Tesi Common Rail-Carlo De Pellegrin

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI VERONA
FACOLTÀ DI ECONOMIA
CORSO DI LAUREA IN ECONOMIA E COMMERCIO
DIPARTIMENTO DI ECONOMIE, SOCIETÀ E ISTITUZIONI
TESI DI LAUREA
LA FIAT E LO SVILUPPO DEL SISTEMA
COMMON RAIL AUTOMOBILISTICO.
UNA GRANDE OCCASIONE PERDUTA?
Relatore:
Ch.mo Prof. SERGIO NOTO
Laureando:
CARLO DE PELLEGRIN
ANNO ACCADEMICO 2004-2005

Ai miei genitori, Giuliana e Ovidio,
che mi hanno dato la possibilità
di vivere l’esperienza universitaria.

INDICE
INTRODUZIONE .......................................................................................................... 1
CAPITOLO 1: L’INNOVAZIONE E LO SVILUPPO ECONOMICO
1.1 I PROCESSI INNOVATIVI............................................................................................ 5
1.1.1 Idea, Scoperta, Invenzione .............................................................................. 5
1.1.2 Innovazione...................................................................................................... 7
1.1.3 L’importanza dell’innovazione...................................................................... 10
1.1.4 Il rapporto tra l’innovazione e la ricerca e sviluppo (R&S)......................... 12
1.1.5 Come nascono le innovazioni........................................................................ 16
1.1.6 La relazione tra invenzione, innovazione e brevetto..................................... 17
1.2 IL CARATTERE CUMULATIVO DEI PROCESSI INNOVATIVI, ALCUNI ESEMPI............... 20
1.2.1 La macchina a vapore ................................................................................... 22
1.2.2 L’elettricità.................................................................................................... 29
1.2.3 L’aeroplano................................................................................................... 36
1.2.4 L’occhiale...................................................................................................... 44
1.3 L’INNOVAZIONE TECNOLOGICA IN ITALIA.............................................................. 49
1.3.1 Gli investimenti nelle attività di ricerca........................................................ 50
1.3.2 L’attività innovativa ...................................................................................... 55
1.3.3 In sintesi......................................................................................................... 62
CAPITOLO 2: STORIA ED EVOLUZIONE DEL SISTEMA D’INIEZIONE PER
MOTORI DIESEL
2.1 LE ORIGINI DEL MOTORE DIESEL E I SUOI PRIMI UTILIZZI IN CAMPO
AUTOMOBILISTICO ....................................................................................................... 65
2.1.1 Rudolf Diesel e l’invenzione del motore ad accensione per compressione... 66
2.1.2 Robert Bosch e Harry Ricardo: il motore Diesel “si accomoda in
automobile”............................................................................................................ 72
2.2 ALCUNI PASSI STORICI NELLO SVILUPPO DEL SISTEMA D’INIEZIONE DIRETTA DIESEL
COMMON RAIL ............................................................................................................ 78
2.2.1 I primitivi sistemi d’iniezione Common Rail................................................. 79
2.2.2 La via verso l’odierno sistema d’iniezione Common Rail............................. 84

VI
2.3 LE CARATTERISTICHE GENERALI DEL SISTEMA D’INIEZIONE COMMON RAIL.......... 91
2.3.1 I componenti del sistema ............................................................................... 91
2.3.2 Il funzionamento del sistema ......................................................................... 95
2.3.3 Prestazioni e vantaggi del sistema ................................................................ 98
CAPITOLO 3: LA FIAT E LO SVILUPPO DEL SISTEMA COMMON RAIL
AUTOMOBILISTICO
3.1 LA CRISI PETROLIFERA DEGLI ANNI SETTANTA: ALL’ORIGINE DELLE RICERCHE FIAT
.................................................................................................................................. 101
3.2 I “RUGGENTI” ANNI OTTANTA DELLA FIAT: VITTORIO GHIDELLA SCOMMETTE
SULL’INIEZIONE DIRETTA DIESEL .............................................................................. 103
3.2.1 Il primo risultato concreto, la Fiat “Croma” 1.9 TD i.d............................ 113
3.2.2 Fiat Auto punta sull’iniezione diretta Diesel: si affida il progetto alla
Magneti Marelli.................................................................................................... 115
3.2.3 La costituzione di Elasis.............................................................................. 121
3.3 DAL BOOM ALLA CRISI DEI PRIMI ANNI NOVANTA: IL PROGETTO COMMON RAIL
PROSEGUE, MA SENZA GHIDELLA LA FIAT NON CI CREDE FINO IN FONDO .................. 124
3.3.1 Elasis inizia a lavorare al Common Rail e Magneti Marelli minimizza la sua
attività operativa nel progetto.............................................................................. 131
3.3.2 Tutto (o quasi) a Bari .................................................................................. 135
3.3.3 La cessione del Common Rail alla Bosch ................................................... 140
CAPITOLO 4: DOPO LA CESSIONE DEL COMMON RAIL ALLA BOSCH
4.1 VERSO LA COMMERCIALIZZAZIONE DEL NUOVO SISTEMA.................................... 147
4.1.1 L’arrivo di Bosch a Bari e il trasferimento del know-how a Stoccarda ..... 147
4.1.2 Il lancio al pubblico delle prime auto Common Rail .................................. 150
4.2 IL BOOM DEL DIESEL NEL SEGNO DEL COMMON RAIL.......................................... 152
4.3 UNA GRANDE OCCASIONE PERDUTA DALLA FIAT?............................................... 167
4.3.1 I contesti storico-aziendali delle decisioni fondamentali............................ 168
4.3.2 Le motivazioni della cessione...................................................................... 173
4.3.3 I plus e i minus della cessione ..................................................................... 177
4.3.4 Si poteva far meglio?................................................................................... 182
CONCLUSIONI ......................................................................................................... 189

VII
BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................ 199
ALTRE FONTI
SITI INTERNET............................................................................................................ 215
E-MAIL RICEVUTE...................................................................................................... 218
APPENDICE A........................................................................................................... 219
APPENDICE B ........................................................................................................... 239
APPENDICE C........................................................................................................... 263
APPENDICE D........................................................................................................... 281

INDICE DELLE FIGURE
Fig. 1.1 Idea, Scoperta, Invenzione.................................................................................. 6
Fig. 1.2 Processo innovativo originato dalla domanda. ................................................. 16
Fig. 1.3 Processo innovativo originato dalla tecnologia. ............................................... 17
Fig. 1.4 Relazione tra invenzione, innovazione e brevetto. ........................................... 18
Fig. 1.5 “Sfera di Eolo” o Eolipila di Erone, I sec. d.C.................................................. 22
Fig. 1.6 “Amico del minatore o macchina per sollevare acqua con il fuoco” di Savery,
1698........................................................................................................................ 24
Fig. 1.7 Locomotiva “Rocket” di Stephenson, 1829...................................................... 28
Fig. 1.8 La prima macchina elettrica a strofinio dovuta a von Guericke con globo di
zolfo, 1660.............................................................................................................. 30
Fig. 1.9 Esemplare di “pila di Volta”............................................................................. 32
Fig. 1.10 Guglielmo Marconi col suo primo telegrafo, 1895......................................... 35
Fig. 1.11 Il primo aeroplano: il Flyer dei fratelli Wright, 1903. .................................... 36
Fig. 1.12 Il Messerschmitt Me-262, primo aereo a reazione.......................................... 37
Fig. 1.13 Boeing 737, attualmente l'aereo di linea più diffuso al mondo....................... 43
Fig. 1.14 Effige del vescovo “occhialuto” Ugone da Provenza, 1252........................... 46
Fig. 1.15 I primi occhiali con astine da tempia di Edward Scarlett, 1727. .................... 48
Fig. 1.16 Investimenti in R&S come percentuale del PIL, anni Duemila...................... 52
Fig. 1.17 Percentuale di spesa in R&S delle prime cinque imprese italiane e statunitensi
sul totale della spesa in R&S privata, 2001............................................................ 54
Fig. 1.18 Spese in R&S come percentuale del PIL, 2002 o ultimo anno disponibile. ... 55
Fig. 1.19 Quota percentuale dei brevetti italiani registrati negli Stati Uniti sul totale dei
brevetti rilasciati a residenti stranieri (1883-1999). ............................................... 57
Fig. 2.1 Il brevetto n. 67207 rilasciato a Rudolf Diesel il 23 febbraio 1893.................. 67
Fig. 2.2 Il terzo motore realizzato da Diesel, il primo adatto all’uso pratico, febbraio
1897........................................................................................................................ 70
Fig. 2.3 Una delle prime applicazioni della pompa in linea Bosch, 1927...................... 73
Fig. 2.4 Precamera a turbolenza “Comet Mark III” di Ricardo, primi anni ‘30............. 74
Fig. 2.5 Il propulsore della Mercedes-Benz 260D, si possono notare: una delle
precamere (ricavate nella testata) e la pompa d’iniezione Bosch (in azzurro)....... 76

X
Fig. 2.6 La Mercedes-Benz 260D del 1936, prima vettura Diesel destinata alla
produzione di serie. ................................................................................................ 76
Fig. 2.7 Il sistema d’iniezione di James McKechnie, brevetto britannico n. 27,579 del
1910........................................................................................................................ 80
Fig. 2.8 Sistema d’iniezione Sulzer con controllo di pressione tramite valvola di
regolazione, 1915. .................................................................................................. 82
Fig. 2.9 Primitivi sistemi d’iniezione ad accumulo (Akkumulierungseinspritzung)
sviluppati dal professor Gustav Eichelberg durante gli anni ’30 e ’40. ................. 84
Fig. 2.10 Iniettore elettromagnetico Sopromi del 1969, inventori: Louis Monpetit,
Robert Huber e Jacek Ufnalewski.......................................................................... 85
Fig. 2.11 Il Motore Diesel Iveco 8140.21 col primitivo sistema d’iniezione Common
Rail cosiddetto “Dereco-Berchtold”, 1984............................................................. 88
Fig. 2.12 Sistema d’iniezione Common Rail: schema generale..................................... 91
Fig. 2.13 Pompa ad alta pressione Radialjet. ................................................................. 92
Fig. 2.14 Accumulatore dell’alta pressione (Rail). ........................................................ 93
Fig. 2.15 Polverizzatore VCO........................................................................................ 94
Fig. 2.16 Elettroiniettore (schema)................................................................................. 97
Fig. 2.17 Motori Diesel: a precamera (A), a precamera di turbolenza (B) e iniezione
diretta Common Rail (C)........................................................................................ 99
Fig. 3.1 La Fiat “Croma” 1.9 TD i.d., prima automobile al mondo a iniezione diretta di
gasolio................................................................................................................... 114
Fig. 3.2 Iniettori prototipali Dereco e pompa commerciale Wimmer, 1985................ 117
Fig. 3.3 Schema del sistema E.D.I.A.I., poi Unijet-Common Rail. Disegno autografo
dell’ingegner Francesco Paolo Ausiello, marzo 1986.......................................... 119
Fig. 3.4 Elettroiniettori prototipali sviluppati all’Elasis di Bari, 1991......................... 136
Fig. 3.5 Disegno dell’iniettore elettromagnetico contenuto in uno dei brevetti ceduti a
Bosch.................................................................................................................... 142
Fig. 4.1 Alfa Romeo “156” JTD, prima auto al mondo equipaggiata con motore Diesel
Common Rail (ottobre 1997)................................................................................ 151
Fig. 4.2 Mercedes-Benz “classe C” 220 CDI, seconda auto al mondo equipaggiata con
motore Diesel Common Rail (dicembre 1997). ................................................... 152

XI
Fig. 4.3 Quote di mercato in Europa Occ. e in Italia di autovetture Diesel dal 1995 al
2005...................................................................................................................... 157
Fig. 4.4 Prezzi in euro al litro (rivalutati) di gasolio e benzina dal 1975 al 2005*, in
relazione alla quota di mercato delle auto Diesel in Italia.................................... 164
Fig. 4.5 Sistemi Common Rail e iniettore-pompa (Unit Injector) Bosch per autovetture.
.............................................................................................................................. 166

