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Il modo di produrre le automobili sta cambiando profondamente, anche per rispondere alle crescenti sfide ambientali e geopolitiche. E l'Italia è tra i protagonisti di questa rivoluzione
Giuseppe Croce
31 gennaio - 15:25 - MILANO
Nel settore automotive la parola del momento è "mega casting", spesso usata come sinonimo di "giga casting". Che sia mega, o giga, poco cambia: si tratta di una nuova tecnologia che semplifica, ottimizza e velocizza la produzione di alcuni componenti chiave delle automobili tramite l'utilizzo di gigantesche presse idrauliche (die casting machines, in inglese) istallate direttamente all'interno delle fabbriche di auto. I più grandi produttori al mondo di questi macchinari sono i cinesi di LK Technology, gli italiani di Idra Group (azienda del gruppo LK) e gli svizzeri di Bühler. La prima casa automobilistica a capire che il mega casting avrebbe potuto rivoluzionare il mondo dell'auto è stata Tesla, ma ben presto i cinesi hanno fatto la stessa scelta e, adesso, anche gli altri protagonisti del mercato si stanno dotando di macchinari di questo tipo.
COSA VUOL DIRE MEGA CASTING
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Il mega casting è, sostanzialmente, una "mega fusione" di alluminio ad altissima pressione, permessa da una gigantesca pressa idraulica dotata di tre stampi: uno usato per la produzione vera e propria, che viene sostituito con un secondo stampo in occasione delle manutenzioni programmate, e un terzo stampo che serve da ricambio in caso di problemi. Iniettando alluminio fuso dentro lo stampo è possibile produrre, in un colpo solo e in pochissimi minuti, parti molto grandi della scocca di un'autovettura che, con i metodi di produzione precedenti, erano composte anche da un centinaio di piccole parti saldate o collegate tra loro con bulloni. Dopo che la componente viene stampata, un braccio robotico la preleva e la immerge in un bagno d'acqua per il raffreddamento e la porta ad una successiva pressa che rimuove le sbavature, recuperando l'alluminio eccedente e inviandolo nuovamente alla fornace per la fusione. Tutto il processo è monitorato con sofisticati occhi elettronici e ogni parte prodotta viene costantemente misurata al fine di evitare anche il minimo errore di forma. In estrema sintesi, quindi, il mega casting consiste nell'usare la tecnica della pressofusione, già da tempo usata per produrre parti piccole e medie, anche per parti grandi e grandissime: in futuro la si userà per creare una intera scocca.
I VANTAGGI DEL MEGA CASTING
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Il vantaggio principale di questo metodo produttivo è la semplificazione del processo: se prima era necessario ricevere, stoccare, montare e controllare decine e decine di pezzi, infatti, con una fusione unica gran parte dei problemi vengono eliminati alla radice. Tra i problemi evitati ci sono anche quelli di eventuali fornitori esterni, che negli ultimi anni si sono rivelati uno dei punti critici della supply chain globale dell'automotive. Il mega casting, in prospettiva, permette alle case automobilistiche di accentrare la produzione e ridurre il rischio che un problema di un fornitore dall'altra parte del mondo blocchi un'intera fabbrica per giorni. Dal punto di vista ingegneristico, poi, i vantaggi sono moltissimi: i componenti stampati con queste macchine sono più robusti, più leggeri, non hanno spazio sprecato per giunture o bulloni di collegamento e questo permette di produrre auto più leggere e che consumano di meno. Dal punto di vista economico, inoltre, un pezzo prodotto così ha un costo molto più prevedibile nel lungo termine: solo un aumento delle materie prime metalliche, o dell'energia elettrica, può influire. Infine, c'è un enorme vantaggio derivante dall'abbinare il mega casting ad un'altra tecnologia emergente, l'intelligenza artificiale.
MEGA CASTING E AI
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Unendo questa tecnica di fusione all'intelligenza artificiale è possibile fare cose che prima erano impensabili. In una macchina prodotta in modo tradizionale, ad esempio, un vero e proprio incubo per gli ingegneri sono le zone di assorbimento degli urti in caso di incidente. Se dai crash test non emergono i dati attesi in fase di progettazione, infatti, è necessario fare delle modifiche alla struttura del veicolo, al fine di ottenere il risultato inizialmente voluto. Ma se la parte dell'auto da modificare è composta da cento o più componenti, è necessario calcolare il comportamento di ognuna di queste componenti dopo le modifiche e, in alcuni casi, è anche necessario cambiare un componente con un altro per ottenere il risultato richiesto per l'omologazione. Nella pratica si tratta di rifare i calcoli da zero, decine e decine di volte, con tempi lunghissimi. L'AI può accelerare moltissimo questa procedura, creando un gemello digitale della sezione dell'auto (o dell'auto intera) da usare nelle simulazioni di schianto al fine di sapere come si comporterà il veicolo in fase di impatto ancor prima di mandarlo contro un muro. Se abbiniamo la flessibilità progettuale permessa dall'AI alla flessibilità produttiva permessa dal mega casting (che, lo ricordiamo, riduce al minimo le componenti di ogni sezione dell'auto), abbiamo realizzato il sogno di ogni ingegnere automobilistico.
MEGA CASTING MACHINES
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Semplificando moltissimo, e chiedendo preventivamente scusa agli ingegneri, possiamo dire che a fare la differenza tra cosa può produrre una mega pressa idraulica e cosa, invece, non può è principalmente la massima pressione che può imprimere alla fusione di alluminio. Questa pressione, volgarmente chiamata "potenza" della pressa, si misura in migliaia di tonnellate. Recentemente la casa automobilistica cinese Dongfeng Motor ha messo in funzione la pressa idraulica più potente nel mondo automotive, che ha una pressione massima di 16.000 tonnellate, all'interno di una fabbrica a Wuhan in cui è stata montata anche una seconda pressa, da 10.000 tonnellate. Entrambe le macchine sono prodotte in Cina da LK Technologies, che è il leader di questo mercato nonché la stessa holding che possiede anche un'altra azienda protagonista del settore: la Idra Group di Brescia. Curiosamente, sempre a Brescia c'è la sede italiana della svizzera Bühler, terzo grande produttore di presse idrauliche per l'industria automobilistica. Proprio nello stabilimento bresciano di Bühler sono stati inviati i tecnici di Volvo per imparare a gestire e manutenere le due presse Carat 840 da 8.400 tonnellate di pressione che sono state installate dal costruttore svedese nella fabbrica di Torslanda per produrre il nuovo SUV elettrico Volvo EX60. Le presse Carat 840 vengono usate da Volvo per creare il pavimento posteriore della scocca della EX60, stampando un solo grande pezzo in sostituzione di un centinaio di piccoli e piccolissimi componenti.
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