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Joint Labs
& Projects
GE Aerospace

Young talent inventing

the Future of Flight
Research and development for the aviation products and services of tomorrow begins where young talent can develop their ideas alongside experienced professionals, utilizing cutting-edge facilities and equipment—whether on university campuses or in technology-rich environments.

That’s exactly what’s happening in all of our labs!

    Joint Labs

    GE Aerospace
    Partnership with the Polytechnic University of Bari
    Avio Aero and the Polytechnic University of Bari opened the "Apulia Repair Development Centre For Additive Repairs" (ARDC) a lab created for experts, researchers and young post-graduates whose mission is to develop innovative repair procedures for aviation engine components, employing technologies based on systems of laser metal deposition and cold spray. In the ARDC lab innovative repair processes are identified, developed and experimented. After the development phase, these repair processes can be implemented in the main repair stations present in Avio Aero plants, including that in Brindisi, dedicated to the assembly and maintenance of aviation engines.

    GE Aerospace
    Partnership with the University of Florence
    Avio Aero and the Department of Industrial Engineering of the University of Florence created a joint laboratory called Combustion & Heat Transfer Laboratory (ComHeat-Lab). The intent of the ComHeat-Lab is to support technological development in the fields of combustion, heat exchange and fluid systems applied to combustors and turbines in aeronautical engines.

    GE Aerospace
    Partnership with the Polytechnic University of Bari
    Avio Aero and Polytechnic University of Bari created the integrated multidisciplinary laboratory "Energy Factory Bari" (EFB), devoted to research activities, and development of technologies in the aerospace and energy sectors. The laboratory is located inside the university campus in Bari. Research areas involve high speed electrical machines, high frequency power converters, control systems, fluid mechanics and machine design.

    GE Aerospace
    A project by representatives of Polish science and the aeronautical industry
    Visit the Polonia Aero website

    GE Aerospace
    Partnership with the Polytechnic University of Turin
    The partnership agreement between Avio Aero and Polytechnic University of Turin has led the constitution of the Turin Additive Lab (TAL). The TAL is laying the foundations for a long-term cooperation on strategic issues for the aircraft industry . Avio Aero and the Polytechnic University of Turin are sharing - inside the campus -the most advanced technological scenarios, defining together the research priorities.

    GE Aerospace
    Partnership with the University of Pisa and AMTesting
    The Transmission System Labs (TLS) is the result of a longstanding collaboration between Avio Aero, the Department of Civil and Industrial Engineering (DICI) at the University of Pisa, and AM Testing S.r.l. Located in Pisa, with facilities at both the University of Pisa and AM Testing premises, TLS serves as a cutting-edge ecosystem dedicated to advancing research in mechanical transmissions. Focused on dynamic performance, durability, and lubrication, TLS investigates key aspects at both the component and system levels. Equipped with state-of-the-art technologies, the labs not only drive innovation but also serve as an incubator for developing the next generation of engineering talent.

    Projects

    GE Aerospace
    Agreement with the Ministry of Economic Development - European Union
    EUROPEAN UNION

    European Regional Development Fund

    ASSE I - Investment Priority 1b - Action 1.1.4

    CDS_000505 Development Agreement with the Ministry of Economic Development approved with Determination of 30/03/2017

    The proposed program, both in terms of Industrial Project and Technological R&D Development, foresees total investments of approximately 61 M€, 48 M€ of which related to Industrial Investment Project and 13 M€ circa for investments in Industrial Research and Experimental Development. The provisional financial support granted is approximately 18 M€, 12 M€ of which as a non-repayable on industrial investments and about 6 M€ for R&D Investments expense contribution.

