211service.com
Audi guida l'innovazione in officina
All'inizio, sono preoccupato di entrare nella camera laser. I suoi diodi da 13 kilowatt sparano esplosioni di energia abbastanza potenti da fondere il metallo. Al momento, sono pronti per unirsi al telaio del tetto e delle pareti di una berlina Audi A3. Ma l'ingegnere dello stabilimento Audi di Ingolstadt, in Germania, insiste sul fatto che io veda da vicino l'invisibile cucitura brasata al laser che sta per essere realizzata, inclusa una minuscola curva, di soli cinque millimetri intorno, che impedisce alla carrozzeria dell'auto di corrodersi quando esposta alle intemperie .
Il guscio dell'auto si trova al centro della camera ed è circondato da bracci robotici, uno dei quali punta quello che sembra un saldatore. Il processo di brasatura laser, come molto altro nello stabilimento di 540.000 piedi quadrati, è automatizzato e protetto dietro barriere o all'interno di una camera chiusa. Più tardi, quando vedo persone all'interno della fabbrica, tendono a pedalare lungo i lunghi corridoi immacolati su biciclette rosse.
Hubert Hartmann, capo della carrozzeria A3 a Ingolstadt, lo definisce la fabbrica più moderna del suo genere. È come un orologio svizzero, con lo stesso livello di precisione, dice mentre i macchinari ronzano nelle vicinanze con esattezza preprogrammata. Mentre la maggior parte degli impianti automobilistici utilizza robot per la saldatura e altri compiti pericolosi, Audi unisce un elevato livello di automazione con una moltitudine di altre tecnologie di produzione avanzate, inclusi laser a bassa potenza guidati da sensori ottici; incollaggio e saldatura combinati innovativi, che consentono di risparmiare tempo di produzione e peso dell'auto; e frenatura rigenerativa negli ascensori e nei sistemi di trasporto per ridurre i costi energetici.
Nonostante salari relativamente alti, lunghe ferie e leggi e normative sul lavoro rigorose, la Germania rimane un leader globale in molti settori manifatturieri. L'anno scorso, le esportazioni automobilistiche e industriali hanno aiutato il paese a registrare un surplus commerciale record di 198,9 miliardi di euro (269 miliardi di dollari). Un motivo: l'automazione. La produzione automobilistica tedesca contemporanea sfrutta tecnologie di produzione avanzate per aumentare la produttività e i profitti. Di conseguenza, l'occupazione nel settore manifatturiero è diminuita. Tra il 1970 e il 2012, la percentuale dell'occupazione tedesca nel settore manifatturiero è diminuita della metà, a circa il 20% (quasi il doppio della quota degli Stati Uniti).
Nella carrozzeria Audi A3 di Ingolstadt, i robot sono più o meno lo stesso numero degli 800 dipendenti. Svolgono la maggior parte del sollevamento pesante, oltre a saldature e incollaggi potenzialmente pericolosi e test noiosi e ripetitivi. Per Bernd Mlekusch, responsabile della produzione per lo sviluppo tecnologico di Audi, i vantaggi dell'automazione includono una produttività molto più elevata e una domanda ridotta di lavoratori non formati. Allo stesso tempo, sono sempre più necessari lavoratori con più formazione e maggiore specializzazione, afferma. Gli operai automobilistici tedeschi, e gli operai manifatturieri tedeschi in generale, sono già pagati molto di più rispetto alle loro controparti americane.
Hubert Hartmann di Audi lo definisce la fabbrica più moderna del suo genere: è come un orologio svizzero, con lo stesso livello di precisione.
Le macchine INTA e Group Framer di Audi esemplificano il passaggio all'automazione. INTA, o Ingolstadt coltivazione automatizzata , è un processo di assemblaggio delle porte completamente automatizzato che utilizza una serie di sensori, bracci robotici e ascensori. Quando una carrozzeria A3 viene abbassata in posizione, un sensore determina quale versione dell'auto, a due o quattro porte, sta arrivando. Un set di bracci robotici adatta quindi i cardini al corpo mentre un altro set sceglie le porte corrette e si prepara a montarle sui cardini. Fino al 2012, ciò avveniva manualmente, afferma Carsten Fischer, responsabile delle parti aggiuntive, come le porte, nello stabilimento.
