Obiettivi formativi del dottorato: Il nome del dottorato in Sistemi Autonomi o Autonomous Systems fa riferimento a una vasta area dell'Ingegneria dell'Informazione di grandissimo interesse attuale. Si rivolge primariamente a studenti con un background nell'automazione ma è accessibile a tutti i laureati con conoscenze nell'ingegneria dell'informazione, per i quali si affiancheranno specifici corsi volti a colmare il gap. Allo stesso tempo l'Automatica è il settore di riferimento per quest'ambito, come si comprende dal nome stesso (l'aggettivo autonomo ha la stessa radice di automazione).
Il dottorato è strutturato in tre curricula che affrontano in maniera specifica tematiche e ambiti applicativi diversi e si differenziano e complementano in termini tecnologici e metodologici. Indichiamo nel seguito nomi e parole chiave di ciascuno, dettagliando le metodologie e gli aspetti trasversali che li accomunano:
C1 - AS for Automation - SA per l'Automazione;
C2 - AS for Smart Environments - SA per gli Ambienti Intelligenti;
C3 - AS for Monitoring and Security - SA per il Monitoraggio e la Sicurezza
I tre curricula hanno come base comune di ricerca le metodologie e gli approcci trasversali che sono fondanti dell'ingegneria dei sistemi, quali la modellistica e le metodologie di controllo, di cui riportiamo le parole chiave:
- Modelli: Linear systems; Nonlinear systems; Discrete-event systems; Hybrid systems; Digital systems; Complex systems; Cyber Physical systems
- Metodologie: Modelling; Analysis; Feedback control; Identification; Optimization: Verification; Networked control; Machine Learning; Filtering; Robust control, Predictive control; Game Theory
L'obiettivo del percorso formativo, per tutti e tre i curricula, è far sì che i dottorandi abbiano acquisito al termine del percorso un set di competenze scientifiche e tecnologie spendibili in ambito industriale, della ricerca e della pubblica amministrazione che possiamo riassumere nelle seguenti parole chiave:
- Competenze: Automation; Control; Decision making; Digital transition; Entrepreneurship; Optimization; Robotics.
La didattica dottorale impartita all'interno del DAUSY comprende corsi offerti in scuole dottorali internazionali, nazionali e locali, offrendo una rete formativa unica con enorme valore aggiunto. Al link http://dausy.poliba.it/phd/teaching-course-catalogue/ sono disponibili tutti i corsi a scelta dei dottorandi.
In accordo con il regolamento didattico della SCUDO del Politecnico di Bari (https://www.poliba.it/sites/default/files/dottorati/regscudo2021.pdf), sede Amministrativa di DAUSY, i dottorandi presenteranno un piano formativo concordato con supervisori e collegio dei docenti, con un'attività didattica compresa tra un minimo di 36 CFU e un massimo di 60 CFU, preferibilmente nei primi due anni del corso.
Scuola internazionale IGSC
I dottorandi verranno invitati a seguire i corsi offerti dall' European Embedded Control Institute (EECI) di cui diversi docenti afferenti al presente collegio fanno parte. Ogni anno viene organizzata la prestigiosa International Graduate School in Control (IGSC) (www.eeci-igsc.eu), invitando esperti di chiara fama, provenienti da prestigiose università e istituti di tutto il mondo, a tenere corsi su temi scientifici di attualità.
Scuola nazionale SIDRA
I dottorandi verranno invitati a seguire anche i corsi offerti annualmente dalla scuola di dottorato organizzata dal SIDRA (Società Italiana dei Docenti e Ricercatori in Automatica), costituiti da eventi di durata settimanale organizzati ogni anno a Bertinoro (Forlì-Cesena), si veda il sito http://www.automatica.it/scuole-di-dottorato/.
Tra i responsabili e docenti della scuola vi sono diversi componenti del collegio dei docenti del presente dottorato.
