Automotive
ASPORTAZIONE ALTERNATIVA
01/04/2018

Ottenere sistemi energeticamente più efficienti è decisivo per l’industria automobilistica: ad esempio, realizzando motori più compatti e leggeri, che, naturalmente, siano almeno altrettanto potenti dei predecessori. Ciò comporta un trend sempre più marcato verso i turbocompressori, che consentono ai costruttori un “downsizing” dei propulsori che non scenda a compromessi nelle prestazioni. Nel settore si ritiene che, dal 2015 al 2020, il numero di vetture a benzina con turbocompressore crescerà globalmente di oltre l’80%. Foto: ©Walter AG.

Walter, lo specialista in asportazione truciolo di Tübingen, in Germania, contribuisce attivamente alle trasformazioni in atto nell’industria automobilistica generando un efficiente sistema di asportazione truciolo per nuovi materiali.

di Lorenzo Ruffini

Nel mondo dell’automotive c’è aria di rivoluzione. Mentre nel settore vanno sviluppandosi i veicoli elettrici e si registra un’apprezzata crescita della domanda globale, occorre innanzitutto ridurre rapidamente i consumi dei motori a combustione. Il mercato domanda propulsori che siamo leggeri ed efficienti al tempo stesso: per il settore dell’asportazione truciolo ciò rappresenta una sfida, poiché i nuovi materiali utilizzati allo scopo sono talvolta difficili da lavorare. A ciò vanno aggiunte le crescenti pressioni per una maggiore efficienza nella produzione.

Raramente, nella sua storia, l’industria automobilistica ha dovuto affrontare tanti e tali cambiamenti: nell’arco dei prossimi due decenni, il motore a combustione dovrà cedere il passo alla trazione elettrica. I Governi nazionali e l’Amministrazione UE a Bruxelles hanno già iniziato ad agevolare fiscalmente le auto elettriche, rispetto a quelle con motori a combustione. E questo, per l’appunto, è solo l’inizio: le Case automobilistiche rischiano sanzioni, qualora non si conformino alle disposizioni politiche volte a ridurre le emissioni di CO2. Al tempo stesso, il trasporto privato – e, con esso, la “fame di energia” – è in aumento a livello globale, mentre i combustibili fossili andranno ad esaurirsi e sono sempre più costosi.

Perciò, la conclusione è chiara: l’imperativo di ottenere sistemi energeticamente più efficienti cresce a ritmi vertiginosi. Ad esempio, creando motori più compatti e leggeri, che, nel contempo, siano almeno altrettanto potenti dei predecessori. Ciò comporta un trend sempre più marcato verso i turbocompressori, che consentono ai costruttori un “downsizing” dei propulsori che non scenda a compromessi nelle prestazioni. Nel settore si ritiene che, dal 2015 al 2020, il numero di vetture a benzina con turbocompressore crescerà globalmente di oltre l’80%.

NUOVI MATERIALI: LEGGERISSIMI E RESISTENTI

Gianfranco Dell’Aquila, Business & Application Development Manager Automotive di Walter (www.walter-tools.com), inquadra la situazione in questi termini: “La tendenza verso la riduzione del peso, volta a contenere i consumi di carburante, ha innanzitutto una conseguenza: la necessità di materiali diversi da quelli finora consueti, come l’acciaio o l’acciaio fuso. È un tema davvero cruciale, attualmente in primo piano nel settore”. Perciò, nei laboratori di ricerca dei fornitori di materie prime, stanno già nascendo nuovi materiali, leggerissimi e resistenti al tempo stesso.

I turbocompressori, ad esempio, presentano un lato a bassa temperatura e uno ad alta temperatura: nei motori diesel, fino a circa 650 °C; in quelli a benzina, 1.050 °C e oltre. Per i turbocompressori da motore diesel, oggi viene impiegata ghisa a grafite vermicolare; per quelli da motore a benzina, che sviluppano un calore ancora più elevato, s’impiegano prevalentemente leghe a base di nichel.