INDICE DELLE TABELLE
Tab. 1.1 Le tappe evolutive del sistema scientifico........................................................ 15
Tab. 1.2 Peso percentuale delle spese in R&S sul PIL per alcuni paesi e anni
benchmark (1955-2000) ......................................................................................... 50
Tab. 1.3 Spese in R&S come percentuale del PIL, 2002 o ultimo anno disponibile ..... 54
Tab. 1.4 Quota percentuale dei brevetti rilasciati negli Stati Uniti a residenti stranieri
per paese e anni benchmark (1883-1999).............................................................. 56
Tab. 1.5 Brevetti rilasciati negli Stati Uniti a residenti stranieri per paese (per milione
di abitanti) e anni benchmark (1883-1999)............................................................ 56
Tab. 1.6 Modello di specializzazione (RTA) dell’Italia per categorie tecnologiche
(1963-1999)............................................................................................................ 59
Tab. 1.7 Graduatoria delle prime 10 imprese innovatrici italiane ............................... 60
Tab. 4.1 Quote di mercato in Europa di autovetture Diesel per Paesi dal 1995 al 2005
.............................................................................................................................. 155
Tab. 4.2 Immatricolazioni in Europa di autovetture Diesel per Paesi dal 1995 al 2004
.............................................................................................................................. 156
Tab. 4.3 Variazioni annue delle quote di mercato di autovetture Diesel in Italia e in
Europa dal 1995/96 al 2004/05............................................................................ 158
Tab. 4.4 Peso percentuale delle vetture Diesel nei vari segmenti di mercato in Italia dal
1999 al 2004......................................................................................................... 159
Tab. 4.5 Quote detenute dai diversi fornitori nel mercato europeo dei sistemi
d’iniezione ............................................................................................................ 165

INTRODUZIONE
La stesura della tesi è iniziata grazie alla volontà del professor Sergio Noto di fare
luce sulla vicenda del Common Rail, il sistema d’iniezione per motori Diesel che, da
dieci anni a questa parte, sta rivoluzionando il mercato automobilistico europeo.
Superficialmente a conoscenza dei fatti, ho accolto con immediato entusiasmo la
proposta del professore, in quanto mi permetteva di coniugare due miei grandi interessi:
ovviamente l’economia, nella sua declinazione di storia delle imprese, e la tecnologia,
in particolare quella motoristica (non posso, infatti, scordare come la mia carriera
universitaria abbia avuto un “prologo” alla Facoltà di Ingegneria Meccanica
dell’Università degli Studi di Brescia nell’anno accademico 1999-2000).
Dato per acclarato il rapporto tra innovazione tecnologica e redditività aziendale,
con questo lavoro ho voluto andare a verificare quale è stato l’impatto economico di
quella che si può definire, senza timore di esagerare, l’invenzione della fine del XX
secolo in campo motoristico: il Common Rail.
La metà delle automobili vendute oggi in Europa è a gasolio. Chissà che cosa
direbbe l’ingegnere tedesco Rudolf Diesel nel vedere il suo motore portato a tanta
gloria. Di questo boom dovrebbe ringraziare anche un gruppo di ingegneri e dottori
italiani che con grande entusiasmo hanno lavorato anni per realizzare proprio il sistema
Common Rail.
Eppure, per vederlo trasformato in realtà industriale, si è dovuto cedere tutto a un
grande gruppo come Bosch. Quegli ingegneri e dottori lavoravano per la Fiat e il
Common Rail è una storia di eccellenza italiana. Il fatto è che, a nove anni dal lancio
dell’Alfa Romeo “156” e della Mercedes-Benz “classe C”, prime auto a esserne
equipaggiate, ben poche persone forse ricordano che questo sistema, ormai impiegato da
oltre quindici costruttori, è stato pensato e sviluppato dentro i nostri confini.
Il mio impegno è stato, dopo una premessa dedicata all’innovazione (definizione,
carattere cumulativo, caso italiano), quello di ricostruire tutta la storia del sistema
Common Rail in un continuo e inevitabile intreccio tra aspetti tecnologici ed economici
dell’attività industriale. Tutto questo è stato finalizzato a cercare di capire, forse
presuntuosamente, perchè da Torino, o meglio da Bari, il Common Rail migrò a
Stoccarda, alla Bosch.

INTRODUZIONE
2
La domanda alla base di questo lavoro è stata: una diversa gestione dell’affare
Common Rail avrebbe potuto modificare il destino del più grande gruppo
imprenditoriale italiano, la Fiat appunto, oppure la scelta industriale di cedere il progetto
ha avuto un compiuto senso economico?
Desidero precisare che per la stesura di questo lavoro è stata fondamentale la
ricerca del materiale sulla rete Internet, che mi ha permesso di reperire informazioni non
ancora disponibili sui tradizionali canali di ricerca e, cosa non secondaria, ha
rappresentato un utile strumento per contattare in tempi rapidi tutti i soggetti
indispensabili alla realizzazione del mio progetto.
Trattandosi di fatti abbastanza recenti, nel mio lavoro di ricerca ho incontrato
diverse difficoltà, poiché non esiste una pubblicistica esauriente che abbia potuto
sostituire le interviste personali. A mia conoscenza è, infatti, la prima volta che la
vicenda del Common Rail Fiat viene affrontata in maniera così completa e sistematica.
In sostanza, l’originalità del mio lavoro deriva proprio dal fatto che si basa, in
buona parte, su fonti che spesso per la prima volta hanno offerto elementi per delineare
un quadro dei fatti. La ricostruzione di questi ultimi non è stata dunque facile e mi ha
imposto di far ricorso a informazioni e dati originali non verificati, ottenuti grazie a
interviste dirette e scambi di e-mail con coloro che sono stati coinvolti, con diversi ruoli
e a diversi livelli, nella “saga” del Common Rail.
Alle citate difficoltà si è aggiunta anche una certa riservatezza dei miei
interlocutori che, in relazione ad alcune dichiarazioni “sensibili”, hanno voluto
comprensibilmente escludere espliciti riferimenti alla loro persona. Certe informazioni
compaiono dunque nel testo della tesi come “Fonte riservata” e ciò non in quanto io
abbia voluto attribuire al mio lavoro un alone di mistero, ma essenzialmente perchè si
tratta di segreti industriali e aziendali e di grandi strategie di mercato che, anche se
riguardanti il passato, gli interessati non hanno voluto giustamente divulgare in
connessione al loro nome.
Dopo una prima valutazione delle informazioni raccolte sulla Rete, ho dato
dunque inizio a una minuziosa attività di contatti personali, in principio attraverso lo
strumento della posta elettronica (alla fine del lavoro le e-mail inviate sono state 215,
per le quali ho ricevuto 134 risposte dagli interpellati) e successivamente anche con
interviste realizzate personalmente.

INTRODUZIONE
3
Questo lavoro non sarebbe mai stato realizzabile senza la fondamentale
collaborazione delle persone che, grazie alla loro estrema disponibilità, mi hanno
permesso di elaborare le parti della tesi relative a: la storia e l’evoluzione del sistema
Common Rail, la Fiat e lo sviluppo del Common Rail, le vicende successive alla
cessione del Common Rail e l’opportunità della stessa. La loro diretta testimonianza ha
dato un valore aggiunto alla mia tesi, in quanto la redazione delle parti in questione ha
avuto luogo soprattutto grazie alle informazioni, altrimenti introvabili, fornite da chi, in
diversi periodi, ha preso attivamente parte alla storia del Common Rail.
Un particolare ringraziamento va, dunque, all’ingegner Francesco Paolo Ausiello,
R&D Diesel and University Relation Director Magneti Marelli PWT, che è stato dal
1985 al 1991 il principale responsabile delle attività di sviluppo del progetto Common
Rail di Fiat. L’ingegner Ausiello, nel corso dell’incontro concessomi il 29 novembre
2005 presso la sede bolognese della Magneti Marelli (si veda Appendice A), ha avuto la
pazienza di spiegarmi dettagliatamente come è nato il progetto Common Rail, quali
erano gli obiettivi di Fiat in relazione al nuovo sistema d’iniezione e quali sono state le
dinamiche connesse alla sua implementazione nel periodo 1985-1991. L’ingegner
Ausiello mi ha anche fornito importanti informazioni circa i precedenti studi sui quali si
è innestata l’attività di Fiat finalizzata allo sviluppo del sistema Common Rail.
Un medesimo particolare ringraziamento va all’ingegner Stefano Iacoponi,
attualmente socio di alcune aziende di progettazione e consulenza tecnica e
organizzativa, che in passato ha ricoperto ruoli di prima grandezza nel gruppo Fiat,
come quello di direttore tecnico di Fiat Auto dal 1991 al 1999 e quello di presidente del
Centro Ricerche Fiat (CRF) dal 1999 al 2003. L’ingegner Iacoponi, attraverso un
intenso scambio di e-mail tra il dicembre 2005 e il febbraio 2006 (si veda Appendice
B), mi ha fornito informazioni che si sono rivelate fondamentali al fine di collegare
l’aspetto tecnologico della vicenda Common Rail con quello economico e di politica
industriale in particolare. Sono particolarmente grato all’ingegner Iacoponi, perchè
grazie a lui sono riuscito a liberarmi da molti preconcetti, legati alla visione quasi
“mistica” del prodotto Common Rail presente su molte pubblicazioni giornalistiche, i
quali mi avevano immancabilmente condotto a considerare la cessione del progetto alla
Bosch come un regalo incomprensibile. Affrancato da questi pregiudizi mi sono

INTRODUZIONE
4
impegnato nel difficile compito di cercare di capire davvero i motivi per i quali si è
giunti a un certo accordo, inserendo il tutto nel contesto storico-aziendale di riferimento.
Un grazie speciale va poi all’ingegner Callisto Genco, attualmente Exhaust
System Project Engineer in un’azienda di sistemistica veicoli del Lussemburgo, che è
stato ricercatore al centro Elasis di Bari dal 1991 al 1996. L’ingegner Genco, nel corso
di una lunga intervista telefonica realizzata il 13 dicembre 2005 (si veda Appendice C),
mi ha informato dell’intensa attività svolta presso il centro Elasis (Società consortile del
gruppo Fiat) di Bari, dove è stato finalizzato il progetto Common Rail successivamente
commercializzato da Bosch. L’ingegner Genco mi ha ragguagliato in particolare sulle
problematiche affrontate per sviluppare il nuovo prodotto e sui brevetti realizzati, sulla
presentazione del prodotto a Mercedes-Benz e Bosch, su alcuni perchè della cessione e
sui termini più generali del patteggiamento Fiat-Bosch.
Un sentito ringraziamento va anche all’ingegner Ferruccio Tonello, dirigente di
Fiat Powertrain Technologies, che al CRF si è occupato della prima applicazione del
Common Rail su motore. L’ingegner Tonello, nel corso dell’incontro concessomi il 17
novembre 2005 presso la sede di Fiat Powertrain Technologies di Torino (si veda
Appendice D), mi ha anch’esso fornito importanti informazioni e pareri sulla storia del
Common Rail alla Fiat.
Grazie infine all’ingegnere svizzero Walter Knecht, direttore generale di Dereco/
Iveco Motorenforschung dal 1982 al 2003, il quale mi ha inviato un suo scritto che si è
rivelato basilare per ricostruire gli studi sul sistema Common Rail antecedenti al
progetto portato avanti dalla Fiat.
Grazie a tutte queste persone e a tutti coloro che mi hanno aiutato e che non ho
potuto citare, grazie soprattutto per la loro gentilezza e disponibilità.

CAPITOLO 1: L’INNOVAZIONE E LO SVILUPPO
ECONOMICO
1.1 I PROCESSI INNOVATIVI
La vita di tutti i giorni è costellata di innovazioni. Alcune di queste entusiasmano,
come nel caso degli ultimi ritrovati della tecnologia quali, per esempio, i navigatori
satellitari o i lettori mp3, altre sono date per scontate, come forme di assistenza medica
più moderne o modelli di formazione di base e continua orientati al futuro, altre ancora,
invece, passano spesso inosservate, come nel caso di un nuovo software gestionale
dedicato al settore della vendita delle bevande in un esercizio ricettivo.
Resta il fatto che le innovazioni, non importa a quale ambito esse si riferiscano,
sono un pilastro importante dell’economia e della società.
1.1.1 Idea, Scoperta, Invenzione
Al concetto di innovazione si è per lo più soliti associare i concetti di idea,
scoperta e invenzione.
Per idea si intende in generale una trovata o una nuova rappresentazione mentale1
.
I concetti di scoperta e invenzione sono invece molte volte confusi. L’espressione
scoperta può essere utilizzata in termini generali per designare tutte le forme di
conoscenza della natura, attengano esse alla mera descrizione empirica di determinati
oggetti o fenomeni naturali, ovvero alla spiegazione scientifica delle cause, degli effetti
e delle relazioni intercorrenti tra essi2
. Per invenzione si intende invece la soluzione di
un problema tecnico da cui segue la realizzazione, da parte dell’uomo, di qualcosa che
prima non esisteva3
.
1
Oswald LECHNER e Barbara MORODER, ottobre 2005, Innovazione. Appunti per gli studenti sul tema
dell’innovazione, <http://www.hk-cciaa.bz.it/servizi/wifo/school/PDF/innovation_it.pdf>, (12.2005), p. 4.
2
Giuseppe SENA, La brevettazione delle scoperte e delle invenzioni fondamentali, in «Rivista di Diritto
Industriale», Milano, Giuffrè Editore, 1990, parte I, pp. 318, 319.
3
Alessio MISURI e Sonia CARBONE (a cura di), 2004, Creatività ed Innovazione. Una breve storia dei
processi che portano al cambiamento della società, <http://www.dintec.it/dispense.pdf>, (12.2005), p. 9.