    The project, as mentioned above, aims at consolidating and innovating the activities carried out by the Avio Aero Pomigliano d'Arco plant for the production of combustion chambers, the production of turbine blades and for the overhaul of civil engine modules.
    In particular, investments in materials asset envisaged is aimed at innovating machining technologies in order to increase production capacity and competitiveness.
    Similarly, the Industrial Research and Experimental Development activities aim at the acquisition of strategic know-how:

    • On the development of innovative technologies for the combustor, in order to maintain and improve the global technological leadership for the core products;
    • In the field of mechanical machining, with expected benefits in the efficiency and productivity of transformation processes for products like the turbine blades being machined at the Avio Aero Pomigliano d'Arco plant;
    • On the optimization of industrial technologies for the production and maintenance of turbine components.
    Methods of forming tapered holes in reverse flow combustion chambers:
    https://ip.com/IPCOM/000261312
    Combustor to turbine interface sealing:
    https://ip.com/IPCOM/000259210

    GE Aerospace
    Agreement with the Piedmont Region
    Project n. F/040007/00/X31 - CUP: B68I15000100008

    “Technologies maturation and development for integration of a Turboprop Aircraft Engine system”
    Achieved thanks to co-financing

    Of the POR FESR Piedmont 2014-2020 ASSE I – Action I.1b.1

    With the project proposal, Avio Aero intends to develop innovative technologies, know-how and skills for advanced engine architectures. The total investment for Avio Aero is around 38M€ in 4 years of activities.

    Taking in consideration the next generation Small Turboprop architecture, the goal of the project is to make a step change in engine performance reducing economic and environmental impacts.

    The main guidelines of the project are:

    • Engine system integration with part count reduction using Additive Manufacturing technology
    • Advance aero and thermal design of Power Turbine
    • Ultra-compact combustor
    • Control System development
    • GBX in Additive Manufacturing with the achievement of the first engine certification.

    ll these goals have as aim:

    • The reduction of fuel consumption and operating costs of the propulsion system
    • The improvement of reliability and of safety for passengers.

    Agreement with the Apulia Region
    Development of a Control System for Aero Engines and Aero derivatives

    Operation co-financed by the European Fund for Regional Development Apulia

    POR Apulia 2014 - 2020 "Investing in your future"

    ASSE I - Specific Objective 1 - Action 1.1 (R & S)

    Program Contract with the Apulia Region, approved by resolution CMP / DEL / 2016/00042 of 22/12/2016

    If the aeroengine is the technological heart of the aircraft, the control system can be considered as the brain of the engine, equipped with sensors and actuators.

    The control system manages the engine’s operation in every phase of the in-flight service, avoiding the risk of stalling, combustor shutdown, over temperature conditions, over speed and over pressure. It also governs the necessary adaptations to sudden changes due to environmental conditions and the maneuvers of the aircraft, ensuring reliable performance.

    Its "intelligence" lays in the control unit that, after acquiring different signals both internal and external from the engine, processes them providing the necessary instructions to change the settings. To do this, it uses a network of sensors to "understand" what happens and intervenes with the actuators in order to implement any adjustment. The actuators are driven through electric and fluid systems.

    The SICO project focuses on the development of an innovative control system. The goal is the acquisition of multi-disciplinary knowledge, not available today in Apulia nor in 
    Italy, for the creation of a comprehensive control system for aircraft engines characterized by high power and autonomy, also usable for unmanned aircraft.

    The main drivers that guide the activities of the Industrial Research and the Experimental Development are:

    • the reduction of fuel consumption to minimize the environmental impact and the end-user operating costs of the aircraft
    • reliability, to increase the safety of passengers and the reduction of end user maintenance costs of the aircraft
    • the increase of the power available for the purpose of a greater operability of the aircraft.

    The project activities will be verified through an important experimental campaign that involves the design and construction of two test benches:

    • the "Dry Rig" can be defined as a real-time simulator capable of simulating an aircraft engine and its accessories and will be used to test control logics;
    • The "Wet Rig" allow to verify the behavior of the control system taking into account both the physical and simulated signals of the engine and accessories.