Spiega Gianfranco Dell’Aquila: “Poiché il nichel è relativamente costoso, si punta sempre più a sviluppare materiali che ne contengano meno. Tali materiali, però, hanno tutti, senza eccezione, un difetto: sono molto più difficili da lavorare rispetto a quelli finora utilizzati, a elevata percentuale di nichel, in quanto il nichel va sostituito con altri elementi di lega”.

I materiali alternativi all’acciaio o all’acciaio fuso, attualmente in fase di ricerca e sviluppo per la produzione di alberi a gomiti, alberi a camme, bielle, blocchi motore, testate cilindri e carter, sono, oltretutto, materiali ibridi, nei quali l’acciaio viene spesso abbinato, ad esempio, all’alluminio. “Riteniamo che, nei leggerissimi materiali del futuro, prevarranno tali soluzioni ibride, come anche l’alluminio, l’alluminio pressofuso e le leghe per lavorazione plastica”, sottolinea Gianfranco Dell’Aquila.

L’esperto di Casa Walter prosegue poi spiegando come Walter abbia riconosciuto per tempo questo trend, puntando sui materiali altamente termoresistenti e di difficile lavorabilità, ad esempio con nuovi rivestimenti per utensili. “Ad esempio, il nostro materiale da taglio di nuova generazione, Walter Tiger·tecâ Gold, apporta enormi vantaggi nelle applicazioni di questo tipo: con tale qualità, praticamente in qualsiasi scenario, riusciamo a incrementare velocità di processo e produttività, otteniamo una superiore vita utensile e, da ultimo, riduciamo i costi per componente”, evidenzia Gianfranco Dell’Aquila.

“La tendenza verso la riduzione del peso, volta a contenere i consumi di carburante, ha innanzitutto una conseguenza: la necessità di materiali diversi da quelli finora consueti, come l’acciaio o l’acciaio fuso”, sottolinea Gianfranco Dell’Aquila, Business & Application Development Manager Automotive di Walter. Foto: ©Walter AG.

LA DIGITALIZZAZIONE INCREMENTA L’EFFICIENZA

Parallelamente a tali sfide tecnologiche nell’asportazione truciolo, fra le Case automobilistiche cresce il fabbisogno di competenze di sistema e di servizi completi, corredati da supporto digitale. Dopotutto, queste trasformazioni vanno gestite anche a livello organizzativo ed economico. In tutto questo, cruciale è il lavoro degli specialisti in Tool Management di Walter: ad esempio, basandosi su informazioni digitalizzate, essi hanno sviluppato una filosofia volta a ottimizzare l’impiego di utensili e processi. E già oggi, anche nel settore automotive, alcuni clienti stanno già raccogliendo i frutti di questo lavoro.

Un ulteriore esempio è il sistema Tool·ID: se, fino a oggi, il presetting per una macchina di asportazione truciolo richiedeva in media diversi minuti, ora tutto si svolge in appena cinque secondi. Tutto ciò, per l’appunto, grazie al sistema Tool-ID di Walter, che trasferisce automaticamente alla macchina i parametri di presetting.

SFRUTTARE LE POTENZIALITÀ DI OTTIMIZZAZIONE

Gli specialisti in Tool Management hanno un obiettivo dichiarato: mediante le possibilità dei sistemi digitali, sfruttare le potenzialità tecnologiche di ottimizzazione racchiuse nelle procedure dei loro clienti. A tale scopo, essi esaminano accuratamente i processi dei clienti stessi, sviluppando soluzioni di ottimizzazione esattamente in base ai loro requisiti.

Tutto inizia dalla valutazione della situazione iniziale: come si presenta il flusso utensili, a livello puramente logistico? Come si svolge un ordine di riassortimento? Quali processi, quali macchine e quali applicazioni entrano in gioco? E a quanto ammontano le scorte di magazzino?