CAPITOLO 1
6
Fig. 1.1 Idea, Scoperta, Invenzione.
Le prime invenzioni si devono all’ingegno dell’uomo primitivo. Egli si accorse,
ad esempio, che una pietra stretta in mano permetteva di potenziare l’azione del braccio,
rendendo possibili attività prima impensabili come il taglio e la lavorazione del legno e
di altri materiali. Fu questa osservazione che condusse all’invenzione dell’ascia di
pietra.
È inventore chi realizza qualcosa di nuovo o apporta un miglioramento tanto
rilevante in campo tecnico da poter essere definito un’invenzione. Un inventore è colui
il quale:
1. riconosce un problema;
2. ha la volontà di risolvere tale problema tecnico in modo originale e nuovo;
3. è riuscito in questo intento almeno una volta nella sua vita4
.
L’immagine classica dell’inventore è quella di una persona particolarmente
creativa, intelligente e spesso stravagante. Alla base di questa figura si possono
individuare, in parte, luoghi comuni nati su leggende metropolitane o su figure
emblematiche (su tutte quella di Leonardo da Vinci) e, in parte, il bisogno di attribuire
4
Oswald LECHNER e Barbara MORODER, Innovazione, cit., p. 4.
Idea
...nuovo pensiero
Scoperta
...non ancora
conosciuto
Invenzione
...qualcosa di
nuovo

L’INNOVAZIONE E LO SVILUPPO ECONOMICO
7
caratteristiche eccezionali a persone in grado di trovare soluzioni non convenzionali ai
problemi, siano questi più o meno comuni.
Tuttavia gli inventori moderni necessitano di solide basi tecniche per poter
risolvere le problematiche cui si confrontano ogni giorno. Ciò aiuta a comprendere
perché difficilmente l’inventore sia anche un innovatore. L’inventore si confronta
solitamente con problemi tecnici ed è quindi focalizzato su aspetti tipicamente
tecnologici, piuttosto che economici o sociali; egli solitamente, dopo aver affrontata e
risolta una criticità, volge lo sguardo verso il prossimo ostacolo, piuttosto che fermarsi a
pensare su come impiegare estensivamente l’invenzione. Non si vuole così intendere
che l’inventore non sia in grado di individuare le potenzialità della propria invenzione
ma, piuttosto, che la forte attenzione alle caratteristiche tecniche del progetto gli rende
più difficile tale compito5
.
Noti inventori di successo sono lo statunitense “Thomas Alva Edison”6
e il
tedesco “Artur Fischer”7
.
1.1.2 Innovazione
Affrontando il tema “innovazione” sicuramente vengono alla mente molti concetti
diversi che scaturiscono dall’esperienza quotidiana, dalle informazioni provenienti dai
mass media e, più in generale, dall’ambiente frequentato. Una cosa è certa però, il
termine innovazione non equivale a quello di invenzione.
Letteralmente innovazione significa: novità, rinnovamento, riforma, modifica,
cambiamento, mutamento, trasformazione8
. L’innovazione è un fenomeno complesso
che si alimenta sia con conoscenze empiriche sia con conoscenze scientifiche,
finalizzate alla creazione di un ritorno economico. Più precisamente, si può parlare di
5
Alessio MISURI e Sonia CARBONE (a cura di), Creatività ed Innovazione, cit., p. 9.
6
Thomas Alva Edison (Milan, Ohio - Stati Uniti, 11 febbraio 1847 - West Orange, New Jersey, Stati
Uniti, 18 ottobre 1931) fu inventore e uomo d'affari. Edison era considerato uno dei più prolifici inventori
del suo tempo, avendo ottenuto il record di 1.093 brevetti a suo nome, ad esempio il fonografo, la
lampadina elettrica, la macchina per scrivere. <http://it.wikipedia.org/wiki/Thomas_Alva_Edison>,
(12.2005).
7
Artur Fischer (Tumlingen, Baden Württemberg – Germania, 31 dicembre 1919) è inventore e uomo
d’affari. Ha ottenuto 1.080 brevetti a suo nome, ad esempio il tassello in nylon.
<http://de.wikipedia.org/wiki/Artur_Fischer>, (12.2005).
8
Lucio FELICI et al. (a cura di), 1987, Il grande dizionario Garzanti della lingua italiana 2003, Milano,
Garzanti Linguistica, 2002, p. 1097.

CAPITOLO 1
8
innovazione, quando l’impresa introduce sul mercato una nuova conoscenza o una
nuova modalità di utilizzo di competenze esistenti allo scopo di sfruttarle
economicamente. Alla base dell’innovazione vi può quindi essere un’invenzione, un
brevetto o una semplice intuizione, ma affinché queste si traducano in vera e propria
innovazione è necessario che si attivi un processo di valorizzazione economica. Con il
termine valorizzazione economica di un’innovazione si fa riferimento pertanto alla sua
adozione da parte delle imprese, esistenti o nuove, e alla conseguente traduzione in
risultati economici concreti9
.
Appare a questo punto chiara la netta distinzione concettuale tra invenzione ed
innovazione, evidenziata per primo dall’economista austriaco Joseph A. Schumpeter:
“Fintanto che non sono adottate in pratica, le invenzioni dal punto di vista
economico sono irrilevanti. E il portare ad effettuazione un miglioramento è un compito
completamente diverso da quello di inventarlo, e inoltre un compito che richiede tipi di
capacità completamente differenti. Sebbene naturalmente gli imprenditori possano
essere inventori, come possono essere capitalisti, essi non sono inventori a motivo della
natura della loro funzione ma soltanto per coincidenza e viceversa. Non solo, ma le
innovazioni la cui introduzione caratterizza la funzione dell’imprenditore, non devono
affatto essere necessariamente invenzioni.”10
.
Il processo di invenzione è dunque legato al campo delle attività tecnico-
scientifiche, mentre l’innovazione si lega alla tecnologia e alle capacità imprenditoriali.
Non è sufficiente saper concettualizzare una nuova idea (perception), si deve essere
anche in grado di agire per introdurre nel mercato l’invenzione (action). L’applicazione
di un’invenzione ad un prodotto/processo richiede una precisa strategia aziendale e
l’operare delle forze del mercato che accolga positivamente l’innovazione,
determinandone il valore per i consumatori. Sono questi ultimi, infatti, a detenere il
potere di selezione positiva o negativa delle innovazioni11
.
9
10
Joseph A. SCHUMPETER, 1971, Teoria dello sviluppo economico, Firenze, Sansoni, 1971, p. 98; ed.
orig. 1911, Theorie der wirtschaftlichen Entwicklung, Berlin, Duncker & Humblot, 1946.
11
Fiorenza BELUSSI, marzo 2004, Il management dell’innovazione,
<http://www.decon.unipd.it/info/sid/materiale3/bel-management_innovazione.pdf>, (12.2005), pp. 6, 7.
Sempre alla pagina 6 di tale contributo si sottolinea anche la distinzione tra scienza e tecnologia. La

9
L’innovatore ha dunque il fondamentale ruolo di comprendere fino in fondo il
potenziale che si cela in un’invenzione (ne sia egli stesso l’inventore oppure no),
modificandone eventualmente certi aspetti, integrandone altri, proseguendo sulla strada
aperta dall’inventore. Le competenze che possono portarlo a percorrere il cammino da
lui stesso prefissato sono molteplici, alcune saranno economiche, altre tecniche, altre
ancora sociali, ma tutte dovranno cooperare per realizzare l’interpretazione del valore
rappresentato dall’invenzione iniziale per la società12
.
Come detto il concetto di innovazione può avere differenti declinazioni. In ambito
economico Schumpeter suddivide l’innovazione in più forme di cambiamento:
“1. Produzione di un nuovo bene, vale a dire di un bene non ancora familiare alla
cerchia dei consumatori, o di una nuova qualità di un bene.
2. Introduzione di un nuovo metodo di produzione, vale a dire non ancora
sperimentato nel ramo dell’industria in questione, che non ha affatto bisogno di
fondarsi su una nuova scoperta scientifica e che può consistere anche in un nuovo
modo di trattare commercialmente una merce.
3. Apertura di un nuovo mercato, vale a dire di un mercato in cui un particolare
ramo dell’industria di un certo paese non era ancora penetrato, sia che questo
mercato esistesse già prima oppure no.
4. Conquista di una nuova fonte di approvvigionamento di materie prime e di
semilavorati, anche qui sia che questa fonte di approvvigionamento esistesse già
prima sia che si debba innanzitutto crearla.
5. Attuazione di una riorganizzazione di una qualsiasi industria come la creazione
di un monopolio (ad esempio mediante la formazione di un “trust”) o la sua
distruzione.”13
.
scienza, in generale, rappresenta la ricerca di nuova conoscenza connessa alla formulazione di nuove
teorie scientifiche. La tecnologia, invece, rappresenta l’applicazione di nuova conoscenza appresa
attraverso il metodo scientifico a problemi di tipo pratico.
12
Alessio MISURI e Sonia CARBONE (a cura di), Creatività ed Innovazione, cit., p. 9, 10.
13
Joseph A. SCHUMPETER, Teoria dello sviluppo economico, cit., p. 76. Esempi di innovazioni: del
tipo 1 sono il personal computer e il motore a reazione; del tipo 2 sono robot e macchine a controllo
numerico computerizzato; del tipo 3 è l’internazionalizzazione; del tipo 4 sono la plastica e i nuovi
materiali in generale; del tipo 5 sono la forma a matrice e il layout per celle.

CAPITOLO 1
10
Senza la pretesa di esaurire il denso universo delle classificazioni di innovazione,
se ne propongono qui altre due, fra le più significative ed utilizzate. La prima distingue
le innovazioni in:
- assolute (o di mercato), se la corrispondente offerta viene introdotta sul
mercato per la prima volta;
- relative (o d’impresa), se l’offerta risulta un elemento di novità solo per
l’impresa in questione e non per il mercato di per sé14
.
La seconda, invece, prevede le seguenti tipologie:
- innovazioni incrementali, se introduzione di miglioramenti in prodotti o
processi esistenti;
- innovazioni radicali, se introduzione di prodotti/processi non esistenti nel
mercato;
- nuove architetture di prodotto, se configurazione dei rapporti di
interdipendenza e integrazione tra componenti di un prodotto;
- nuovi paradigmi tecno-economici, se sistemi di innovazioni radicali e
incrementali collegate con effetti pervasivi anche su organizzazione,
management e istituzioni del sistema economico15
.
1.1.3 L’importanza dell’innovazione
L’innovazione è strettamente correlata allo sviluppo economico e al benessere
sociale16
.
A tal proposito Schumpeter, già nel 1911, afferma:
14
Oswald LECHNER e Barbara MORODER, Innovazione, cit., p. 6. Esempio di innovazione assoluta è
l’introduzione sul mercato della bevanda Red Bull; di innovazione relativa si può invece parlare nel caso
del lancio della barretta energetica Loacker.
15
Salvatore TORRISI, Economia e management dell’innovazione,
<http://web.unicam.it/matinf/Dispense/torrisi/Dispense/Economia%20e%20gest%20delle%20imprese/inn
ovazione.pdf>, (12.2005), pp. 4, 5. Esempi di innovazioni: incrementali sono le nuove funzionalità;
radicali sono il nylon e il microprocessore. Esempi di nuovi paradigmi tecno-economici sono l’energia
elettrica e l’information technology.
16

