Comments
Description
Transcript
Organi di Trasmissione
APPROFONDIMENTO Trasmissioni Off-Highway robustezza e affidabilità Elena Ferrero E I trend: mercati e clienti Oerlikon Drive Systems, con il suo brand Oerlikon Graziano opera nelle due aree: la prima riguarda il mercato dell’agricoltura, costituito principalmente da trattori e macchine da raccolta. «In generale questo mercato attualmente è stabile o in lieve crescita. Per il 2014 prevediamo un lieve calo dell’agricoltura come risultato della sovrapproduzione di cereali con il conseguente calo del prezzo delle principali derrate alimentari. Questo comporterà una moderata contrazione 48 Organi di trasmissione - gennaio 2014 Robuste, affidabili, poco rumorose ed efficienti. Sono le soluzioni sviluppate per le tecnologie del mercato off-highway, un settore a due velocità caratterizzato da una forte propensione verso l’innovazione. © Moreno Soppelsa | www.microstockpoint.com. ntrano nelle miniere, sono operativi nei cantieri e lavorano nei campi. Alzano, sollevano, spostano, trainano, arano e scavano nelle condizioni ambientali più ardue, dalla Siberia all’Africa. Sono le macchine movimento terra, i mezzi cava cantiere e quelli agricoli, veicoli che servono per costruire palazzi, reti idriche e fognarie e infrastrutture in generale e per rendere i terreni fertili e raccoglierne i frutti. Negli ultimi anni l’andamento del settore delle costruzioni è stato contrassegnato dalla decrescita degli investimenti, dovuta alla crisi economica e finanziaria mondiale, e alla forte contrazione che ha caratterizzato il mercato immobiliare. Mentre il comparto dei mezzi agricoli ha sentito meno la recessione grazie all’apertura verso la meccanizzazione agricola dei mercati emergenti. Due trend che hanno avuto un impatto significativo anche sulle aziende specializzate nella progettazione e produzione di ingranaggi, componenti per la trasmissione di potenza e azionamenti destinati alle tecnologie e alle applicazioni dell’industria off-highway. Ne abbiamo discusso con tre esperti: Paolo Negri, Global Platform Lead della Dana; Franco Calvo, Head of Gears and Drive Solutions EMEAR - Vice President di Oerlikon Graziano S.p.A. e Roberto Prospero, Engineering Manager Construction Equipment & Forestry Comer Industries. degli incomes per i farmer che potrebbe avere una live ricaduta sulla contrazione della domanda a breve termine di macchine agricole, in modo particolare di trattori - ha esordito Calvo. La seconda area è costituita dal mercato delle macchine movimento terra, che vive una situazione di equilibrio con lieve tendenza al ribasso. In particolare, in questo mercato distinguiamo il settore light construction (LCE), che è al momento stabile, in quanto più legato ad attività di manutenzione, dal settore heavy construction (HCE), ancora molto critico soprattutto in Europa, perché più legato a investimenti strutturali». Dana è specializzata nella produzione di assa- li e trasmissioni completi per macchine movimento terra e macchine agricole. «Per i nostri prodotti prevediamo un mercato stabile o in leggera flessione per quanta riguarda l’Europa, un calo più consistente in Asia (o specificatamente India e Cina) - è intervenuto Negri – Mentre stimiamo una moderata tendenza alla crescita per il mercato nordamericano e una crescita più consistente in Sudamerica». I costruttori di ingranaggi off-higway comprendono sia fornitori di ingranaggi singoli, sia fornitori di sistemi di trasmissione complessi. Come si sono evolute le richieste dei clienti e quali sono state le risposte delle aziende? È la Il mercato dei macchinari per l’estrazione mineraria Franco Calvo, Head of Gears and Drive Solutions EMEAR Vice President di Oerlikon Graziano S.p.A. Roberto Prospero, Engineering Manager Construction Equipment & Forestry Comer Industries. seconda domanda posta agli esperti. «Le richieste si sono moltiplicate negli ultimi anni e rese sempre più evidenti. Infatti la volontà di avere un prodotto affidabile con un “rumore” accettabile è sempre stata presente nei nostri clienti, ma questa si è concretizzata nel tempo in specifiche richieste di emissione acustica e allungamento della