CODICE PROGETTO
F/160016/01-05/X41
DURATA
Ottobre 2020 – Dicembre 2023
IL CONTESTO
Una sfida di sostenibilità e circolarità
Una sfida di sostenibilità e circolarità
All'avvio del progetto, l'industria ceramica italiana rappresentava un punto di riferimento mondiale per qualità, innovazione e design. Con un export che rappresentava quasi l'80% della produzione e un prezzo medio che superava del triplo quello dei principali concorrenti, il settore aveva costruito nel tempo un vantaggio competitivo fondato sull'eccellenza manifatturiera e sulla capacità di rispondere alle esigenze più sofisticate dell'architettura contemporanea.
Tuttavia, questo primato si confrontava con sfide strutturali che ne mettevano in discussione la sostenibilità nel lungo periodo. La filiera ceramica dipendeva in larga misura da materie prime minerali il cui approvvigionamento era soggetto a vincoli geopolitici, fluttuazioni di mercato e crescenti pressioni ambientali. I processi estrattivi e produttivi generavano scarti e sottoprodotti che rappresentavano un costo economico e un impatto ecologico spesso sottovalutato. La frammentazione informativa lungo la supply chain rendeva difficile una valutazione accurata dell'impronta ambientale e sociale dei prodotti finiti.
A queste criticità si aggiungeva un gap tecnologico significativo: mentre l'industria ceramica aveva raggiunto livelli avanzati di digitalizzazione, il settore minerario a monte della filiera operava ancora con sistemi di monitoraggio e gestione poco integrati. Questa asimmetria ostacolava la costruzione di una supply chain trasparente e la piena adozione dei principi dell'economia circolare.
In quello scenario, la transizione verso modelli produttivi più sostenibili non era solo un imperativo etico, ma una condizione necessaria per preservare la competitività del settore e rispondere alle crescenti aspettative di mercato, normative e sociali. Serviva un approccio nuovo, capace di integrare innovazione tecnologica, circolarità delle risorse e collaborazione tra imprese e ricerca.
Frammentazione dei dati lungo la filiera
Dipendenza da materie prime vergini
Spreco di scarti e sottoprodotti minerari
Asimmetria nella maturità digitale tra miniera e fabbrica
IL PROGETTO
Tre dimensioni integrate
Tre dimensioni integrate
REDiRECT è nato per affrontare queste sfide con un approccio sistemico e multidisciplinare. L'obiettivo è stato progettare, implementare e validare un modello di Impresa Circolare 4.0 applicato all'intera filiera ceramica, dalla miniera al prodotto finito, integrando i principi dell'economia circolare con le tecnologie dell'Industria 4.0.
Il progetto ha combinato tre dimensioni fondamentali.
01
01
Sostenibilità
Sostenibilità
Ogni fase del ciclo produttivo è stata analizzata e ottimizzata secondo criteri ambientali, economici e sociali, utilizzando metodologie riconosciute a livello internazionale come il Life Cycle Assessment e sviluppando nuovi strumenti di valutazione specifici per il settore.
02
02
Circolarità
Circolarità
Scarti e sottoprodotti minerari sono stati studiati, caratterizzati e reintrodotti nel processo produttivo come materie prime seconde, riducendo la dipendenza da risorse vergini e trasformando i rifiuti in valore.
03
03
Digitalizzazione
Digitalizzazione
L'implementazione di tecnologie IoT, sistemi di Business Intelligence e piattaforme gestionali integrate ha permesso di creare una supply chain connessa, tracciabile e capace di supportare decisioni informate in tempo reale.
L'approccio adottato è stato olistico: anziché intervenire su singoli aspetti isolati, REDiRECT ha costruito un modello integrato in cui miglioramenti tecnologici, innovazioni di processo e nuove strategie di business si rafforzano reciprocamente, generando un impatto superiore alla somma delle singole parti.