    The SICO Research and Development Project - subject of the Program Agreement between Avio Aero and the Apulia Region – started in May 2016 and will last 4 years. The Avio Aero Laboratory in Bari will be the main activities site.
    The loan recognized is of € 16.5 Million euro on a total of € 29.3 Million costs.
    Download - Project results

    Italian Projects

    GE Aerospace
    Programma con il ministero delle implrese e del Made in Italy, Regione Piemonte, Regione Campania e Regione Puglia
    Progetto finanziato con la deliberazione cipe n.26/2016

    Contratto di sviluppo CDS_000605 con il Ministero dello Sviluppo Economico
    approvato con determina del 19/12/2019



    • Sviluppo sito produttivo Pomigliano d’Arco - CUP C47I19000230001
    • Progetto di R&S - Additive Manufacturing - CUP C97I17001000008
    • Progetto di R&S – Digital Thread - CUP C97I17000990008

    Il programma proposto, sia in termini di Progetto Industriale che di Ricerca e Sviluppo Tecnologico, prevede investimenti complessivi per circa 74 M€ di cui 26 M€ per il Progetto di Investimento Industriale e circa 48 M€ per investimenti in attività di Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale.

    Il sostegno finanziario provvisorio riconosciuto è pari a circa 26 M€ di cui 4M€ come contributo a fondo perduto sugli investimenti industriali e circa 22 M€ di contributo alla spesa sugli investimenti in ricerca e sviluppo.

    Il programma di sviluppo industriale, in particolare, ha interessato due progetti di ricerca e sviluppo denominati rispettivamente “Additive manufacturing” e “Digital Thread”, per i quali sono stati previsti investimenti per circa 33 M€ per il progetto “Additive manufacturing” e circa 15 M€ per il progetto “Digital Thread”. Le agevolazioni massime concedibili ammontano a circa 15M€ per il progetto “Additive manufacturing” e a circa 7 M€ per il progetto “Digital Thread”.

    In data 3 luglio 2017, il Ministero dello Sviluppo Economico e Avio Aero hanno firmato un Protocollo di Intesa nell'ambito del modello "Industria 4.0", volto allo sviluppo della manifattura additiva e avanzata per componenti aeronautici e a digitalizzazione dei processi industriali. In questo contesto, sono nati due progetti di Ricerca e Sviluppo, della durata di quattro anni (2018 - 2022): uno, relativo all'additive manufacturing e l'altro nel campo Digital Thread, con sedi di svolgimento a Rivalta di Torino (TO), Cameri (NO), Torino (TAL e Avio Aero Test Center), Pomigliano d'Arco (NA) e Brindisi.

    Nell'ambito dell'additive manufacturing, il progetto puntava a migliorare la produttività nella produzione di pale turbina in titanio-alluminio ottimizzando i processi Electron Beam Melting (EBM), sviluppare e caratterizzare materiali e processi Direct Metal Laser Melting (DMLM) per ottimizzare le prestazioni dei componenti, migliorando la capacità geometrica del processo e le caratteristiche funzionali come scambio termico, peso, resistenza e rigidezza strutturale. A progetto già avviato, si è aggiunta una terza tecnologia, il Directed Energy Deposition (DED), volta a valutare la fattibilità della realizzazione di strutture statiche di grandi dimensioni, con particolare attenzione alle turbine di bassa pressione dei motori turbofan civili.

    Le attività del Digital Thread, invece, sono state gestite attraverso un filo digitale che unisce i dati generati in tempo reale da una serie di sistemi di produzione avanzati e crea un flusso ininterrotto di informazioni e un circolo virtuoso di continuo miglioramento.
    Il modello Avio Aero per Industria 4.0 considera una visione olistica che comprende e integra tutte le fasi dello sviluppo del prodotto: dalla concezione ingegneristica, alla fabbricazione, al supporto in servizio. Le varie fasi sono caratterizzate da una elevata connessione e condivisione delle informazioni di prodotto e di processo e da strumenti per migliorare la produttività e il valore per i clienti.

    Attività svolte (Additive Manufacturing):

    • l’attività con la tecnologia EBM si è concentrata sul monitoraggio e simulazione del processo, unitamente all’indagine della strategia di fusione “spot melting”, stampando provini e pale investigando la qualità della stampa in termini dimensionali di microstruttura e porosità.

    • Relativamente alla tecnologia DMLM sono stati condotti studi di caratterizzazione delle zone di stitching, ovvero le zone di "compresenza" di due o più laser, sugli impianti con tecnologia multilaser. Inoltre, sono state svolte attività di ottimizzazione dei parametri del processo di stampa per la realizzazione di complesse strutture lattice e la caratterizzazione meccanica a fatica delle strutture stampate in funzione dell'orientamento di stampa.