vita prevista della trasmissione con conseguente estensione del periodo di garanzia. Quindi quello che un tempo era implicito è divenuto ora una prescrizione precisa e dettagliata – ha spiegato Negri - Oltre a ciò, l’introduzione dei motori di ultima generazione, che soddisfano le prescrizioni Tier IV, ha messo l’accento sull’efficienza delle trasmissioni e accentuato la richiesta di un aumento della densità di potenza peraltro già presente negli ultimi anni. Infine soprattutto i grandi clienti globali stanno chiedendo di avere un rapporto più profondo con Dana che vada al di là della semplice relazione tra cliente e fornitore per diventare sempre più una partenship in modo da condividere progetti di più ampio respiro come la regionalizzazione di alcuni prodotti. A fronte di queste richieste la nostra azienda sta continuando a lavorare sull’ottimizzazione della sua gamma di prodotti sui diversi fronti del design, dei processi e dei materiali; esempi possono essere l’introduzione di trasmissioni a più marce con un effetto positivo sull’efficienza del sistema e gli studi fatti in collaborazione con i migliori centri di ricerca italiani ed europei sulla resistenza degli ingranaggi e sull’emissione acustica che hanno contribuito alla realizzazione delle nuove generazioni di assali e trasmissioni». Secondo un’analisi di Frost & Sullivan, intitolata “Analysis of the European Mining Machinery Market”, rileva che in Italia il mercato dei macchinari per l’estrazione mineraria registrerà entrate per 450,8 milioni di dollari nel 2016, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 32% tra il 2011 e il 2016. La ricerca riguarda le estrazioni sotterranee, le estrazioni di superficie e gli impianti per la lavorazione dei minerali. A causa degli elevati costi operativi delle industrie di processo, la maggior parte dei produttori stanno altresì aggiornando le proprie macchine per dotarsi di apparecchiature di trasformazione più avanzate ed efficienti. Più in generale in Europa, la richiesta di migliori standard di sicurezza e di maggiore efficienza energetica, insieme ai miglioramenti tecnologici nel monitoraggio e nel controllo dei processi, sosterrà la crescita nel mercato, che ha prodotto entrate per 2815,2 milioni di dollari nel 2011 e che si stima raggiungerà quota 3374,8 milioni nel 2016. I produttori di macchinari innovano costantemente i propri prodotti per ridurre i costi e allo stesso tempo aumentare la sicurezza, la redditività e l’efficienza dei siti di estrazione per gli utenti finali. Le funzionalità migliorate, tra cui il monitoraggio delle condizioni e la manutenzione predittiva, incoraggeranno le compagnie minerarie a investire in nuovi macchinari. Per maggiori informazioni: Anna Zanchi, [email protected], www.frost.com Il manager di Oerlikon Graziano S.p.A. ha invece sottolineato come i clienti vadano sempre più verso soluzioni complete, ovvero “sistemi”. «Anche sugli ingranaggi sciolti la richiesta è quella di produrre prodotti con prestazioni sempre migliori, in termini di migliori finiture e minore rumorosità. Noi puntiamo sempre più a offrire soluzioni arricchite in termini di valore, sia come semiassemblati che come assemblati completi, da rendere il più possibile disponibili presso le sedi dei clienti. A questo scopo abbiamo allargato la nostra presenza globale, con sedi produttive dislocate negli Stati Uniti, Asia (Cina e India) ed Europa (Italia, Regno Unito) e stiamo puntando su forme di logistica evoluta, dal consignment stock al proximity warehouse, ovviamente dove il modello di business lo consente». Comer Industries progetta e costruisce sistemi di trasmissione per molteplici applicazioni off-highway. «Le richieste dei clienti sono concentrate sulla rispondenza del prodotto all’applicazione, ma negli ultimi tempi si nota una crescente attenzione verso i temi di una maggiore efficienza dei sistemi di trasmissione - ha raccontato Prospero - Possiamo declinare questa richiesta in termini di: efficienza energetica, nel senso di ridurre le perdite interne di potenza; efficienza energetica, nel senso di sistemi che recuperano energia nelle fasi di lavoro passive (per esempio, frenatura