11
“[...] terzo elemento con cui lavora la nostra analisi, cioè le nuove combinazioni
dei mezzi di produzione e il credito [...] può tuttavia essere indicato come il fenomeno
fondamentale dello sviluppo economico.”17
.
E ancora:
“[...] da dove provengono le somme che vengono adoprate per l’acquisto dei
mezzi di produzione necessari per le nuove combinazioni, se il soggetto economico in
questione – in linea di principio – non le ha già? La risposta che di solito sì da è
semplice: dall’aumento annuo del risparmio dell’intera società più la parte di risorse
che ogni anno si rendono disponibili.”18
.
L’innovazione viene a costituire, assieme all’aumento dello stock di capitale, un
nuovo fattore per lo sviluppo economico di un paese principalmente attraverso tre canali
diversi:
- lo sfruttamento economico dell’innovazione da parte dell’impresa che per
prima la introduce e compie i primi investimenti;
- gli investimenti indotti dall’innovazione che vanno a sommarsi agli
investimenti del punto precedente;
- il sistema bancario che, attratto dalle opportunità di sfruttamento economico
delle innovazioni, parteciperà sempre più attivamente al loro finanziamento19
.
Lo sviluppo economico descrive l’andamento reale (ovvero al netto
dell’inflazione) del PIL (Prodotto Interno Lordo) di un’economia nazionale, calcolato
solitamente su un periodo di riferimento annuale. Un PIL in crescita è indice di
un’attività economica in espansione e si accompagna anche ad un aumento del reddito
nazionale. Lo sviluppo economico incrementa il benessere materiale di un sistema
economico. Lo sviluppo non si concretizza però solo nella crescente disponibilità di
beni materiali, ma comprende anche gli aspetti qualitativi. Prodotti e servizi innovativi
raggiungono generalmente prezzi superiori e conquistano maggiori quote di mercato.
17
Joseph A. SCHUMPETER, Teoria dello sviluppo economico, cit., p. 84.
18
Ibidem, p. 81.
19

CAPITOLO 1
12
Appare quindi evidente che l’innovazione rappresenta uno dei pilastri fondamentali del
benessere20
.
L’innovazione è essenziale non solo a livello di sistema-paese, ma anche a livello
microeconomico per le singole imprese che vogliono mantenere la propria competitività
ed espandersi.
Il vantaggio competitivo di un’impresa scaturisce dalla capacità di produrre in
modo migliore o meno costoso oppure dalla capacità di realizzare nuovi prodotti. Da ciò
consegue che le imprese possono competere con successo, ad esempio, quando offrono
prodotti e servizi innovativi, migliori e/o più economici, che i mercati e i clienti
richiedono e sono in grado di assorbire, ma che le imprese concorrenti non sono in
grado di produrre oppure non hanno ancora prodotto21
.
1.1.4 Il rapporto tra l’innovazione e la ricerca e sviluppo (R&S)
La ricerca è l’indagine sistematica, tesa ad ampliare il complesso di cognizioni e
ad elaborare soluzioni di problemi mediante l’applicazione di metodi scientifici22
.
Si può distinguere tra ricerca di base e ricerca applicata. La prima, chiamata anche
ricerca fondamentale o pura, ha come obiettivo primario l'avanzamento della
conoscenza e la comprensione teorica delle relazioni tra le diverse variabili in gioco in
un determinato processo. È esplorativa e spesso guidata dalla curiosità, dall'interesse e
dall'intuito del ricercatore. Viene condotta senza uno scopo pratico in mente, anche se i
suoi risultati possono avere inaspettate ricadute applicative. L'espressione "di base"
indica che, attraverso la generazione di nuove teorie, la ricerca di base fornisce le
fondamenta per ulteriori ricerche, spesso con fine applicativo. Solitamente questo tipo
di ricerca si svolge nelle università. La ricerca applicata è invece svolta allo scopo di
trovare soluzioni pratiche e specifiche. Il suo scopo primario non è l'avanzamento della
conoscenza, bensì lo sfruttamento della conoscenza a fini pratici. È normalmente di tipo
descrittivo e basata su precedenti ricerche di base. Viene eseguita soprattutto nelle
20
21
Alessio MISURI e Sonia CARBONE (a cura di), Creatività ed Innovazione, cit., p. 3. Assieme
all’innovazione, esistono svariati altri fattori determinanti il vantaggio competitivo di un’impresa quali ad
esempio il prezzo, la durata, la qualità, il funzionamento, la sicurezza, la facilità di impiego.
22

13
imprese oppure in università con finanziamenti provenienti da industrie interessate.
Spesso il confine tra ricerca di base e ricerca applicata non è così netto e il criterio per
classificare una determinata ricerca è piuttosto definito dal presunto intervallo di tempo
in cui la ricerca si dovrà sviluppare prima di portare a ricadute applicative23
.
La ricerca di sviluppo (o semplicemente sviluppo) sfrutta la conoscenza di base e
applicata per dare luogo ad applicazioni direttamente commerciali, legate alla
produzione di materiali utili, strumenti, prototipi, processi, sistemi e metodi
industriali24
.
L’innovazione rappresenta l’introduzione sul mercato dei risultati della R&S.
Mentre nella R&S si sostengono delle spese per acquisire nuovo sapere, l’innovazione è
la trasformazione del sapere in denaro25
. L’attuale rapporto tra l’innovazione e la R&S è
il risultato dell’evoluzione del sistema scientifico avvenuta in parallelo allo sviluppo del
sistema economico moderno, sviluppo che prende le mosse “in Inghilterra alla fine del
‘700, sotto l’impulso di nuovi paradigmi tecnologici: la meccanizzazione dell’industria
tessile e successivamente l’introduzione del motore a vapore e lo sviluppo della rete
ferroviaria”26
. Si cercherà di illustrare sinteticamente questa complessa materia
proponendo una periodizzazione delle varie fasi di sviluppo del sistema capitalistico,
rivolgendo l’attenzione all’evoluzione del sistema scientifico che è alla base dell’attività
innovativa.
Nella fase del capitalismo competitivo (1770-1880) gli imprenditori individuali
sono soprattutto artigiani e scienziati dilettanti. Essi provengono sia dalla borghesia
urbana che dalle corporazioni e dalle accademie scientifiche27
.
Nella fase successiva, detta del fordismo-capitalismo manageriale (1880-1970),
che culminerà appunto col trionfo delle teorie di Henry Ford e Frederick W. Taylor,
sono le stesse imprese a divenire il perno dei nuovi sviluppi scientifici e tecnologici,
attraverso i loro laboratori industriali di R&S, che si diffondono a partire dalla metà
dell’800 inizialmente nei settori elettro-meccanici e chimici. Per la prima volta l’agente
economico impresa ha un ruolo attivo nello sviluppo della tecnologia e nel progresso
delle conoscenze scientifiche che ne costituiscono il presupposto. Nella grande impresa
23
<http://it.wikipedia.org/wiki/Ricerca>, (12.2005).
24
25
26
<http://it.wikipedia.org/wiki/Rivoluzione_industriale>, (12.2005).
27
Fiorenza BELUSSI, Il management dell’innovazione, cit., p. 1.

CAPITOLO 1
14
la procedura dell’innovazione diventa “routine” e la scoperta di nuove tecnologie è
direttamente collegata all’entità degli sforzi profusi nelle attività di R&S. Col fordismo,
l’apparato scientifico e tecnologico del sistema capitalistico si specializza e vengono
realizzate le istituzioni scientifiche a sostegno della scienza e della tecnologia. Trova
nuovo slancio la costituzione di politecnici e di facoltà universitarie tecniche, si
investono risorse pubbliche per sviluppare la scienza attraverso la creazione di
organismi di ricerca specifici: ad esempio, in Italia, il Consiglio Nazionale delle
Ricerche (CNR). Per quanto riguarda il sistema educativo vengono creati i vari sistemi
di formazione professionale nazionali. Inoltre, in seguito alla Convenzione di Parigi del
1883 si costituisce il sistema brevettuale internazionale. In questa fase nascono
sostanzialmente i primi elementari sistemi innovativi nazionali, caratterizzati da
peculiarità tipiche per ciascun paese che si distingue per il diverso modello di
infrastrutturazione privata e pubblica delle attività di R&S. Dopo la Seconda guerra
mondiale il ruolo dell’intervento pubblico nell’accelerazione del progresso scientifico
assume ulteriore rilevanza, considerato il massiccio finanziamento dei paesi più
sviluppati alle attività di R&S militari e alle attività spaziali28
.
Nella terza fase, cosiddetta del post-fordismo specializzazione flessibile (1970-
2006), l’accumulazione delle conoscenze scientifiche e tecnologiche diviene sempre più
ampia, tanto da spingere le imprese ed i singoli soggetti ad una specializzazione
scientifico-tecnologica sempre maggiore. Così le imprese ed i loro laboratori di R&S
vedono rapidamente cadere i loro margini di auto-sufficienza e di autonomia. Nessuna
impresa è più in grado di dominare da sola lo sviluppo delle nuove tecnologie. Per di
più, il brusco innalzamento dei costi di sviluppo dell’innovazione rende questi ultimi
non più alla portata di una sola impresa. Divengono, pertanto, numerosi i rapporti di
cooperazione nella ricerca tra imprese private e la collaborazione tra pubblico e privato.
La varietà delle soluzioni organizzative diventa dominante: grandi e piccole imprese,
imprese globalizzate e imprese radicate localmente, reti centrate e reti aperte, imprese
specializzate e imprese multiprodotto. Questo ha l’effetto di moltiplicare il numero dei
potenziali agenti innovatori: non più solo la grande impresa e la ricerca pubblica, ma
anche i parchi scientifici, i centri no-profit, laboratori universitari e pubblici collegati ad
enti governativi intermedi (regionali o sovranazionali), la ricerca cooperativa, le start-up
28
Ibidem, pp. 2, 3.

15
innovative, le grandi reti di ricerca internazionali, gli incubators ecc. Il sistema
scientifico-tecnologico sperimenta una nuova espansione ed aumentano le fonti che
devono essere esplorate dalle imprese per cercare nuova conoscenza da utilizzare per
l’attività innovativa. Alle imprese compete il ruolo di sviluppare internamente nuova
conoscenza, attraverso il laboratorio di R&S o l’uso di altre funzioni aziendali, e di
assorbire, dall’esterno, altra conoscenza rilevante attraverso l’impiego di fonti
pubbliche, l’imitazione di altre imprese rivali, attraverso l’utilizzo di fornitori innovativi
ecc.29
.
Tab. 1.1 Le tappe evolutive del sistema scientifico
Capitalismo competitivo
(1770-1880)
Fordismo e capitalismo
manageriale
(1880-1970)
Post-fordismo/specializzazione
flessibile
(1970-2006)
1. Inventori individuali e
artigiani “scienziati dilettanti”
2. Accademie scientifiche,
scuole di formazione
professionale per l’industria
3. Laboratori di R&S in-
house nelle grandi imprese,
istituzione di politecnici,
università scientifiche e centri
di ricerca pubblici, nascita del
sistema brevettuale
internazionale (1883)
4. Ricerca pubblica militare
5. Espansione del sistema scientifico
pubblico, aumento nelle grandi
imprese dell’intensità di R&S
6. Parchi scientifici, sviluppo del
“procurement” per la ricerca militare,
start-up innovative, nascita di distretti
high-tech
7. Aumento dei finanziamenti
pubblici per la ricerca medica e
sanitaria, start-up biotech
Fonte: Fiorenza BELUSSI, Il management dell’innovazione, cit., p. 5.
Nei moderni sistemi produttivi la funzione innovativa è ancora svolta, almeno in
parte, da innovatori individuali che competono coi colossi dell’industria mondiale,
introducendo continuamente nuove combinazioni produttive nel sistema economico.
Basti pensare, a tal proposito, alla nascita della “Microsoft di Bill Gates”30
o alla
competizione condotta dalla “Apple Computer, fondata dai poco più che ventenni Steve
Jobs e Steve Wozniak”31
, alla più grande azienda di informatica nel mondo, l’IBM.
Tuttavia, l’attività innovativa è concentrata soprattutto nelle grandi organizzazioni
private e pubbliche, dove, qualora esse riescano a sconfiggere la quasi naturale tendenza
all’invecchiamento e all’obsolescenza, ha luogo un’accumulazione tecnologica di lungo
periodo. In alcuni settori le grandi imprese hanno creato rilevanti barriere all’entrata di
29
Ibidem, pp. 3, 4.
30
<http://it.wikipedia.org/wiki/Microsoft>, (12.2005).
31
<http://it.wikipedia.org/wiki/Apple>, (12.2005).