Nella fase successiva, si punta a rendere più trasparenti le procedure. Gli specialisti Walter analizzano quanti utensili vengano impiegati e di quali tipi; valutano come si svolgano i vari processi di lavorazione e a quanto ammontino i consumi di utensili; infine, essi riepilogano i costi totali, inclusi tempi passivi e di equipaggiamento.

In base ai dati così ottenuti, è possibile definire le misure con cui ridurre i costi o incrementare la produttività: ad esempio, riducendo i tempi improduttivi, incrementando la vita utensile o adattando più accuratamente l’impiego degli utensili alle procedure specifiche per i componenti del caso.

Di norma, per l’utente, il beneficio delle ottimizzazioni è immediato: se per alcuni progetti gli incrementi di produttività o i risparmi sono a una cifra percentuale, non è comunque raro che gli effetti raggiungano o superino il 20%.

COMPLETE CONCEZIONI DI COSTO PER COMPONENTE

Tutto questo lavoro ripaga: ora, grazie alle loro sistematiche analisi e ottimizzazioni, gli specialisti Walter sviluppano complete concezioni di costo per componente. Ciò consente loro di produrre componenti a costi garantiti e definiti con chiarezza. Il conteggio è in base al numero di pezzi realizzati. Walter risponde direttamente dell’ottimale lavorazione e della qualità richiesta. E il cliente può contare su costi per componente fissi: un aspetto decisivo, soprattutto nel settore automotive.

Gianfranco Dell’Aquila riprende: “A tale scopo, collaboriamo strettamente, da un lato, con le Case automobilistiche; dall’altro, con i produttori di materiali”. Così, i tecnici di Tübingen sanno con molto anticipo quali materiali e quali innovazioni di componenti li aspettino nei prossimi anni. “In questo modo, offriamo ai nostri clienti le filosofie di lavorazione e gli utensili ottimali, sin dalla lavorazione dei loro primi nuovi componenti. E così, sin dal primo pezzo, adottiamo utensili e filosofie di lavorazione ottimizzati, contenendo i costi e riducendo drasticamente il time to market”.

E con questo outsourcing di responsabilità per componenti, utensili e lavorazione, i vantaggi per l’utente non finiscono qui: egli, infatti, dispone anche di un interlocutore che è al tempo stesso costruttore, fornitore di servizi, partner tecnologico e di assistenza. Inoltre, egli può integrare i processi e attuare la digitalizzazione in modo tempestivo e proficuo, padroneggiando i cambiamenti nel settore con rapidità ed efficienza. E può essere certo di produrre sempre con le tecnologie più all’avanguardia.

COMPETENZE DIGITALI IN ACCEZIONE ESTESA

A fronte di tale contesto, per rafforzare le proprie competenze digitali, Walter AG ha acquisito la proprietà di Comara, suo fidato partner in ambito software: l’azienda prosegue quindi con coerenza il proprio percorso da puro costruttore di utensili a fornitore di complete soluzioni per la produzione.

Comara collabora in stretta partnership con Walter sin dal 2012; l’azienda è specializzata in raccolta, valutazione e utilizzo di dati in tempo reale. In base alle relative competenze, i due partner sviluppano soluzioni software per integrare al meglio i componenti negli ambienti di produzione e ottimizzare i processi.

Grazie a tutto ciò, unitamente al sistema Walter Tool·ID, nascono così utensili “intelligenti” – i cosiddetti “Smart Tools” – che aiutano i clienti Walter, non solo nel settore automotive, ad affrontare i crescenti requisiti dei loro settori e a promuovere in modo mirato la trasformazione digitale. ©tecnelab

Il materiale da taglio di nuova generazione Walter Tiger·tecâ Gold apporta enormi vantaggi con i materiali di difficile lavorabilità, incrementando velocità di processo e produttività praticamente in qualsiasi scenario; si ottiene una superiore vita utensile e, da ultimo, i costi per componente si riducono. Foto: ©Walter AG.



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