di un veicolo o discesa di un carico), per poi riutilizzarla nelle fasi attive; aumento della densità di potenza, cioè una maggiore disponibilità di potenza a parità di peso. Questo significa sfruttare al meglio le prestazioni dei singoli componenti in modo da aumentare le prestazioni complessive della trasmissione». Tab. 1 - Andamento dei settori divisi per aree geografiche nel 2013 EMEA BRICS Nord America Resto del Mondo Agricoltura stabile positivo stabile positivo Light Construction stabile positivo stabile positivo Heavy Construction in ribasso stabile in ribasso stabile Soluzioni e prestazioni Un altro fattore che si è evoluto nel corso degli anni è il rapporto di collaborazione tra il fornitore e il cliente nel progettare la soluzione per la specifica applicazione. «L’approccio di Dana negli ultimi anni è quello di selezionare nelle diverse “Commodities” dei fornitori preferenziali da far eventualmente crescere per portarli a essere dei partner in grado non solo di realizzare i particolari richiesti, ma di collaborare in modo propositivo fin dall’inizio dei progetti in modo da ottimizzare la prestazione, la qualità e il costo dei vari componenti e sottosistemi utilizzati», ha precisato il manager che ha sottolineato come i clienti oltre ad aspettarsi su tutti i prodotti elevati standard in termini di densità di potenza, affidabilità, efficienza, rumore siano anche sempre più attenti ad altri aspetti legati all’azienda come il “just in time delivery” che coinvolge la logistica per una riduzione del magazzino, l’innovazione tecnica che riguarda principalmente la ricerca e sviluppo e lo sviluppo di prodotti e processi sostenibili da un punto di vista ambientale. Calvo ha messo in evidenza come fin dalla fase di “concept” sia necessario lo sviluppo in stretto contatto con il cliente. «Il nostro supporto parte dalla fase di progettazione e sviluppo, fino alla creazione dei prototipi, alle fasi di test, per poi concludersi con la produzione. Proprio per essere sempre più vicina alle esigenze dei clienti Oerlikon Graziano ha sviluppato un’area Prototipia dedicata ai nuovi sviluppi, con lo scopo di costruire nuovi prodotti sia per fasi concept che per fit and function, fino a produrre parti con attrezzature in serie per validazioni su campo. Un impegno costante volto a rispondere alle richieste dei clienti in termini di affidabilità, durata, rumorosità, riduzione dei consumi, maggiore comfort di cambiata (per esempio nei sincronizzatori)». L’approccio in Comer Industries è quello di partire dall’individuazione e condivisione delle specifiche applicative per definire una base comune su cui (fonte: Oerlikon Graziano S.p.A.) gennaio 2014 - Organi di trasmissione 49 APPROFONDIMENTO confrontare e discutere le specifiche soluzioni. «Su questi dati si costruisce una proposta tecnicocommerciale che viene discussa con il cliente fino ad arrivare a una soluzione condivisa e sulla base della quale viene lanciata una prototipazione - ha illustrato il manager - La condivisione delle specifiche è di fondamentale importanza per arrivare a un progetto efficace ed efficiente, in quanto le conoscenze applicative del cliente e le conoscenze del prodotto da parte del fornitore di trasmissioni convergono verso una soluzione che deve soddisfare tutti e solo gli aspetti veramente importanti che costituiscono valore per il cliente finale, senza aggiungere costi inutili per funzioni e prestazioni non richieste». I costruttori di trasmissioni sono chiamati a progettare produrre sistemi di trasmissioni con diverse destinazioni d’uso e quindi, per ogni applicazione, occorre innanzitutto conoscerne le specificità in modo da proporre una soluzione che risponda alle esigenze. «In questo senso vanno interpretate le caratteristiche importanti per uno specifico cliente. Vi sono certamente parametri generali che sono importanti per tutti i clienti, come ad esempio e in maniera sempre più crescente, le caratteristiche di efficienza energetica della trasmissione – ha aggiunto Prospero - Può sembrare strano per l’off-highway ma anche le caratteristiche di rumorosità della trasmissione possono essere un requisito vincolante o