    • Riguardo le nuove tecnologie additive è stata assemblata e resa operativa la prima macchina prototipale per la stampa di componenti aeronautici, con la quale è stato realizzato il primo componente a grandezza rappresentativa. Inoltre, si sono concluse le campagne di test materiale con provini estratti da geometrie semplificate.
    Attività svolte (Digital Thread):

    • Design System Integration e Model Based Enterprise: con l’obiettivo di creare una piattaforma digital di raccolta ed elaborazione dati, capace di integrarsi con l’ambiente di progettazione di un modulo/componente aeronautico e di realizzare un ambiente di progetto che rappresenta l’“unica e sola sorgente di informazione digitale” del sistema e/o componente progettato in 3D con tutte le caratteristiche dimensionali e fisiche

    • Brilliant Factory: basa le proprie fondamenta sulla filosofia Lean Manufacturing, a cui aggiungono i sistemi di Advanced Manufacturing che consentono un rapido trasferimento delle nuove tecnologie ai prodotti e processi di produzione. La Brilliant Factory impiega macchinari e sistemi robotizzati, programmabili e flessibili rispetto a caratteristiche del prodotto e quantità per lotto, nonché nuove tecnologie di processo importantissime quali Additive Manufacturing. Nel dettaglio sono state affrontate tematiche legate a Statistical Process Control (SPC) e Calibri Digitali; Timbratura Elettronica; Connettività delle macchine; Geo-localizzazione e Big Data & Analitiche

    • Maturazione tecnologica, Advanced Manufacturing Solutions: dove le finalità del progetto consistevano nello studio di una serie di soluzioni, inquadrate in una roadmap tecnologica ispirata alle linee guida del modello Brilliant Factory di General Electric per la trasformazione digitale del sito produttivo di Avio Aero in Campania. Le macro-tematiche affrontate hanno riguardato nuovi sistemi di Monitoraggio Saldatura, High Speed Milling and Electrochemical Milling, Ablazione Laser e Cella automatica di brasatura.

    GE Aerospace
    Programma con il Ministero dell'Università e della Ricerca - European Union
    Codice progetto: ARS01_00917 - CUP: B26G18000330005

    Operational Knowledge from Insights and Analytics on Industrial Data (OK-INSAID)

    Il progetto OK-INSAID è un progetto di ricerca che ha come obbiettivo l’innovazione tecnologia delle aree produttive delle aziende manufatturiere. Partendo dallo stato dell’arte, OK-INSAID propone un nuovo approccio allo studio dei Big Data, con l’obbiettivo di sviluppare delle analisi ibride di tipo “cloud-edge” per l’Industria 4.0.

    Gli obiettivi principali del progetto sono:

    • Lo studio di nuovi modelli e nuovi algoritmi di Data Science per poter conoscere al meglio i Big Data ed poterne estrarre valore

    • La creazione di nuovi modelli e nuovi metodi per relazionarsi con i vari dati dell’azienda, provenienti da diverse fonti non coordinate tra loro, con lo scopo di creare un Dataspace comune a livello enterprise

    • Lo sviluppo di nuovi servizi di Industrial Analytics grazie agli algoritmi ottenuti dall’analisi degli industrial data space

    • La realizzazione di metodi che garantiscano una maggiore sicurezza dei dati industriali e permettano di individuare e stimare il livello di protezione degli stessi dati

    Nei risultati sono comprese delle interfacce per l’utente per ogni tipo di dispositivo (dispositivi wearable, dispositivi mobili, realtà virtuale…)

    Dettagli del progetto:

    Costo totale del progetto: Euro 1.032.336,00

    Agevolazione concessa: Euro 453.801,60

    Sedi Avio Aero presso cui il progetto è stato realizzato:

    • Rivalta di Torino, via I Maggio, 108

    • Brindisi, via A. Titi, 16-18-20

    • Pomiglano, d'Arco via G. Luraghi, 20

    Programma con la Regione Puglia
    RICERCA E SVILUPPO DI TRASMISSIONI MECCANICHE PER MOTORI AERONAUTICI E TECNOLOGIE INNOVATIVE DI TIPO ADDITIVE

    Operazione cofinanziata con il Fondo Europeo di Sviluppo Regionale Puglia

    POR Puglia 2014 - 2020 “Investiamo nel vostro futuro”

    ASSE I - Obiettivo specifico 1° - Azione 1.1 (R&S)

    Il programma in oggetto ha visto lo svolgimento di attività di Ricerca e Sviluppo indirizzate alla maturazione di nuove tecnologie e competenze e al miglioramento della competitività dei siti di Avio Aero in Puglia.