IL PERCORSO
Tre anni di ricerca e sperimentazione
Tre anni di ricerca e sperimentazione
Il progetto si è sviluppato lungo un percorso triennale articolato in fasi complementari, ciascuna costruita sui risultati delle precedenti e orientata a generare conoscenze, strumenti e soluzioni concrete.
FASE 1
Analisi
Costruzione delle basi conoscitive
Costruzione delle basi conoscitive
Il lavoro è partito da un'approfondita analisi dei processi minerari e ceramici esistenti, mappando flussi di materiali, energia e informazioni lungo l'intera filiera. Sono state condotte campagne di caratterizzazione su siti estrattivi in Toscana, Sardegna e Calabria per valutare la disponibilità e le proprietà di potenziali materie prime seconde.
Parallelamente, sono stati sviluppati nuovi modelli di inventario del ciclo di vita specifici per il settore minerario, colmando una lacuna significativa nella letteratura scientifica e nelle banche dati disponibili.
FASE 2
Metodologie
Sviluppo di strumenti innovativi
Sviluppo di strumenti innovativi
Sulla base delle conoscenze acquisite, sono stati creati strumenti innovativi per la valutazione integrata della sostenibilità. È stato definito un nuovo concetto di sostenibilità tecnologica, complementare alle tradizionali dimensioni ambientale, economica e sociale. È stato costruito un indice composito multidimensionale capace di sintetizzare le performance di circolarità dell'intera filiera. Sono stati sviluppati modelli statistici predittivi per supportare la pianificazione e il monitoraggio delle attività estrattive.
Contestualmente, sono state studiate e ottimizzate nuove formulazioni di impasti e smalti ceramici che integrano materie prime seconde mantenendo elevati standard qualitativi.
FASE 3
Digitalizzazione
Implementazione industriale
Implementazione industriale
La terza fase ha visto la traduzione delle conoscenze e degli strumenti sviluppati in soluzioni operative. Nei siti minerari sono stati installati sistemi di sensoristica avanzata per il monitoraggio in tempo reale dei parametri produttivi. È stata realizzata un'architettura software integrata che collega i dati di campo ai sistemi gestionali aziendali. Negli stabilimenti ceramici sono state adeguate le linee produttive per la lavorazione delle materie prime seconde ed è stata implementata una piattaforma gestionale basata su database in-memory per l'elaborazione efficiente di grandi volumi di dati.
FASE 4
Validazione
Prototipazione industriale
Prototipazione industriale
L'ultima fase ha dimostrato la fattibilità industriale del modello attraverso la produzione di lotti pilota di minerali circolari e la prototipazione di una nuova collezione di piastrelle ceramiche. I test hanno confermato il raggiungimento degli standard qualitativi richiesti e la compatibilità delle soluzioni sviluppate con i processi produttivi esistenti.
I RISULTATI
Innovazione concreta e misurabile
Innovazione concreta e misurabile
REDiRECT ha generato un insieme coerente di risultati che, integrati tra loro, costituiscono la base operativa per la transizione verso l'Impresa Circolare 4.0.
7
7
materie prime seconde validate
4
4
piattaforme digitali sviluppate
1
1
indice MSCI per la filiera
100%
100%
tracciabilità della supply chain
Modelli, metriche e strumenti per la sostenibilità e la circolarità
Modelli, metriche e strumenti per la sostenibilità e la circolarità
REDiRECT ha sviluppato un sistema avanzato e integrato di valutazione della sostenibilità lungo l’intera filiera, dalla miniera al prodotto finito. Il framework combina strumenti di Life Cycle Assessment (LCA), Life Cycle Costing (LCC) e Social LCA (S-LCA), estendendo l’analisi alla fase di approvvigionamento delle materie prime, tradizionalmente poco indagata.
A questi strumenti si affianca un nuovo framework di sostenibilità tecnologica, pensato per valutare la reale applicabilità industriale delle soluzioni adottate.