CAPITOLO 1
16
nuovi competitor, ma poi, quando si sviluppano nuovi paradigmi tecnologici, tali
barriere cadono e torna in luce il modello della piccola impresa innovatrice. Col passare
del tempo, però, anche la grande azienda, superando i confini del classico laboratorio di
R&S, ha imparato a stimolare al suo interno creatività ed innovazione, favorite dalla
presenza di abbondanza di risorse, ma sfavorite dalla presenza di rigidità. All’epoca
attuale si può sinteticamente dire che sia la grande che la piccola impresa
contribuiscono allo sviluppo del progresso tecnologico e all’innovazione in generale32
.
1.1.5 Come nascono le innovazioni
L’innovazione non nasce dal nulla, ma muove da un sapiente uso di molteplici
fonti innovative: interne (R&S, engineering, produzione, marketing) ed esterne
(fornitori, clienti, università, centri pubblici di ricerca, altre imprese con le quali si
coopera, riviste scientifiche, fiere specializzate).
La principale fonte di informazione
per l’innovazione è rappresentata dal cliente,
il quale esprime desideri ed esigenze per le
quali non esiste ancora un prodotto sul
mercato. In tal caso si è soliti parlare di
innovazione “market pull”, letteralmente
“tirata dal mercato”, ossia in risposta ad una
domanda del mercato. Secondo tale modello
le innovazioni di prodotto, di processo e
strutturali traggono origine dai bisogni insoddisfatti dei clienti sul mercato. Tali
esigenze sono riconosciute dalle imprese che sviluppano di conseguenza un nuovo
prodotto in grado di soddisfarle33
.
Le innovazioni “market pull” sono solitamente di tipo incrementale, infatti, il
cliente raramente propone innovazioni lontane dalla propria esperienza di consumo. Si
tratta di miglioramenti di prestazioni e di adattamenti dei linguaggi e dei modelli socio-
32
Fiorenza BELUSSI, Il management dell’innovazione, cit., pp. 14, 15.
33
Fig. 1.2 Processo innovativo originato dalla
domanda.
Fonte: Oswald LECHNER e Barbara
MORODER, Innovazione, cit., p. 11.

17
culturali che generalmente possono essere sviluppati in tempi relativamente brevi34
.
Esempio di innovazione “market pull” è il Post-it della 3M, il quale ha permesso di
risolvere il problema del disordine sulle scrivanie causato dai biglietti volanti.
Un'innovazione che consegue invece da una nuova tecnologia o da una nuova
combinazione di tecnologie esistenti è detta
“technology push”, letteralmente “spinta
dalla tecnologia”. Innovazioni di questo tipo
richiedono solitamente tempi di
preparazione piuttosto lunghi (fino a dieci
anni)35
.
Caratteristiche essenziali di
un’innovazione “technology push” sono il
maggior contenuto radicale e la prevalenza
dell’aspetto tecnico su quello di senso36
. Esempio di innovazione “technology push” è la
tecnologia digitale che ha portato alla sostituzione degli apparecchi analogici.
1.1.6 La relazione tra invenzione, innovazione e brevetto
Non tutte le invenzioni sono adottate dalle imprese (figura 1.4). Inoltre, solo una
piccola parte delle invenzioni/innovazioni sarà brevettata, sia in relazione alla loro
importanza economica, sia in relazione alla concreta difendibilità dell’innovazione
stessa mediante l’istituto del brevetto. Si deve però presumere che le innovazioni di
base e quelle strategiche, che possono garantire un vantaggio competitivo sugli altri
operatori del settore, saranno protette dalle imprese attraverso lo strumento
brevettuale37
.
34
Elvio CICCARDINI, Strategie di sviluppo Innovazione di prodotto,
<http://web.unicam.it/matinf/Dispense/ciccardini/Dispense/07_Strategie%20di%20sviluppo.ppt>,
(12.2005), p. 33.
35
36
Elvio CICCARDINI, Strategie di sviluppo Innovazione di prodotto, cit., p. 35.
37
Fiorenza BELUSSI, Il management dell’innovazione, cit., p. 7.
Fig. 1.3 Processo innovativo originato dalla
tecnologia.
Fonte: Oswald LECHNER e Barbara
MORODER, Innovazione, cit., p. 11.

CAPITOLO 1
18
Fig. 1.4 Relazione tra invenzione, innovazione e
brevetto.
Fonte: Fiorenza BELUSSI, Il management
dell’innovazione, cit., p. 7.
Per l’impresa, infatti, non è importante solo realizzare un’innovazione o essere la
prima a realizzarla; è altrettanto importante essere l’unica. L’impresa che innova
consegue un vantaggio concorrenziale che svanisce non appena i concorrenti abbiano a
loro volta adottato la medesima innovazione. È dunque fondamentale, per l’impresa,
cercare di conservare l’esclusiva sulla propria innovazione. L’impresa può cercare di
tenere nascosto ai concorrenti la struttura della sua innovazione, in modo da impedire
che essi possano copiarla. Questo è lo strumento del segreto aziendale che però non è in
grado di coprire qualsiasi innovazione e che non sempre raggiunge l’effetto
desiderato38
.
Per evitare che la protezione dell’innovazione sia affidata solamente all’insicuro
regime del segreto aziendale esiste il brevetto per invenzione: l’istituto giuridico
attraverso il quale l’ordinamento assicura all’inventore il diritto di utilizzazione
esclusiva dell’invenzione per un certo periodo di tempo. In altre parole, il brevetto è un
diritto esclusivo di utilizzazione dell’invenzione nel territorio dello stato concedente per
un certo periodo di tempo (attualmente, in Italia e quasi ovunque, vent’anni). Va notato,
però, che il brevetto copre soltanto l’innovazione tecnologica; si indirizza, cioè, solo
verso le innovazioni qualificabili come industriali. Restano pertanto scoperte le
innovazioni commerciali ed organizzative, per le quali la sola protezione rimane quella
del segreto39
.
38
Adriano VANZETTI e Vincenzo DI CATALDO, 1993, Manuale di diritto industriale, Milano, Giuffrè,
2003, pp. 308, 309.
39
Ibidem, pp. 309, 310.

19
La ragion d’essere del monopolio brevettuale consiste nel favorire il progresso
tecnico. Infatti, la presenza del sistema brevettuale:
- è incentivo e stimolo all’attività inventiva, poiché promette a chi realizzi
invenzioni un diritto di esclusiva;
- è incentivo alla rivelazione, da parte dell’inventore alla comunità, delle
invenzioni realizzate, in quanto l’attribuzione del diritto di esclusiva rende
sconveniente la gestione dell’invenzione in regime di segreto;
- è incentivo alla diffusione delle invenzioni, perchè il sistema permette, dietro
compenso, la circolazione del diritto sulle invenzioni, la quale consente il loro
sfruttamento in termini quantitativamente ottimali40
.
Alla base del brevetto si trova una logica di rivelazione e di trasparenza sulla
struttura dell’invenzione. Il rilascio del brevetto è, infatti, subordinato ad una completa e
corretta descrizione dell’invenzione da parte del richiedente. Per ottenere un brevetto è
necessario inoltre che l’invenzione possieda i quattro requisiti di validità: industrialità,
novità, originalità e liceità41
.
Il sistema vigente ritiene liberamente cedibile il diritto di brevetto ed il diritto su
una domanda di brevetto. Gli atti traslativi tra vivi sono riconducibili a due differenti
modelli: la cessione e la licenza. Si ha cessione, quando il titolare si spoglia del diritto a
favore di altro soggetto. La cessione del brevetto si realizza, in genere, tramite una
vendita, una permuta, una donazione, un conferimento in società. La licenza di brevetto
è di gran lunga il modello preferito per la circolazione delle tecnologie brevettate. Con
la licenza il titolare del brevetto (licenziante), senza spogliarsi di tale titolarità, concede
ad un terzo (licenziatario) il diritto di utilizzare l’invenzione brevettata. Concedendo una
licenza, il titolare del brevetto incrina la pienezza del suo diritto di esclusiva. Questo è
un sacrificio giustificato innanzitutto dal corrispettivo che il licenziatario verserà, ma
anche dal fatto che la licenza consente al titolare del brevetto di migliorare e aumentare
la diffusione del prodotto brevettato. Una delle clausole più incisive che può essere
prevista nel contratto di licenza è la clausola di esclusiva. Con essa il licenziante si priva
del potere di concedere altre licenze a terzi e di attuare egli stesso l’invenzione. Il
40
Ibidem, pp. 311, 312.
41
Ibidem, pp. 309, 310, 335. Per approfondimenti sui requisiti di brevettabilità, previsti dalla legislazione
italiana, si rimanda al R.D. 29 giugno 1939, n. 1127, artt. 13, 14, 16, 17.

CAPITOLO 1
20
corrispettivo è fissato in una somma à forfait o, più frequentemente, in pagamenti
periodici (canoni o royalties o redevances), il cui ammontare è di solito determinato in
termini percentuali rispetto a più variabili. La durata è in genere stabilita
convenzionalmente e, solitamente, coincide con la durata del brevetto42
.
I brevetti sono dunque fondamentali per proteggere i diritti dell’inventore e dei
finanziatori delle sue ricerche, per incoraggiare la formalizzazione della conoscenza
raggiunta dagli inventori e quindi per permettere la sua classificazione e fruizione: si
forniscono in tal modo i presupposti per un efficace processo di innovazione.
1.2 IL CARATTERE CUMULATIVO DEI PROCESSI INNOVATIVI, ALCUNI
ESEMPI
Sono serviti centinaia di migliaia di anni all’uomo per imparare a coltivare la terra
e addomesticare il bestiame, per innalzarsi in questo modo sopra il livello di sussistenza
di una bestia da preda. Ci sono voluti all’incirca diecimila anni per compiere il
successivo passo avanti di paragonabile portata: l’introduzione di nuove tecniche
industriali alle quali sì da il nome di Rivoluzione industriale. Grazie a questi progressi
sono stati sufficienti meno di duecento anni per passare d’un balzo all’energia atomica e
all’automazione. Nel frattempo il ritmo dei cambiamenti si è accelerato in ogni settore:
basti pensare ai secoli di sviluppo della macchina a vapore e ai decenni del motore a
combustione interna e dei propulsori a reazione43
.
È indubbia l’accelerazione dei progressi della scienza e della tecnologia avvenuta
negli ultimi trecento anni circa. Questa accelerazione è evidente soprattutto se
paragonata al ritmo del cambiamento antecedente alla Rivoluzione industriale.
Una cosa è però innegabile: i grandi sviluppi tecnologici e scientifici, compresi
quelli della stessa Rivoluzione industriale, non furono realizzati di punto in bianco.
42
Ibidem, pp. 413-417.
43
David S. LANDES, 1978, Prometeo liberato, Torino, Einaudi, 1978, pp. 710, 711; ed. orig. 1969, The
Unbound Prometeus, Cambridge University Press, 1969.