Corsi di sede
Le università partecipanti al dottorato nazionale offrono una serie di corsi che sono rilevanti per i vari curricula e spesso trasversali e verranno suggeriti ai dottorandi del DAUSY. Tali corsi sono offerti in lingua inglese e hanno cadenza annuale o, in alcuni casi, biennale. La lista è disponibile al link http://dausy.poliba.it/phd/teaching-course-catalogue/#localcourses
Seminari
La didattica dottorale del DAUSY sarà completata da percorsi seminariali focalizzati su specifiche problematiche dei sistemi autonomi e organizzati dai vari Atenei proponenti, anche in collaborazione con grandi aziende nazionali, con le quali sussistono già numerosi e consolidati rapporti di collaborazione (quali ad esempio Siemens, IBM, Enel-x, e-distribuzione, Terna, ENI, Omron, Leonardo, Iveco, ST Microelectronics, Thales, ABB, FIAT, Ferrari, Alstom, RFI, Pirelli e moltissime altre), oltre che con numerosissime PMI locali e centri di ricerca. La lista è disponibile al link
http://dausy.poliba.it/phd/teaching-course-catalogue/#seminars
Sbocchi professionali e potenziali settori di impiego del dottorato di ricerca: Come dimostrato dal recente rapporto 2021 di ALMALAUREA sulla condizione occupazionale dei dottori di ricerca, questa non solo è molto migliore di quella dei laureati, ma nell'area dell'ingegneria, che è quella del presente Dottorato di Ricerca, ben il 91% dei Dottori di ricerca è occupato già ad appena un anno dal conseguimento del titolo di Dottorato.
Inoltre, il mercato globale dell'automazione è in crescita esponenziale. Si prevede che il mercato globale dell'automazione industriale raggiungerà un valore di 352,02 miliardi di dollari entro la fine del 2024. Al contempo, il mercato dell'automazione in Italia vale 5,1 miliardi (dati ANIE Automazione).
A fronte di questa elevata occupabilità dei Dottori di Ricerca e dell'incremento del mercato dell'automazione con conseguente richiesta di figure professionali, è ben noto come la trasformazione digitale in atto nel nostro paese sia in ambito industriale che in quello della pubblica amministrazione richieda sempre maggiori competenze di altissimo livello.
L'obiettivo del DAUSY è dunque quello di formare, mediante l'approccio metodologico trasversale della ingegneria dei sistemi, nuove figure professionali nell'area dei sistemi autonomi capaci di sviluppare e implementare soluzioni generali e innovative che possano essere impiegate in diversi contesti applicativi, investigando innovative linee di ricerca e sviluppo e con metodologie rigorose e approfondite che siano fondate sullo studio teorico altamente qualificato affrontato nel triennio. L'obiettivo sarà colto creando la più grande scuola dottorale nel campo dell'automazione con collaborazioni con numerosissime aziende del settore.
In particolare, i dottori di ricerca in Autonomous Systems saranno figure professionali in grado di operare principalmente nell'ambito della ricerca e sviluppo industriale e nel trasferimento tecnologico, ma potranno trovare sbocchi occupazionali anche in ambito accademico e nella pubblica amministrazione.
Tra i possibili settori industriali di sbocco e di particolare interesse in ambito nazionale, appare rilevante citare: aerospazio, agroalimentare, automotive, biomedicina, chimica, elettronica, energia, informatica, logistica, manifatturiero, meccanica e meccatronica, siderurgia, tessile-abbigliamento-calzaturiero, telecomunicazioni, trasporti.
In aggiunta a tali settori, per i Dottori di Ricerca formati vi sono sbocchi professionali in attività di ricerca e sviluppo per l'industria dei servizi, nonché per i sistemi, prodotti e servizi legati alla gestione delle risorse e alla pubblica amministrazione.
Infine, alcuni dei dottori di ricerca formati potranno essere assorbiti nei ruoli accademici di università italiane e estere nonché di centri di ricerca (ad esempio CNR, ENEA, ecc.), ove ormai il possesso del Dottorato di Ricerca è condizione necessaria.
Coerenza con gli obiettivi del PNRR
L'obiettivo del Dottorato Nazionale in Autonomous Systems (DAuSy) è quello di formare, mediante un approccio metodologico trasversale, nuove figure professionali capaci di sviluppare e implementare soluzioni generali e innovative che possano essere impiegate in diversi contesti applicativi, investigando innovative linee di ricerca e sviluppo e con metodologie rigorose e approfondite che siano fondate sullo studio teorico altamente qualificato affrontato nel triennio.