Su questa base è stato costruito il Multidimensional Sustainable Circularity Index (MSCI), un indice sintetico che integra dimensioni ambientali, economiche, sociali e tecnologiche. L’indice è calcolabile tramite un algoritmo dedicato ed è progettato per l’integrazione nei sistemi di controllo di gestione, a supporto del monitoraggio continuo, della costruzione di scenari e della pianificazione strategica.
Materie prime seconde e innovazione di processo
Materie prime seconde e innovazione di processo
Il progetto ha validato l’impiego di materie prime seconde per l’industria ceramica, attraverso uno studio sistematico di sottoprodotti minerari provenienti da diverse aree geografiche. In particolare, il granito sardo deferrizzato, ottenuto dal recupero degli sfridi dell’industria lapidea, si è dimostrato idoneo a sostituire integralmente i feldspati tradizionali in specifiche formulazioni di impasto, senza impatti negativi sulle prestazioni del prodotto.
Parallelamente, sono state sviluppate formulazioni di smalti innovativi che eliminano il processo di frittaggio, con una riduzione significativa dei consumi energetici e degli impatti ambientali associati.
Digitalizzazione della miniera e della fabbrica: verso l’Industria 4.0 circolare
Digitalizzazione della miniera e della fabbrica: verso l’Industria 4.0 circolare
REDiRECT ha abilitato la trasformazione dei siti estrattivi in Miniera 4.0, introducendo sistemi di monitoraggio e raccolta dati in tempo reale. Pese automatiche, misuratori di consumo energetico e piattaforme digitali consentono oggi la tracciabilità dei flussi di materiale e delle performance operative. L’architettura software sviluppata integra i dati di campo con i sistemi gestionali, rendendo possibile la produzione di minerali con indicatori di circolarità misurabili e certificabili.
Negli stabilimenti ceramici è stata implementata un’infrastruttura digitale avanzata: data warehouse in-memory, sistemi di gestione del magazzino basati su IoT e dashboard interattive per il controllo in tempo reale di produzione, qualità e sostenibilità. Questi strumenti supportano decisioni rapide, informate e orientate all’efficienza delle risorse.
Prodotto e dimostrazione industriale
Prodotto e dimostrazione industriale
Il progetto ha portato alla prototipazione industriale di una collezione ceramica circolare, realizzata con impasti contenenti materie prime seconde.
I risultati confermano il pieno rispetto degli standard qualitativi richiesti dal mercato, dimostrando che la sostenibilità può essere integrata senza compromessi con le prestazioni tecniche ed estetiche del prodotto.
Conoscenze territoriali, filiera e simbiosi industriale
Conoscenze territoriali, filiera e simbiosi industriale
REDiRECT ha generato un patrimonio di conoscenze territoriali a supporto dello sviluppo di filiere circolari.
In Sardegna sono stati mappati e caratterizzati i siti estrattivi dell’area di Buddusò–Alà dei Sardi, individuando opportunità di valorizzazione degli scarti e definendo linee guida per il ripristino ambientale delle cave. In Calabria è stata condotta la prima analisi sistematica delle georisorse regionali orientata all’impiego ceramico, aprendo prospettive concrete per nuove filiere produttive.
Studi epidemiologici e ambientali hanno inoltre confermato l’assenza di impatti negativi significativi delle attività estrattive sugli ecosistemi e sulle comunità locali, rafforzando la sostenibilità complessiva del modello.
Impatti ambientali, economici e competitivi
Impatti ambientali, economici e competitivi
L’introduzione di materie prime seconde riduce la pressione sulle risorse naturali e il conferimento in discarica, mentre l’eliminazione del frittaggio per alcune formulazioni di smalto genera risparmi energetici rilevanti. La digitalizzazione dei processi contribuisce a un uso più efficiente delle risorse e alla riduzione degli sprechi, rendendo misurabile e comunicabile l’impronta ambientale dei prodotti.