21
Sono ben poche le invenzioni che nascono già mature. Al contrario, serve un gran
numero di piccoli e grandi miglioramenti per trasformare un’idea in una tecnica44
.
La Rivoluzione industriale ha inaugurato questa avanzata cumulativa ed
autopropulsiva della tecnica. L’innovazione, infatti, difficilmente esce dalla testa di
“zeus”, ma è in genere il frutto di anni di lenta accumulazione delle conoscenze.
Un’invenzione o una scoperta, per quanto possa apparire incredibile e dirompente,
frutto dell’intelligenza di uno straordinario genio, trova solitamente le proprie basi nelle
conoscenze passate. Gli stessi Leonardo da Vinci e Albert Einstein, per citare due
creativi di prima grandezza, non avrebbero potuto realizzare quello che hanno
effettivamente realizzato, senza il substrato di sapere sul quale si sono innestate le loro
indiscutibili qualità personali. Il processo che porta ad un’innovazione è generalmente
più lungo di quello che si potrebbe supporre dopo un’analisi superficiale. L’invenzione,
la scoperta e la successiva innovazione sono il risultato di un flusso continuo di
miglioramenti che permettono di risolvere un’infinità di problemi piccoli e grandi.
Parte del flusso interconnesso di innovazioni potrebbe anche essere frutto di pura
e semplice fortuna. E invece no. I progressi sono possibili perchè i principi che sono alla
base di una determinata tecnica possono assumere svariate forme, trovare numerosi
utilizzi. Decenni di sperimentazione precedono una data innovazione e ad essa fanno
seguito un lungo susseguirsi di miglioramenti resi possibili dall’avanzata della scienza e
della tecnologia. Le innovazioni non nascono dal nulla, ma sono invariabilmente il
frutto di una lunga e attenta preparazione45
.
Il ritmo del cambiamento è determinato di solito dalla possibilità di modificare la
tecnologia. La realizzazione di ulteriori miglioramenti dipende dalla maturità delle
singole tecnologie, che attraversano spesso veri e propri cicli vitali, nel corso dei quali
esse prendono l’avvio da un’invenzione o, meno spesso, da una scoperta scientifica, che
a sua volta genera una serie sempre più ampia di ulteriori invenzioni e miglioramenti
indotti46
.
44
David S. LANDES, 2000, La ricchezza e la povertà delle nazioni. Perchè alcune sono così ricche e
altre così povere, Milano, Garzanti, 2002, p. 202; ed. orig. 1998, The Wealth and Poverty of Nations,
W.W. Norton & Company Inc., 1999.
45
46
Charles SINGER, Eric J. HOLMYARD, Rupert A. HALL, Trevor I. WILLIAMS (a cura di), 1982,
Storia della tecnologia. Il ventesimo secolo. L’energia e le risorse, Torino, Bollati Boringhieri, 1995, vol.
6, tomo I, p. 31; ed. orig. 1978, A History of Technology, Oxford, Clarendon Press, 1978, vol. 6, part I.

CAPITOLO 1
22
Per quanto possa essere breve il tempo che porta ad una nuova invenzione o
scoperta, l’intervallo temporale necessario affinché una nuova tecnologia raggiunga
un’adeguata maturità non è mai breve e, a seconda dei casi, varia dai decenni ai secoli.
Più di tante parole però, alcuni esempi concreti potranno essere maggiormente utili a
chiarire i concetti appena esposti. Pertanto, si darà di seguito spazio alle storie di alcune
celebri invenzioni e scoperte che, al contrario di quanto si possa superficialmente
pensare, hanno impiegato un lungo periodo di tempo per raggiungere la pienezza del
loro sviluppo: la macchina a vapore, l’elettricità, l’aeroplano e l’occhiale.
1.2.1 La macchina a vapore
Il primo congegno conosciuto azionato dalla forza del vapore è la "sfera di Eolo"
o Eolipila inventata da Erone, ingegnere
greco del I secolo d.C. L'eolipila è una
turbina a reazione capace di erogare una
piccolissima potenza, non sfruttabile in
pratica. Essa rappresenta il primo tentativo di
impiegare il vapore per ottenere energia
meccanica. Erone è famoso anche per altri
meravigliosi congegni, uno dei quali serviva
per aprire (e chiudere) automaticamente le
porte di un tempio. Utilizzava l'espansione
dell'aria calda per mettere in pressione l'acqua
di un serbatoio che, attraverso un sifone, andava a riempire un secchio sospeso, il cui
peso, crescente man mano che esso discendeva, serviva a vincere la forza di un
contrappeso e conseguentemente ad aprire le porte del tempio. Se il fuoco veniva
spento, la pressione nel recipiente diminuiva e l'acqua ritornava indietro, svuotando il
secchio. Allora il contrappeso, cadendo, faceva chiudere le porte47
.
47
Storia della tecnologia. La rivoluzione industriale, Torino, Bollati Boringhieri, 1994, vol. 4, tomo I, p.
173; ed. orig. 1958, A History of Technology, Oxford, Clarendon Press, 1958, vol. 4.
Fig. 1.5 “Sfera di Eolo” o Eolipila di Erone, I
sec. d.C.
Fonte:
<http://intermedia.c3.hu/~szmz/comparch/lectur
e_1/1.html>, (01.2006).

23
Un passo importante che condusse all’invenzione della macchina a vapore fu la
scoperta della pressione atmosferica. Secondo gli antichi il vuoto in natura non poteva
esistere. La pompa aspirante sembrava provare questo ragionamento. Uno stantuffo
scorre entro un cilindro aderendo perfettamente alle pareti. Tirato verso l'alto esso lascia
uno spazio "vuoto" sotto di esso. Siccome in natura il vuoto non "può esistere" ecco che
l'acqua arriva subito a riempirlo. Restava da capire perchè, quando si voleva aspirare
l'acqua ad altezze superiori ai 9 metri circa, la pompa non funzionasse più. Fino al 1643
questa impresa non riuscì a nessuno. Galileo Galilei (1564-1642), che si era dedicato a
questo problema, morì prima di risolvere il mistero. L'onore toccò ad un suo allievo:
Evangelista Torricelli (1608-1647). Questi annunciò, nel 1643, che l’atmosfera esercita,
al livello del mare, una pressione uguale a quella di una colonna verticale di mercurio di
76 centimetri circa di altezza e che tale pressione determina l’altezza alla quale un
liquido può essere sollevato per mezzo dell’aspirazione. L’aria ha dunque un suo peso.
Quando il pistone della pompa viene tirato verso l'alto, all'interno del cilindro, si
abbassa la pressione. L'acqua sale nella pompa per effetto del peso dell'aria esterna, non
più controbilanciato. La scoperta suggerì la possibilità di utilizzare la pressione
atmosferica per azionare un pistone sotto al quale poteva essere creato il vuoto. Questo
condusse ad esperimenti che culminarono con l’invenzione della macchina a vapore48
.
Molto importanti, prima dell'invenzione della macchina a vapore, furono gli
spettacolari esperimenti fatti nel 1654 dal borgomastro di Magdeburgo Otto von
Guericke (1602-1686). Essi dimostrarono i sorprendenti effetti della pressione
atmosferica. Von Guericke aveva inventato una pompa capace di aspirare l'aria e
produrre forti abbassamenti di pressione. Con questa pompa estrasse l'aria sotto un
pistone, contenuto in un cilindro di 50,8 cm di diametro e sostenuto da una corda che
passava poi attorno a una carrucola. Il pistone, sotto l'azione della pressione
atmosferica, scendeva inesorabilmente nonostante lo sforzo contemporaneo di cinquanta
uomini che tentavano di trattenerlo. Era evidente che, se un vuoto poteva essere creato e
riprodotto a volontà, non si mostrava lontana la possibilità di costruire una macchina
azionata dalla pressione atmosferica49
.
Dopo aver aiutato Christian Huygens (1629-1695) nei tentativi di costruire un
motore a polvere da sparo (lo scoppio doveva fare il vuoto sotto un pistone che sarebbe
48
Ibidem, p. 174.
49
Ibidem, p. 174.

CAPITOLO 1
24
poi sceso spinto dalla pressione atmosferica), Denis Papin, nel 1690, ebbe l'idea di fare
la stessa cosa utilizzando il vapore d'acqua. La macchina di Papin era costituita da un
tubo chiuso nella parte inferiore e contenente un pistone sotto al quale si trovava una
piccola quantità di acqua che, trasformata in vapore, spingeva il pistone fino in cima al
cilindro dove si fermava contro un dente di arresto. Raffreddando il cilindro il vapore
condensava producendo un vuoto parziale sotto il pistone. La pressione atmosferica
costringeva il pistone ad una rapida discesa (fase attiva). Il tubo svolgeva la triplice
funzione di caldaia, cilindro del motore e condensatore. La macchina a vapore sarà
realizzata in tappe successive separando queste tre parti50
.
Alla fine del 1600 il lavoro nelle miniere inglesi era diventato difficilissimo a
causa dell'acqua che invadeva le sempre più profonde gallerie. Con i sistemi tradizionali
non si poteva più prosciugarle. Thomas
Savery (1650?-1715) fu il primo a tentare di
risolvere questo problema usando il vapore.
La sua pompa obbligava l'acqua a salire in un
cilindro entro il quale era stato prodotto un
vuoto parziale mediante la condensazione del
vapore. L'acqua era poi spinta ancora più in
alto ed espulsa mediante un violento getto di
vapore alla pressione di circa 10 atmosfere.
La pompa di Savery non fa quindi parte del
gruppo dei motori "atmosferici", cioè di quei
motori che usarono vapore alla pressione
atmosferica e fu il primo tentativo (non
riuscito) di usare vapore ad alta pressione. Le
caldaie, i tubi e i cilindri dell'epoca, essendo
saldati a stagno, non furono in grado di
resistere alle forti pressioni richieste per
spingere l'acqua ad altezze utili. Con pressioni
basse la macchina di Savery non era efficiente
e questo fu il suo limite, nonostante molti
50
Ibidem, pp. 175, 176.
Fig. 1.6 “Amico del minatore o macchina per
sollevare acqua con il fuoco” di Savery, 1698.
Fonte:
<http://www.geocities.com/Athens/Acropolis/6
914/Savery.htm>, (01.2006).

25
sforzi per migliorarla fu poco impiegata e ben presto abbandonata. Questa prima pompa
a vapore era costituita da due cilindri uno dei quali si riempiva, mentre l'altro si vuotava.
Nel 1698 a Savery fu concesso il brevetto per la sua macchina chiamata "L'Amico del
minatore" capace di "tirare su l'acqua col fuoco" e per qualsiasi altra macchina che
prevedesse l'uso del fuoco. La macchina di Savery cadde in disuso nei primi anni del
diciottesimo secolo51
.
Un tentativo di perfezionamento fu compiuto nel 1705 da Papin, il quale, però
abbandonò, in tale tentativo, il suo promettente progetto precedente di far muovere un
pistone in un cilindro per mezzo della pressione atmosferica, grazie al vuoto creato sotto
di esso dalla condensazione del vapore. L’idea di procedere secondo i principi originali
di Papin fu concepita indipendentemente da Thomas Newcomen (1663-1729). La
macchina di Newcomen fu la prima ad avere successo e trovò largo impiego anche fuori
dell'Inghilterra. Quando Newcomen, dopo 10 anni e più di lavoro sperimentale, costruì
la sua prima macchina efficiente, si trovò la strada sbarrata dal brevetto concesso a
Savery (per qualsiasi macchina che impiegasse la forza del fuoco) e per
commercializzare la sua invenzione, nel 1712, dovette entrare in società con lui. Attorno
al 1725 la macchina di Newcomen era impiegata in moltissime miniere ma anche per
rifornire di acqua le ruote idrauliche più grandi. Il difetto principale di questa macchina
era il continuo raffreddamento del cilindro che causava un enorme consumo di carbone.
Il suo rendimento termico era solo dell'1 per cento, cioè ogni 100 Kg di carbone bruciati
solo 1 veniva utilizzato per far muovere la pompa. Nonostante questi gravi difetti, la
macchina non ebbe rivali nelle miniere inglesi per circa 60 anni52
.
Dopo Newcomen, il primo che fece compiere importanti progressi nella
produzione di energia per mezzo del vapore fu James Watt (1736-1819). Watt fu
nominato nel 1757 "fabbricante di strumenti di precisione" all'università di Glasgow e
nel 1763 fu incaricato di riparare un modellino della macchina di Newcomen che non
voleva funzionare. Dopo un attento studio Watt capì che il modellino consumava più
vapore di quello che la caldaia produceva. Watt si rese anche conto che l'enorme
consumo era dovuto al continuo raffreddamento del cilindro e che, se si apriva una
comunicazione tra il cilindro contenente vapore e un recipiente dal quale l'aria e altri
fluidi fossero stati tolti, allora il vapore, quale fluido elastico, sarebbe penetrato
51
52
Ibidem, pp. 178, 179, 184, 187.

