Più le linee di produzione sono automatizzate, digitalizzate e avanzate, più aumentano i dati 

prodotti, e quindi sarà fondamentale predisporre adeguati sistemi di monitoraggio

Dalla Tesla, che ha rivoluzionato il settore, passando per l’italiana Comau che negli ultimi tempi si è focalizzata sull’elettrico e da anni è un punto di riferimento per il comparto, la robotica avanzata ha avuto una grossa influenza sullo sviluppo della produzione automatizzata nell’automotive.

Per rimanere competitivi in un mercato in rapida evoluzione, i produttori di auto sono alla costante ricerca di nuove strategie che possano aiutare gli impianti a stare al passo con i tempi. Il ricorso alla tecnologia ha, senza dubbio, impresso una netta accelerazione a tutto il comparto. Nelle applicazioni di automazione avanzata anche le frazioni di secondo contano, pertanto, l’alta velocità e l’elevata produttività diventano fondamentali. Più le linee di produzione sono automatizzate, digitalizzate e avanzate, più aumentano i dati prodotti, e quindi sarà fondamentale predisporre adeguati sistemi di monitoraggio. Andiamo a vedere come si è arrivati allo stato attuale e quali sono le aziende che hanno apportato maggiori innovazioni nel settore dell’automazione legata all’auto.

La giga press: il modello Tesla

La Tesla ha raggiunto il suo scopo di semplificare al massimo la produzione riuscendo a produrre un pezzo unico della scocca in grado di sostituire oltre 70 pezzi stampati e saldati tra loro. Ciò è stato possibile grazie all’utilizzo di quella che viene definita Giga Press, ovvero il più grande macchinario di pressofusione al mondo con una forza di 6 mila tonnellate. A realizzare questi macchinari è stata l’azienda italiana Idra. L’utilizzo della Giga Press si traduce in un drastico cambiamento nella produzione e nel design, poiché la Tesla, ad esempio nell’assemblaggio della Model Y, sostituisce 70 pezzi di metallo in uno solo, con contenimento dei costi e semplificazione del processo produttivo. Secondo gli analisti, la Giga Press aiuterà a ridurre del 40% i costi della sottoscocca posteriore della Model Y, oltre a garantire una riduzione del 30% delle dimensioni della carrozzeria. Inoltre, una Giga Press più grande, che potrebbe avere una capacità fino a 8mila tonnellate, sarà utilizzata per la produzione del pick-up Cybertruck.

L’esempio Comau

La Comau, (Consorzio Macchine Utensili) azienda specializzata nei processi di automazione, facente parte del Gruppo Stellantis, nel corso degli anni è diventata leader mondiale nel campo dell’automazione industriale. Con il progressivo sviluppo della mobilità elettrica, la compagnia italiana si è focalizzata su questo specifico settore partecipando attivamente alla creazione della cosiddetta catena di produzione europea per l’auto a batteria. Il progetto Gigabit vede Comau direttamente coinvolta con l’obiettivo di risparmiare risorse energetiche per la produzione di celle destinate alle batterie dei veicoli elettrici. L’impiego della camera per la formazione di celle ad alte prestazioni della Comau consente, infatti, un risparmio di energia elettrica e termica fino al 20% rispetto a soluzioni simili disponibili sul mercato. Ciò è possibile grazie al recupero e al riutilizzo del calore e dell’elettricità in eccesso prodotti durante la procedura di attivazione delle celle, che ha una durata di più giorni. L’obiettivo, quindi, è quello di efficientare la produzione di pacchi batteria per poter far fronte alla concorrenza asiatica. Oltre alle batterie è necessario efficientare anche la produzione dei motori elettrici. La Comau lo scorso anno ha sviluppato una linea di assemblaggio completamente automatizzata di motori elettrici (e-drive). Inoltre, l’azienda italiana ha ideato dei robot in grado di automatizzare (e quindi di consentire un prezioso risparmio di risorse) il riciclo delle batterie. Con questo sistema robotizzato Flex-BD (Flexible Battery Dismantling), si punta ad agevolare le aziende ad automatizzare lo smontaggio delle batterie esauste mediante un processo flessibile, ripetibile, standardizzabile, efficiente ed in grado di ridurre i rischi per gli operatori, i quali possono essere così sollevati dalle attività gravose. Poiché i pacchi batteria da riciclare possono essere molto differenti l’uno dall’altro, la Comau ha sviluppato un sistema in grado di gestire autonomamente diversi tipi di prodotto. Il robot è in grado di eseguire automaticamente ogni fase di lavorazione richiesta, cambiando da solo gli utensili a seconda delle operazioni che deve svolgere (grazie a una serie di sensori e visori che sfruttano algoritmi e intelligenza artificiale).

Le gigafactory

Il pacco batteria che alimenta il motore di un’auto elettrica è composto da diversi elementi: vasca e i moduli. La vasca contiene al suo interno i moduli costituiti da celle. Celle e moduli, insieme a tutta una serie di cavi e componenti elettronici che ne consentono il funzionamento e il monitoraggio, concorrono alla realizzazione di quello che viene conosciuto come pacco batteria. Questo, per essere realizzato, richiede tecnologie e processi produttivi differenti. Per velocizzare la produzione di pacchi e moduli, a partire da diversi tipi di cella, le case automobilistiche hanno optato per la predisposizione delle cosiddette gigafactory, ossia la produzione su larga scala. Per garantire l’efficienza dei processi produttivi, è quindi fondamentale la digitalizzazione che sta traghettando l’industria nel mondo della fabbrica 4.0, con la relativa analisi e monitoraggio dei dati. 

Batterie allo stato solido

La necessità di garantire lunghe percorrenze porterà all’impiego e alla ricerca di materiali leggeri, per realizzare auto elettriche più performanti. Ma le innovazioni più interessanti riguardano soprattutto il campo delle batterie e, nello specifico, gli accumulatori allo stato solido. Sono diversi i progetti pilota avviati, tuttavia, ancora oggi rimane il “nodo” della produzione in serie. Questa tipologia di batterie, che si caratterizzano per una maggiore densità energetica e per una maggiore sicurezza, ha tutte le potenzialità per rendere l’auto elettrica ancora più efficiente. L’obiettivo, da raggiungere a breve termine, è quello di predisporre una linea pilota sicura ed economica in grado di produrre su larga scala celle e moduli di batterie allo stato solido.

(D.R.)