espressamente richiesto. Ultimamente, stiamo assistendo a una generale richiesta di incremento della velocità massima. Sempre più spesso infatti le macchine sono utilizzate da servizi per conto terzi e quindi anche i tempi di trasferimento diventano un parametro importante nella valutazione dell’efficienza complessiva della macchina. Di fatto, per chi produce componenti di trasmissione, diventa molto importante conoscere le specificità delle applicazioni che rientrano negli obiettivi di mercato che Comer Industries si è data». Dal punto di vista qualitativo i clienti sono molto attenti alle procedure aziendali che devono garantire la costanza delle prestazioni dichiarate. «Oggi la qualità percepita dal cliente finale non si limita più al perimetro del singolo oggetto (es. il materiale più o meno pregiato utilizzato per un singolo componente), ma comprende tutto ciò che concorre a determinare le caratteristiche finali di un prodotto. Tutto il processo di sviluppo viene guidato da una funzione dedicata (in Comer Industries questa funzione è denominata NPD: 50 Organi di trasmissione - gennaio 2014 Il sistema Spicer PowerBoost, sviluppato da Dana, consente una riduzione dei consumi realizzando quindi sia una riduzione dei costi totali di gestione del veicolo che un miglioramento delle emissioni nell’ambiente. New Product Development ) che tiene sotto controllo il soddisfacimento delle specifiche, i tempi e i costi del progetto. Si parte quindi dalla progettazione e dai metodi utilizzati per sviluppare il progetto: le simulazioni numeriche, le procedure di identificazione e riduzione del rischio, fra cui la DFMEA gioca un ruolo centrale, gli approcci volti a adattare il progetto alle fasi di montaggio (Design For Assembling) e gli studi di Robust Design, per rendere il progetto meno sensibile alle variabili casuali esterne. Si prosegue poi con le attività di PFMEA per arrivare a processi produttivi robusti e ripetitivi. La catena di fornitura deve essere adeguata alle specifiche del componente ed è soggetta a frequenti visite ispettive. Venendo infine alla manutenzione, si richiedono intervalli sempre più lunghi fra interventi successivi con l’esigenza di poterli eseguire con facilità e immediatezza». Ricerca e sviluppo Efficienza e ssostenibilità sono i driver che negli ultimi anni hanno guidato lo sviluppo di nuove soluzioni. L’impegno di Comer Industries in questa direzione è volto alla ricerca di sistemi com- pleti di trasmissione che massimizzino l’efficienza in base alle condizioni di lavoro. «Una trasmissione efficiente richiede meno energia e quindi meno potenza dal motore termico che quindi può essere studiato e tarato per minimizzare le emissioni» ha precisato l’ingegner Prospero. L’azienda emiliana ha già iniziato a sviluppare le trasmissioni di nuova progettazione (gli assali S128 e S228) con attenzione verso l’efficienza grazie a un’ottimizzazione progettuale volta a minimizzare i rapporti peso/potenza e a migliorare i parametri di funzionamento degli organi interni (ad esempio, i freni in bagno d’olio). «Queste soluzioni progettuali costituiscono i nuovi standard interni per lo sviluppo delle nuove gamme di trasmissioni. Oltre all’ottimizzazione di soluzioni note, Comer Industries sta sviluppando e brevettando anche prodotti innovativi per portare ulteriori miglioramenti in termini di versatilità, prestazioni e di efficienza nell’ottica di fornire sistemi completi e integrati che possano rispondere in modo efficace non solo alle esigenze attuali ma anche a quelle del prossimo futuro». Dana ha creato un gruppo di “Advanced Engineer” con lo scopo di approfondire la ricerca nei Il trend della componentistica Le stime di Comacomp, relative alla componentistica per le macchine agricole e movimento terra mostrano, a fine 2013, un bilancio in linea con il risultato del 2012, che aveva visto un fatturato complessivo di circa 1,7 miliardi di euro, con una crescita intorno al 5% nelle esportazioni e un decremento intorno al 7% sul mercato nazionale. Una costante di questo comparto della meccanica negli ultimi anni è il differente andamento del mercato nazionale, in fase calante, rispetto al mercato