CAPITOLO 1
26
immediatamente nel recipiente vuoto fino a quando non si fosse raggiunto l'equilibrio.
Se il recipiente fosse stato tenuto molto freddo con un'iniezione o altro il vapore si
sarebbe condensato. Costruì un primo modellino rudimentale e decise di far entrare il
vapore sopra il pistone chiudendo il cilindro con un coperchio dotato di premistoppa per
il passaggio della biella, il vapore aiutava così la pressione atmosferica a spingere il
pistone in basso. Nel 1769 Watt chiese e ottenne il brevetto per "un nuovo metodo per
diminuire il consumo di vapore e combustibile nelle macchine a vapore". Per
cominciare a produrre le nuove macchine a Watt mancavano i soldi che arrivarono
quando conobbe Matthew Boulton (1728-1809), uno degli industriali più importanti
dell'Inghilterra. Watt si mise al lavoro nella fabbrica di Boulton e costruì una macchina
con cilindro avente il diametro di 127 cm. Nel 1774 John Wilkinson (1728-1808),
produttore di acciaio, aveva costruito un nuovo tipo di tornio col quale si potevano
alesare i cilindri che servivano a Watt con una precisione mai vista prima. La versione
definitiva della nuova macchina di Watt è quella del 1788. Nel 1782 Watt aveva ideato
la macchina a doppio effetto, eliminando la fase passiva, il pistone cioè era sempre sotto
spinta. Con questo sistema ottenne doppia potenza a parità di cilindrata. Per risparmiare
ulteriormente, la fase di ammissione vapore durava solo per una frazione della corsa
attiva che continuava per il solo effetto dell'espansione del vapore. Nel 1787, per
rendere costante la velocità delle macchine, Watt adottò il regolatore centrifugo, già
usato in precedenza nei mulini a vento, che adesso porta il suo nome53
.
Watt aveva sempre ritenuto che l'impiego di vapore a pressione più alta di quella
atmosferica fosse troppo pericoloso, tuttavia l'impiego delle alte pressioni era molto
promettente. I primi a capire che questa era la strada da percorrere furono Richard
Trevithick (1771-1833) in Inghilterra e Oliver Evans (1755-1819) negli Stati Uniti. La
loro ricetta fu: pressioni più alte, velocità più alte, fasi di espansione più ampie, parti più
leggere. La prima macchina di Trevithick ad alta pressione e doppio effetto con
bilanciere e biella entrò in funzione nel 1800 in una miniera della Cornovaglia.
Trevithick ha successivamente ideato la macchina che prenderà il nome di
"Cornovaglia". Essa ebbe grande successo e lunga durata. Era a semplice effetto e a
espansione, funzionava a pressioni di 2,8-3,5 kg/cm² e scaricava nel condensatore. Nel
1801 Trevithick costruì una carrozza a vapore con caldaia a focolare interno. Il cilindro
53

27
era verticale e lo stantuffo azionava le ruote posteriori per mezzo di una testa a croce
dotata di guida e biella. Il vapore di scarico veniva immesso nel camino per aumentare il
tiraggio della caldaia. Questo veicolo, che non ebbe successo, era in grado di trasportare
parecchie persone, aveva un peso a pieno carico di circa 1524 kg e raggiungeva la
velocità di 14,5 km/h in pianura. Dopo aver sperimentato macchine funzionanti alla
pressione di 10 kg/cm², livello mai raggiunto prima, Trevithick si dedicò alla
locomotiva con la quale sperava di muovere un carico di circa 10 tonnellate su una linea
ferroviaria lunga 15 km con rotaie di ghisa. Questa prima locomotiva diventò operante
nel 1804 e superò l'esame a pieni voti trasportando 25 tonnellate di materiali a una
velocità di 6 km/h. Fu quindi Trevithick il creatore della prima locomotiva. Con essa
dimostrò, tra lo scetticismo generale, che tra le ruote lisce e le rotaie c'era sufficiente
attrito da trasmettere la forza di trazione. Se Trevithick avesse brevettato il suo
congegno per deviare il vapore di scarico nel camino e ottenere un tiraggio migliore
avrebbe dominato lo sviluppo della locomotiva, proprio come Watt, con il brevetto del
condensatore separato, aveva dominato il campo delle macchine a vapore fisse. È molto
probabile che George Stephenson (1781-1848) si sia ispirato ai lavori di Trevithick,
quando nel 1813 costruì la sua prima locomotiva. Con l'inizio del XIX secolo scadde il
brevetto di Watt e l'uso del condensatore separato divenne libero per tutti, gli inventori
poterono scatenare la loro fantasia. I lavori di Trevithick indirizzarono i costruttori
verso le macchine ad alta pressione ad espansione multipla. Il primo a sfruttare
l'espansione multipla fu Arthur Woolf (1776-1837), un ingegnere che aveva lavorato in
Cornovaglia. Egli costruì una macchina a due cilindri. Il vapore, dopo aver lavorato nel
primo cilindro alla pressione di 3-4 kg/cm² non veniva scaricato ma inviato in un
secondo cilindro, più grande, dove continuava a lavorare espandendosi fino a valori di
poco inferiori alla pressione atmosferica. La sua macchina fu più usata in Francia che in
Inghilterra54
.
Sono le caldaie, figure di secondo piano nella storia della tecnica, ad assicurare il
buon funzionamento delle macchine a vapore. Esse hanno il compito di fornire il vapore
necessario, sia in condizioni normali sia nelle emergenze. La loro storia cammina
parallelamente a quella delle macchine. La caldaia usata per la macchina di Watt
sopravvisse fino alla metà del XIX secolo, ma dal 1812 era entrata nell’uso generale
54

CAPITOLO 1
28
quella denominata “Cornovaglia”, inventata indipendentemente da Trevithick e da
Evans. Nel 1844 William Fairbairn (1789-1874) e John Hetherington (1790-1872) di
Manchester brevettarono la caldaia Lancashire, idonea a garantire capacità maggiori. I
due tipi furono largamente impiegati fino alla fine del XIX secolo. La caldaia a tubi
d’acqua a circolazione naturale, brevettata nel 1867 dagli americani George Herman
Babcock (1832-1893) e Stephen Wilcox (1830-1893), sancì definitivamente la
superiorità della stessa sui modelli precedentemente utilizzati. Questo progetto rimase
inalterato per numerosi anni, fino a quando, nel 1889, Allan Stirling (1844-1927)
realizzò in America la sua caldaia a tubi perfezionata. Da quest’epoca le caldaie a tubi
d’acqua riuscirono a fronteggiare con successo la richiesta di pressioni più elevate e di
rapida produzione di vapore55
.
Una delle più note applicazioni della macchina a vapore è, senza dubbio, la
locomotiva. Dopo i tentativi infruttuosi di Trevithick toccò a Stephenson portare il treno
al successo.
La prima ferrovia pubblica per il
trasporto di passeggeri e merci con
locomotiva a vapore fu la Liverpool-
Manchester, inaugurata nel 1830. I trasporti
ferroviari si affermarono poi in modo
definitivo a partire dal 1850. Le macchine a
vapore per locomotiva dovevano essere
provviste di caldaie in grado di fornire tutto
il vapore necessario. Fu il francese Marc
Seguin (1786-1875) a risolvere il problema
con la sua caldaia a tubi di fiamma multipli,
cosiddetta perchè in essa l'acqua era
suddivisa in tanti tubi, tutti a contatto col
fuoco, aumentando in tal modo la
produzione di vapore. Occorrevano nuovi
55
Storia della tecnologia. L’età dell’acciaio, Torino, Bollati Boringhieri, 1994, vol. 5, tomo I, pp. 144, 145;
ed. orig. 1958, A History of Technology, Oxford, Clarendon Press, 1958, vol. 5.
Fig. 1.7 Locomotiva “Rocket” di Stephenson,
1829.
Fonte:
<http://www.tiscali.co.uk/reference/encyclopaedi
a/hutchinson/m0006169.html>, (01.2006).

29
sistemi di distribuzione per risparmiare carbone, sfruttando meglio l'elasticità del vapore
e che rendessero possibile l'indispensabile inversione di marcia. Questi meccanismi
furono realizzati attorno al 1840 da Stephenson e da Daniel (1816-1889) e John (1812-
1900) Gooch. Verso il 1850 i treni inglesi raggiunsero la velocità di 96 km/h. Siccome
le caldaie erano in pressione si dovettero studiare pompe e iniettori per alimentarle con
nuova acqua, possibilmente preriscaldata. L'introduzione del carbone "coke" e i continui
perfezionamenti delle caldaie permisero di diminuire drasticamente la quantità di fumo.
Il consumo medio delle migliori locomotive era di 6,5 kg di carbone per chilometro.
Dalla trazione a un solo asse si passò a locomotive con quattro o sei ruote accoppiate. I
cilindri erano quasi sempre due e potevano essere disposti fuori o dentro il telaio56
.
Dimensione e potenza delle macchine a vapore erano tuttavia limitate dall’inerzia
del pistone, la cui continua inversione di direzione richiedeva un’enorme energia. Nel
1884 Charles Algernon Parsons (1854-1931) trovò la soluzione a tale problema,
passando dal moto alternativo a quello rotatorio, sostituendo il pistone con una turbina a
vapore. Quest’ultima fu introdotta nelle centrali elettriche nell’ultimo scorcio del XIX
secolo e sulle navi poco tempo dopo57
.
È così che, nella seconda metà del XIX secolo, dopo oltre duecento anni dalla
scoperta della pressione atmosferica per opera di Torricelli, la macchina a vapore
conquistò il mondo.
1.2.2 L’elettricità
Le prime informazioni sull'energia elettrica arrivano dall’antica Grecia, circa
all'inizio del VI secolo a.C., da parte di Talètè di Milèto (624/23 a.C.-548/545 a.C.) il
quale scoprì che l'ambra, se strofinata con un panno di lana, acquista la capacità e la
caratteristica di attrarre corpi leggeri quali, per esempio, pagliuzze, foglie secche e altri
leggeri corpuscoli. Solo tre secoli dopo, negli scritti di Teofrasto di Ereso (III sec. a.C.-
287/286 a.C.), si rinvengono citazione di altri materiali aventi le stesse capacità. Anche
Lucio Anneo Seneca (5 a.C.-65 d.C.), ai tempi dell’antica Roma, si occupò di fenomeni
elettrici, distinguendo tre diversi tipi di fulmini e i loro effetti. Nella seconda metà
56
< http://www.geocities.com/Athens/Acropolis/6914/steph.htm>, (01.2006).
57
David S. LANDES, La ricchezza e la povertà delle nazioni, cit., p. 203.

CAPITOLO 1
30
dell’VIII secolo d.C. fu verificato empiricamente che due corpi dello stesso materiale,
carichi elettricamente, si respingono e che invece due corpi di materiali differenti,
anch'essi elettricamente carichi, si attraggono. La logica deduzione fu che esistevano
due differenti gradi di elettrizzazione58
.
Alla fine del XVI secolo, il medico inglese William Gilbert (1540-1603) osservò,
in modo sistematico, le medesime proprietà dell'ambra anche in altri materiali, quali
molte pietre dure, il vetro e lo zolfo. Egli chiamò questi fenomeni “elettrici” dal nome
greco dell'ambra (èlektron) e per misurare l'intensità delle forze attrattive utilizzò uno
strumento, precedentemente descritto da Girolamo Fracastoro (1483-1553), costituito da
un piccolissimo e leggerissimo ago girevole sopra un sostegno a punta. Nel 1629 Nicola
Cabeo (1585-1650) descrisse il fenomeno della repulsione elettrica, notando come le
pagliuzze, attratte da un corpo elettrizzato, vengono successivamente da questo respinte,
dopo averlo toccato. Una spiegazione di quanto veniva osservato fu, in un primo
momento, cercata in particolari “fluidi” materiali emanati dai corpi elettrizzati. Galileo
Galilei pensava invece vi fosse coinvolto il movimento dell'aria a causa del
riscaldamento dovuto allo strofinamento. Robert Boyle (1627-1691) nel 1676 osservò
tuttavia che i fenomeni elettrici sembravano verificarsi anche nel vuoto59
.
Nel 1660 il tedesco Otto von Guericke (1602-1686) eseguì degli esperimenti
elettrostatici che lo portarono alla
costruzione della prima macchina
elettrostatica a strofinio. Questa era
costituita da una sfera di zolfo, che
veniva fatta girare intorno ad un'asta di
ferro passante per il suo centro ed
elettrizzata per semplice strofinio. Una
volta elettrizzata, la sfera elettrostatica
era utilizzata per esperimenti
sull'attrazione e sperimentazione
elettrica. Nel 1706 Francis Hauksbee (?-1713), fisico sperimentatore presso la Royal
58
Giovanni LENTA, 1996, Storia dell’Energia Elettrica,
<http://www.museoelettrico.com/storia/storia.html>, (01.2006).
59
Gianni BONERA, 1999, Il caso dell’elettricità: dalle origini a Volta,
<http://ppp.unipv.it/PagesIt/6Dif/6Videoconf/2VideoC.htm>, (01.2006).
Fig. 1.8 La prima macchina elettrica a strofinio dovuta
a von Guericke con globo di zolfo, 1660.
Fonte: Gianni BONERA, Il caso dell’elettricità: dalle
origini a Volta, cit.