Pertanto, pur rispondendo principalmente alla missione 4 (istruzione e ricerca) del PNRR, nell'ambito della quale il Ministero dell'Università e della Ricerca ha recentemente varato il DM 351/2022 e il DM 352/2022 per il riparto di 2.500 e 5000 borse di dottorato triennali rispettivamente, la presente proposta risponde anche pienamente alle prime tre missioni strategiche del PNRR. Infatti, l'ingegneria dei sistemi è per sua natura una disciplina trasversale con ricadute applicative nella quasi totalità delle filiere produttive del paese. Data la sua capacità di fornire una visione globale di sistema anziché specifica di problemi e ambiti applicativi con argomenti attinenti a varie discipline e diversi settori, è dunque di tutta evidenza la natura fortemente interdisciplinare e intersettoriale del DAuSy, che ben si adatta quindi alle specificità del PNRR, come descritto in dettaglio nel seguito.
Per quanto riguarda la prima missione del PNRR (Digitalizzazione, innovazione, competitività, cultura e turismo), si è già ricordato come i sistemi autonomi siano una tecnologia abilitante della transizione digitale. Per poter realizzare questa transizione sono necessarie figure di alta qualificazione con le competenze che il dottorato nazionale vuole formare. Più in dettaglio, il DAuSy contribuisce fortemente alla sotto-missione M1C2: Digitalizzazione, Innovazione e Competitività nel Sistema Produttivo in particolare con il primo dei suoi tre curricula (SA per l'automazione) che affronta i temi di ricerca relativi all'automazione delle filiere manifatturiere del futuro, tema centrale della M1C2, ed in particolare le tematiche di controllo distribuito e di supervisione, modellistica avanzata, metodi di ottimizzazione e simulazione anche con digital twin, per sistemi composti da reti di sensori e attuatori, robot collaborativi, macchine intelligenti, ecc. Inoltre, il DAuSy contribuisce, tra gli obiettivi generali e trasversali del PNRR, al rafforzamento delle competenze STEM (in particolare nell'istruzione di terzo livello) per poter guidare la transizione digitale anche nel settore della Pubblica Amministrazione, a cui è rivolta la sotto-missione M1C1: Digitalizzazione, Innovazione e Sicurezza nella Pubblica Amministrazione.
Per quanto attiene alla seconda missione strategica del PNRR (Rivoluzione verde e transizione ecologica), il DAuSy contribuisce in particolare alle sotto-missioni M2C2: Energia Rinnovabile, Idrogeno, Rete e Mobilità Sostenibile, M2C3: Efficienza Energetica e Riqualificazione degli Edifici e M2C4: Tutela del Territorio e della Risorsa Idrica con il suo secondo curriculum (SA per gli ambienti intelligenti) che è dedicato all'approfondimento di tematiche di gestione e controllo per sistemi intelligenti a larga scala e distribuiti, quali proprio smart cities, mobilità sostenibile, controllo del traffico aereo e ferroviario, veicoli autonomi e robot mobili, nonché infrastrutture critiche come smart grid e risorse idriche. Ancora, per la sotto-missione M2C1: Economia Circolare e Agricoltura Sostenibile esso contribuisce con il suddetto primo curriculum (SA per l'automazione), che copre tutte le aree dell'automazione, non solo nei processi produttivi, ma anche nei settori primari quale quello dell'agricoltura.
Per quanto riguarda infine la terza missione strategica del PNRR (Infrastrutture per una mobilità sostenibile), il DAuSy contribuisce in particolare alle sotto-missioni M3C1: Investimenti sulla Rete Ferroviaria e M3C2: Intermodalità e Logistica integrata rispettivamente con il suo secondo curriculum (SA per gli ambienti intelligenti), che annovera tra i sistemi intelligenti a larga scala e distribuiti anche quelli di trasporto, e con il primo curriculum (SA per l'automazione), che tra i settori industriali, oltre a trattare le problematiche di automazione per la logistica interna, affronta anche quelle altrettanto importanti di sviluppo di tecniche di decisione e controllo per la logistica esterna. Inoltre, il dottorato contribuisce alle sotto-missioni M3C1 e M3C2 con il terzo dei suoi tre curricula (SA per il monitoraggio e la sicurezza), dedicato allo studio di metodologie digitali innovative per la progettazione di processi sicuri in ambienti che vedano una interazione tra sistemi automatizzati e umani.