Dal punto di vista economico, il modello di Impresa Circolare 4.0 migliora la competitività attraverso la riduzione dei costi di approvvigionamento, l’ottimizzazione dei processi e la differenziazione dell’offerta verso mercati sensibili alla sostenibilità. Tracciabilità e certificazione delle performance ambientali diventano elementi distintivi lungo tutta la filiera.
Il modello validato da REDiRECT è progettato per essere replicabile e scalabile. Gli strumenti di assessment e gli indici di circolarità possono essere adottati da altre aziende della filiera ceramica e adattati ad altri settori manifatturieri. Le piattaforme digitali sono predisposte per l’integrazione con sistemi esterni e l’evoluzione funzionale.
Le conoscenze generate contribuiscono infine al dibattito scientifico e normativo sulla transizione verso l’economia circolare, in coerenza con le strategie europee e nazionali per la sostenibilità industriale.
LA PARTNERSHIP
Competenze integrate per l'innovazione
Competenze integrate per l'innovazione
REDiRECT ha riunito un ecosistema di competenze complementari, integrando capacità industriali e know-how accademico in un modello di collaborazione orientato all'impatto.
Le imprese industriali hanno portato esperienza manifatturiera, conoscenza dei processi e capacità di trasformare i risultati della ricerca in soluzioni operative.
Gruppo Ceramiche Gresmalt
Gruppo Ceramiche Gresmalt
Tra i principali produttori italiani di gres porcellanato, ha messo a disposizione stabilimenti, linee produttive e competenze tecnologiche per la validazione industriale delle innovazioni sviluppate.
Eurit
Eurit
Società mineraria specializzata nella produzione di materie prime per l'industria ceramica, ha contribuito con la propria expertise estrattiva e ha implementato nei propri siti le tecnologie della Miniera 4.0.
Le università partner hanno apportato rigore metodologico, capacità analitiche e competenze specialistiche multidisciplinari.
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
Ha coordinato le attività di valutazione della sostenibilità, lo sviluppo degli strumenti di assessment e la ricerca sui materiali ceramici, coinvolgendo competenze di ingegneria, economia, scienze della vita e telecomunicazioni.
Università della Calabria
Università della Calabria
Ha condotto le ricerche sulla valorizzazione delle georisorse e lo sviluppo di modelli statistici e sistemi di monitoraggio ambientale.
Università degli Studi di Sassari
Università degli Studi di Sassari
Ha guidato gli studi sul territorio sardo, dalla caratterizzazione dei siti estrattivi alle soluzioni costruttive per l'architettura circolare.
L'IMPATTO
Ripensare la ceramica tra circolarità e innovazione
Ripensare la ceramica tra circolarità e innovazione
REDiRECT ha dimostrato che la transizione verso un'industria ceramica più sostenibile e circolare è non solo possibile, ma economicamente vantaggiosa e tecnicamente realizzabile con le competenze e le tecnologie oggi disponibili.
Il modello di Impresa Circolare 4.0 sviluppato offre una risposta concreta alle sfide che il settore si trova ad affrontare: riduce la dipendenza da materie prime vergini, valorizza risorse fino a ieri considerate scarti, migliora l'efficienza dei processi, genera informazioni per decisioni più consapevoli e costruisce le basi per una comunicazione trasparente del valore ambientale e sociale dei prodotti.
I risultati del progetto non restano confinati ai partner coinvolti. Gli strumenti metodologici, le piattaforme tecnologiche e le conoscenze generate sono progettati per essere condivisi e adattati, contribuendo alla trasformazione dell'intera filiera ceramica italiana e offrendo un modello replicabile per altri settori manifatturieri.
In un contesto in cui la sostenibilità è sempre più un requisito di mercato e un imperativo normativo, REDiRECT traccia una via praticabile per coniugare eccellenza produttiva, responsabilità ambientale e competitività economica. Un contributo concreto alla costruzione di un'industria capace di generare valore durevole per le imprese, le comunità e l'ambiente.
Page updated
Google Sites
Report abuse