Il telaio del gruppo, che fa il suo lavoro nel mezzo del processo di assemblaggio del corpo, è meno balletto e più muscoloso. Attacca le grandi strutture, come i telai delle pareti laterali, per costruire quello che tutti riconosceremmo come la carrozzeria di un'auto. In pochi secondi, circa 80 punti di saldatura vengono realizzati da nove bracci robotici che si muovono all'interno e attorno a un aggeggio di metallo da 18 tonnellate che tiene insieme le varie parti. Il corniciaio lo fa senza alcun intervento umano e, grazie all'uso di sensori e componenti che si regolano automaticamente, può passare da un massimo di tre diversi modelli di auto al volo mentre scendono lungo la linea.
Audi collabora con KUKA, uno dei principali produttori di robot industriali con sede ad Augusta, a 84 chilometri di distanza, che a sua volta collabora con la Fraunhofer Society, un gruppo di oltre 60 istituti di ricerca applicata, finanziati congiuntamente dall'industria e dal governo, il cui obiettivo è facilitare la una sorta di ricerca lungimirante che una piccola o media impresa potrebbe non essere in grado di finanziare da sola. Le innovazioni che emergono dai progetti Fraunhofer filtrano attraverso l'intero settore e gli esperti attribuiscono a questa rete di piccole e grandi aziende e gruppi di ricerca pubblico-privati il merito di aver aiutato la produzione tedesca a prosperare in un'era di intensa concorrenza globale.
Le relazioni stimolano l'innovazione ma, soprattutto, aiutano anche a consolidare gli standard necessari affinché tali innovazioni siano ampiamente adottate, spiega Andreas Müller, che gestisce la tecnologia RFID presso Bosch, un'altra azienda coinvolta nell'automazione degli stabilimenti.
Un progetto su cui Bosch sta lavorando è un'iniziativa del governo tedesco per utilizzare sensori e software per creare fabbriche ancora più intelligenti. L'idea è di portare l'automazione nei singoli processi in un luogo come la fabbrica Audi ed estenderla in modo che ogni scatola di spedizione, componente e stazione di produzione registri e condivida i dati, afferma Müller. Le odierne fabbriche altamente automatizzate condividono i dati principalmente all'interno di un singolo processo o in un unico stabilimento, ad esempio tra una macchina che scansiona un'auto per determinarne il tipo di carrozzeria e una seconda macchina che seleziona uno strumento delle giuste dimensioni per quel tipo di carrozzeria. L'iniziativa del governo mira ad andare molto oltre.
La visione è che i dati di ogni fase della produzione non passeranno semplicemente da un'officina all'altra all'interno di un'azienda, ad esempio dalla carrozzeria dell'Audi alla sua officina di verniciatura, ma alla fine transiteranno tra diverse società partner, ottimizzando il processo di produzione senza l'intervento umano alterando le velocità, prevedendo quali componenti potrebbero essere stati danneggiati durante la spedizione o gli utensili, modificando l'ordine di costruzione degli articoli e riordinando le parti dai fornitori.
Le auto di Audi non sono interamente costruite da computer e robot, ovviamente. Mentre passo in un'area in cui le persone attaccano parafanghi, parafanghi posteriori e poche altre parti, uno degli ingegneri che accompagna la mia visita spiega che alcune fasi della produzione fisica sono ancora ad alta intensità di manodopera, a causa delle dimensioni o della posizione delle parti coinvolti o la necessità di eseguire determinati compiti con una precisione che i robot non sono attualmente in grado di raggiungere.
Finora i robot non possono svolgere questi lavori specializzati, spiega l'ingegnere, ma, aggiunge, ci stiamo lavorando.