    In particolare, il primo obiettivo realizzativo ha riguardato la progettazione delle due scatole ingranaggi motore, scatola riduzione elica PGB (Propeller GearBox) e la scatola ingranaggi accessori AGB (Accessory GearBox).

    Il modulo PGB trasmette il richiesto livello di potenza dalla turbina all'elica e la sua architettura è una combinazione di vecchie e nuove tecnologie, integrate all'interno di un sistema che garantisce elevate performance ad un basso rischio. Nello specifico il cono frontale, che funge da vano ingranaggi, è stato completamente progettato con tecnologia di stampaggio 3D, più precisamente Direct Metal Laser Melting. Tale tecnologia garantisce una riduzione sul numero dei componenti a diretto beneficio del peso e dell'assemblaggio.

    Il Modulo AGB funge da alloggiamento e alimentazione di alcuni accessori sia di pertinenza motore che velivolo in particolare il suo design integra il serbatoio dell'olio motore all'ambiente scatola ingranaggi sebbene sia separato da esso.

    Entrambi i moduli sono andati attraverso un'estensiva campagna di test sia di certificazione e ingegneristica sia a livello di modulo, di motore e infine di velivolo dimostrando una soddisfacente correlazione con le condizioni di progetto.

    Le attività svolte nell'Obiettivo Realizzativo 2, relativamente allo Sviluppo di tecnologie additive di repair, hanno consentito di sviluppare tecnologie di additive manufacturing funzionali alla riparazione e al ripristino di componenti a geometria complessa e con materiali innovativi, difficili da realizzare e trattare mediante i tradizionali processi di produzione metallurgica. La tecnologia di tipo additivo offre la possibilità di recuperare componenti usurati attraverso il ripristino della forma originaria o di incrementarne la vita utile con rivestimenti superficiali atti ad esaltare alcune caratteristiche meccaniche con l'adozione di materiali dalle più alte performance.

    Il risultato è stato la realizzazione di nuove procedure di riparazione utilizzando tecnologie innovative del tipo DED (Directed Energy Deposition) Laser Metal Deposition e come il Cold Spray.

    Infine, le attività svolte sull'obiettivo realizzativo 3 hanno avuto come obiettivo la progettazione dell'hardware di prova (Test Enabling Hardware) necessario a consentire due test di certificazione su un motore di sviluppo. Il primo test (PT Loss-of-load test ) ha avuto l'obiettivo di simulare una perdita di carico improvvisa della turbina di potenza, per valutare la capacità del sistema di controllo del motore di arrestare l'aumento della velocità della turbina.

    Il secondo (PT-stress test) è stato finalizzato alla valutazione delle vibrazioni e, in generale, del comportamento strutturale della turbina di potenza. Entrambi questi test hanno richiesto delle pesanti modifiche dell'architettura complessiva del motore e quindi la progettazione di hardware specifico per consentire il funzionamento dello stesso. L'esito finale dei due test è stato soddisfacente, sia dal punto di vista dell'arrangement realizzato, sia dal punto di vista del comportamento del motore.

    Il Progetto di Ricerca e Sviluppo META è oggetto del Contratto di Programma tra Avio Aero e la Regione Puglia. Partito a maggio 2016, ha avuto una durata di 4 anni ed ha avuto come sedi di svolgimento il Laboratorio Avio Aero di Bari e lo stabilimento di Brindisi. L'agevolazione riconosciuta è di 7,8 milioni di euro su un totale costi del progetto di 15,4 milioni di euro.
    Download - Risultati di Progetto