31
Society, sostituì nella macchina di von Guericke la sfera di zolfo con un cilindro di
vetro, ottenendo stati di elettrizzazione più intensi ed osservando che, avvicinando al
viso il cilindro od altro corpo da questo elettrizzato, si avvertiva come un soffio (vento o
soffio elettrico). Nel 1729 Stephen Gray (1666?-1736), osservando come la “virtù
elettrica” eccitata in un corpo per strofinio, possa in alcuni casi trasferirsi anche ad altri
corpi, introdusse il concetto di sostanze isolanti e conduttrici; mostrò che anche queste
ultime possono essere elettrizzate, se isolate dal terreno e da altri corpi. Nel 1733
Charles de Cisternay du Fay (1698-1739) avanzò l'ipotesi dell'esistenza di due soli stati
elettrici distinti che si possono manifestare per strofinio nei corpi e chiamò tali
elettricità, rispettivamente, vetrosa e resinosa dal nome delle sostanze nelle quali
venivano più facilmente eccitate. Gray e du Fay descrissero l'elettricità come una
condizione che poteva essere indotta nella materia. Fu l'abate Jean-Antoine Nollet
(1700-1770) a interpretare in modo giusto i due tipi di elettricità di du Fay come due tipi
distinti di fluido elettrico, uno vetroso e l'altro resinoso. Successivamente, nel 1743
Cristian Ludolff (1707-1763) osservò che la scintilla provocata dai corpi elettrizzati
nello scaricarsi era in grado di infiammare sostanze molto volatili come l’etere solforico
e l’idrogeno. Le macchine elettrostatiche e gli strumenti di misurazione venivano
intanto continuamente perfezionati e si elaboravano teorie scientifiche che tentavano di
spiegare il fenomeno60
.
Nel 1745 Pieter van Musschenbroek (1692-1761) realizzò il primo apparecchio
per accumulare elettricità, la cosiddetta “bottiglia di Leida”; un condensatore elettrico
che, generando intense scariche elettriche, permise l'esecuzione di vari esperimenti e
ricerche scientifiche61
.
La vera distinzione dei differenti tipi di cariche va attribuita allo scienziato
statunitense Benjamin Franklin (1706-1790), che chiamò "positive" le cariche che si
manifestano nel vetro e "negative" quelle che si manifestano nell'ambra62
.
Nel giugno del 1752 Franklin fece il suo famoso esperimento con l'aquilone
scoprendo che i fulmini sono scariche elettriche tra nuvole e terra. Più tardi dimostrò
che alcune nuvole sono "positive" e altre "negative" e inventò il parafulmine63
.
60
Ibidem.
61
<http://www.sapere.it/gr/ArticleViewServletOriginal?otid=GEDEA_elettricita&orid=OMNIA_012806
&todo=LinkToFree>, (01.2006).
62
Giovanni LENTA, Storia dell’Energia Elettrica, cit.
63
<http://www.geocities.com/SiliconValley/Circuit/1858/frankl.htm>, (01.2006).

CAPITOLO 1
32
La legge secondo cui la forza esercitata tra cariche elettriche è proporzionale
all'inverso del quadrato della loro distanza fu provata sperimentalmente intorno al 1766
dal chimico britannico Joseph Priestley (1733-1804). Questi dimostrò inoltre che una
carica elettrica si distribuisce uniformemente sulla superficie di una sfera metallica cava
e che, in condizioni di equilibrio, il campo elettrico all'interno di un conduttore è sempre
nullo. Tra il 1785 e il 1787 un celebre fisico francese, Charles-Augustine de Coulomb
(1736-1806), eseguì alcuni importanti esperimenti di elettrostatica, inventando e
costruendo poi la "bilancia di torsione", la quale gli consentì di effettuare alcuni
esperimenti che lo portarono all'enunciazione della legge di Coulomb64
.
In due opere pubblicate nel 1791 e nel 1794, il medico bolognese Luigi Galvani
(1737-1798) osservò delle contrazioni muscolari nelle zampe di una rana a contatto con
un conduttore metallico e ipotizzò la presenza di un'elettricità animale65
.
Di parere contrario a tale spiegazione fu il fisico comasco Alessandro Volta
(1745-1827), il quale sostenne che le contrazioni
erano causate da una differenza di potenziale
elettrico estrinseca al corpo animale, originata dai
contatti tra metalli diversi dei fili metallici con
cui Galvani collegava la zampa della rana per
tenerla distesa66
.
Nel 1799 Volta costruì un dispositivo cui
diede nome di apparato elettromotore, che in
seguito fu denominato semplicemente “pila di
Volta”. La pila di Volta era costituita da una serie
di dischi in zinco e rame impilati uno all'altro,
interposti ad essi vi erano dischi di feltro
imbevuti di sostanza acida; era nato così il primo
generatore statico di energia elettrica, esso diede
un notevole impulso agli studi sugli effetti chimici e termici determinati dalla corrente
elettrica67
.
64
65
<http://it.wikipedia.org/wiki/Storia_dell'elettricit%C3%A0>, (01.2006).
66
Paolo MANZELLI, 1999, Breve Storia del Magnetismo e dell’Elettricità,
<http://www.edscuola.it/archivio/lre/stmael.html>, (01.2006).
67
Fig. 1.9 Esemplare di “pila di Volta”.
Fonte:
<http://www.itispanetti.it/portale/volta/8)%
20pila%20di%20Volta.gif>, (01.2006).

33
La scoperta del campo magnetico che circonda un conduttore percorso da corrente
fu enunciata nel 1820 dallo scienziato danese Hans Cristian Oersted (1777-1851) in un
opuscolo scritto in latino68
.
Gli studi di Oersted furono proseguiti dal francese André-Marie Ampère (1775-
1836) che enunciò le leggi dell'elettromagnetismo, nell'opera pubblicata nel 1826. Nello
stesso anno Georg Simon Ohm (1789-1854) enunciò l’omonima legge sulla resistenza
elettrica69
.
La pila di Volta e le indagini di Oersted sulle interazioni tra correnti elettriche e
magnetiche interessarono successivamente gli studi di elettrochimica di due chimici
inglesi, Humpry Davy (1778-1829) e del suo giovane assistente autodidatta, Michael
Faraday (1791-1867); essi studiarono le applicazioni delle elettrolisi. In particolare
Faraday, dopo aver studiato le interazioni magnetiche di molte sostanze e scoperto che
tutte quante sono più o meno attratte o respinte da un magnete permanente, formulò il
concetto di “linee di forza di un campo elettromagnetico”, dando spiegazione
dell’azione propagata nello spazio da un magnete permanente. Nel 1831 Faraday
dimostrò inoltre che il movimento di un magnete entro un avvolgimento elettrico
induceva per mutua induzione una variazione della corrente elettrica. Nel 1835
l’insegnante americano, Joseph Henry, inventò il Relè ad induzione magnetica;
dispositivo che al passaggio della corrente elettrica in un avvolgimento, fa aprire o
chiudere l’interruttore di un altro circuito. Tale scoperta fu inizialmente utilizzata per
costruire campanelli elettrici, ma in vero fu l’importante premessa necessaria per la
costruzione dei motori elettrici e del telegrafo70
.
Nel 1844 Samuel Morse (1791-1872) sfruttò il passaggio di elettricità in un filo
conduttore come strumento per comunicare, giungendo all’invenzione del telegrafo con
i fili, perfezionato in seguito da Charles Wheatstone (1802-1875), il quale inventò
inoltre un apparecchio per misurare la resistenza (“ponte di Wheatstone”). Nel 1847 il
tedesco Ernst Werner von Siemens (1816-1892) inventò un altro modello di telegrafo e
fondò la compagnia Siemens. Nel 1851 Henrich Daniel Ruhmkorff (1803-1877) costruì
il primo rocchetto ad induzione (“rocchetto di Ruhmkorff”). Nel 1859 Antonio Pacinotti
(1841-1912) inventò l'“anello di Pacinotti”, in grado di trasformare l'energia meccanica
68
<http://www.geocities.com/SiliconValley/Circuit/1858/oersted.htm>, (01.2006).
69
70
Paolo MANZELLI, Breve Storia del Magnetismo e dell’Elettricità, cit.

CAPITOLO 1
34
in energia elettrica continua. Nel 1869 Zénobe Theophilé Gramme (1826-1901)
dimostrò che la dinamo poteva anche lavorare al contrario come motore elettrico e
sfruttò commercialmente la sua invenzione, basata sull'anello di Pacinotti71
.
Negli anni ’60 del XIX secolo si utilizzò la corrente elettrica per la lavorazione
del rame. Nel 1864 Wilhelm Eduard Weber (1804-1891) pubblicò un sistema per la
misurazione assoluta della corrente elettrica, nel 1866 Heinrich Rudolf Hertz (1857-
1894) scoprì le onde elettromagnetiche e le loro possibilità di trasmissione attraverso il
vuoto e nel 1873 James Clerk Maxwell (1831-1879) pubblicò la propria teoria sulla
natura unitaria della luce e dei campi elettromagnetici. Negli anni ‘70 videro la luce
alcune delle invenzioni più importanti del XIX secolo: il telefono di Antonio Meucci
(1808-1889), brevettato da Alexander Graham Bell (1847-1922), fondatore della Bell
Telephone Co.; il fonografo e la lampadina a incandescenza di Thomas Alva Edison
(quest’ultimo migliorò la lampadina, dopo aver acquistato i precedenti brevetti, e la
commercializzò a partire dal 1879). Nel 1880 un modello perfezionato di lampadina fu
costruito da Alessandro Cruto (1847-1908), che fondò una piccola industria ad
Alpignano (TO), più tardi assorbita dalla azienda olandese Philips. Negli anni ‘80 si
costruirono le prime centrali elettriche. Nel 1881 Lucien Gaulard (1850-1888) e John
Dixon Gibbs presentarono un "generatore secondario", ovvero un trasformatore, che fu
perfezionato dalla statunitense Westinghouse Electric Corporation e messo in
commercio nel 1886. Nel 1885 Galileo Ferraris (1847-1897) inventò il campo
magnetico ruotante, alla base del motore elettrico polifase, brevettato negli Stati Uniti
da Nikola Tesla (1856-1943); anche questi brevetti furono successivamente acquistati
dalla Westinghouse72
.
Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928) formulò nel 1892 la teoria elettronica della
materia e nel 1897 Joseph John Thomson (1856-1940) dimostrò l'esistenza
dell'elettrone. Nel 1900 Max Plank (1858-1947) elaborò la teoria dei quanti e nel 1906
Albert Einstein (1879-1955) propose una teoria sulla luce come composta da fotoni. Nel
1919 Carl Ramsauer (1879-1955) elaborò la teoria della natura ondulatoria degli
elettroni. Guglielmo Marconi (1874-1937) realizzò nel 1895 la prima trasmissione a
71
72
Ibidem.

35
distanza tramite le onde radio e nel 1901 la prima trasmissione del telegrafo senza fili
attraverso l'Atlantico)73
.
Fig. 1.10 Guglielmo Marconi col suo primo telegrafo, 1895.
Fonte: <http://www.acmi.net.au/AIC/MARCONI_1895.html>,
(01.2006).
Da tali principi avrà origine la radio (prime trasmissioni regolari nel 1922). Nel
1904 John Ambrose Fleming (1849-1945), ottenne il brevetto per il diodo o valvola
termoionica74
.
Se il XIX secolo ha visto la realizzazione di molte scoperte sull’elettricità, il XX
secolo può essere definito come il secolo dell'elettricità e, a partire dagli anni ‘60 anche
dell'elettronica (che produrrà il personal computer e quindi internet). All'inizio del
Novecento l'illuminazione stradale e domestica, i mezzi di trasporto basati su motori
elettrici (tram, treni, metropolitane, filobus) cambiarono radicalmente la vita quotidiana.
In particolar modo, l’illuminazione elettrica fece delle città luoghi vivibili anche di
notte. Il titolo di "città della luce" (in francese: Ville Lumière) fu assegnato a Parigi, ma
per estensione potrebbe essere attribuito a tutte le grandi città che si erano dotate in
quegli anni di una rete di illuminazione stradale, prime fra tutte Londra e New York75
.
73
Ibidem.
74
Ibidem.
75
Ibidem.

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