estero, che risulta in crescita. Le esportazioni, che rappresentano oltre l’80% del fatturato, sono, infatti, l’elemento decisivo nei bilanci aziendali: per il settore OEM si prevede, dopo l’incremento intorno al 4-5% registrato nei primi sei mesi del 2013, un bilancio conclusivo all’insegna della stabilità con la conferma delle stesse percentuali d’incremento rilevate nella prima parte della stagione; mentre nel segmento AM si prevede, dopo una prima parte dell’anno caratterizzata da una flessione compresa fra il 5 e il 10%, una seconda parte in recupero e un consuntivo finale in linea con i risultati dello scorso anno, per effetto anche della combinazione fra l’andamento stabile dei mercati del centro e nord Europa, e la flessione registrata invece nei paesi del sud e dell’est Europa. Per quanto riguarda invece il mercato interno, l’anno dovrebbe chiudersi con gli stessi volumi del 2012 nel segmento OEM, e con incrementi intorno al 5% nel segmento AM. www.comacomp.it Tra le innovazioni più recenti di Oerlikon Graziano ci sono i nuovi sincronizzatori Long Life, con un nuovo sistema di attivazione interno, che combinano lunga durata ed elevate prestazioni e un nuovo servo sincronizzatore. Assale S238 di Comer Industries. L’azienda emiliana ha già iniziato a sviluppare nuove trasmissioni, gli assali S128 e S228, con attenzione verso l’efficienza, minimizzando i rapporti peso/potenza e migliorando i parametri di funzionamento degli organi interni. vari settori di ibridazione meccanica/idraulica/ elettrica per il recupero dell’energia al fine di ridurre l’impatto ambientale e il “Total Cost of Ownership”. «Gli sforzi in questo settore si sono recentemente concretizzati nella presentazione del sistema denominato “Spicer PowerBoost” che consente una riduzione dei consumi, realizzando sia una riduzione dei costi totali di gestione del veicolo sia un miglioramento delle emissioni nell’ambiente – ha sottolineato il manager – Inoltre stiamo lavorando ad altre soluzioni che verranno presentate in un prossimo futuro, ma delle quali al momento non è possibile dare maggiori informazioni». Oerlikon Graziano ha sviluppato soluzioni della drive line che permettono il risparmio di carburante, la riduzione dei rumori e delle vibrazioni; per quanto riguarda il processo è impegnata nell’utilizzo di oli naturali, nella riduzione di tutti gli scarti di lavorazione e della movimentazione dei materiali e nella ricerca della massima efficienza produttiva. In quest’ottica Oerlikon Drive Systems ha abbracciato da diversi anni la filosofia del Lean Manufacturing, implementando i principi del miglioramento continuo (WCM). «Tra le innovazioni più recenti che abbiamo lanciato ci sono i nuovi sincronizzatori Long Life con un nuovo sistema di attivazione interno che combinano lunga durata ed elevate prestazioni e un nuovo servo sincronizzatore. Concepito appositamente per le trasmissioni del settore autocarri e off-highway, il nuovo prodot- to utilizza appositi dispositivi interni che garantiscono un effetto auto energizzante e permettono di incrementare l’efficienza. La performance di cambiata è migliore rispetto a una soluzione singolo cono, comparabile a un doppio cono, ma con costi più bassi, a parità d’ingombri – ha elencato il Vice Presidente - Il CVT, trasmissione a variazione continua di rapporto con catena, per un trattore compatto, che migliora l’efficienza del carburante di circa il 10% rispetto a una trasmissione idrostatica tradizionale. La nostra divisione beneficia anche del know-how che deriva dagli sviluppi della divisione Performance Automotive, maggiormente focalizzata su innovazioni nel settore automotive appunto. Un esempio sono la tecnologia DCT, con opportunità di sviluppo interessanti anche su applicazioni off-highway, e la nuova trasmissione 4SED, seamless, elettrica, 4 marce, la cui tecnologia scalabile può soddisfare una vasta gamma di veicoli, tra cui le auto elettriche urbane, le vetture ad alte prestazioni, le applicazioni ibride 4WD, gli autobus elettrici e gli autocarri». © RIPRODUZIONE RISERVATA Tel .02 93481101 - [email protected] - www.sumitomodriveeurope.com Contatto diretto: [email protected]