Storia di successo

La flessibilità ha conquistato il mercato

La moderna produzione di alberi a gomito avviene su centri di lavoro del Gruppo Starrag

Con tempi di consegna di settimane anziché di mesi, il costruttore di alberi a gomito Feuer Powertrain riesce a conquistare il mercato europeo in meno di dieci anni e ad avanzare nel gruppo dei leader mondiali. La chiave del successo: Il conseguente distacco dalla produzione standard di alberi a gomito su macchine speciali. Le linee di produzione sono invece costituite da centri di lavoro - come il centro orizzontale HEC 630 D di Heckert, una filiale del Gruppo Starrag - che rendono la produzione veloce, flessibile, di alta qualità e, in ultima analisi, redditizia.

La produzione di alberi a gomito è considerata la disciplina suprema nella lavorazione dei metalli. Non c'è da stupirsi, visto che questo componente chiave di un motore a combustione interna richiede da 20 a 50 processi di lavorazione prima di essere pronto per l'uso - a seconda delle dimensioni e dei requisiti del rispettivo motore. Feuer Powertrain produce alberi a gomito in ghisa e forgiati da 300 – 1400 mm di lunghezza in piccole e grandi serie per motori di autovetture convenzionali di VW, BMW, Audi, Ferrari, Jaguar, Maserati, GM e altri ma anche per i 12 cilindri di alta gamma di Bentley o Rolls-Royce. Sono molto richiesti non solo nell'industria automobilistica ma anche per camion, motori industriali, navi e generatori.

I circa 650 dipendenti della sede centrale di Nordhausen, Turingia, producono fino a 1,5 milioni di alberi a gomito all'anno e forniscono clienti in tutto il mondo. Un'ulteriore crescita verrà dal nuovo stabilimento di Tunica, Mississippi, USA, che inizierà la produzione quest'anno per rifornire il mercato americano. Seguirà uno stabilimento di produzione in Asia e, anche a Nordhausen, è prevista un'ulteriore costruzione.

E così la storia di successo continua. Il che non sorprende più di tanto, visto che il fondatore e omonimo dell'azienda Dieter Feuer, il suo partner Bernd Gulden e il CEO Oliver Wönnmann ha fondato l'azienda nel 2003 per rivoluzionare la produzione di alberi a gomito con la loro nuova società "Feuer Powertrain". L'obiettivo era quello di conquistare il mercato con un'elevata flessibilità e velocità e di diventare leader di mercato in Europa entro il 2010 - obiettivo che hanno raggiunto. Feuer Powertrain, con un fatturato di circa 150 milioni di euro all'anno, è oggi tra i quattro principali fornitori a livello mondiale.

I centri di lavoro sostituiscono le macchine speciali

Feuer Powertrain è riuscita a riprogettare completamente la produzione di alberi a gomito. Per molti anni, per eseguire l'ampia serie di operazioni necessarie a produrre un albero a gomito, sono state utilizzate esclusivamente macchine speciali. Queste operazioni sono, ad esempio, taglio a misura, centraggio, tornitura, fresatura, brocciatura, foratura profonda, rullatura e raddrizzatura con rulli, laminazione, rettifica orbitale a doppia testa, equilibratura di precisione, levigatura e trattamenti termici. Prima che il prodotto finito sia pronto per la consegna, è necessario eseguire tutta una serie di procedure di misura e collaudo.

Essendo costose e poco flessibili, le macchine speciali sono adatte solo alla produzione su larga scala. Negli altri casi, i costi unitari possono essere proibitivi. Questo è il motivo per cui i responsabili di Feuer Powertrain hanno cercato - e trovato - delle alternative: Ogni linea di produzione, attualmente non meno di cinque presso la sede centrale della società a Nordhausen, è interamente costituita da centri di lavoro Heckert intercollegati. Differiscono solo per complessità e numero di stazioni, perché alcune operazioni di messa a punto sono richieste solo per i componenti di fascia alta. Anche il grado di automazione varia. Mentre gli operatori intervengono puntualmente sulle linee destinate alle piccole serie (1.000 o 10.000 pezzi), la produzione dell'impianto 2 è completamente automatizzata. In questo caso, i lotti sono costituiti da 10.000-100.000 unità.

Una caratteristica comune a tutte le linee di produzione è che possono essere riattrezzate rapidamente e in modo semplice. Ciò consente al personale qualificato di reagire in modo estremamente rapido e flessibile ai nuovi ordini. Questo è un importante fattore di successo, come sottolinea il CTO Hubert Singer: "Dove altri chiedono in media sei-otto mesi, noi possiamo consegnare in sole otto settimane. Con la nostra soluzione basata su centri di lavoro, siamo in grado di trovare l'equilibrio tra produttività e diversità dei prodotti."

Macchine standard e processi interni

A Nordhausen, oltre 300 macchine utensili sono in continuo funzionamento, 24 ore su 24 e 7 giorni su 7. 42 di loro sono Heckert, un'azienda del Gruppo Starrag, leader tecnologico a livello globale nelle macchine utensili di precisione. La collaborazione va avanti dal 2007. Fikret Ersindigil, Head of Process Optimization, ricorda: "È stato allora che abbiamo iniziato a passare ai centri di lavoro. Per un ordine urgente, avevamo bisogno di tre macchine per la foratura e la fresatura ed Heckert è riuscita a fornircele immediatamente." Le macchine in questione erano i centri orizzontali CWK 500 D che Feuer Powertrain ha integrato in una soluzione semiautomatica e indipendente per le piccole serie urgenti. "Siamo riusciti a evadere quell'ordine e, nel contempo, abbiamo imparato ad apprezzare le macchine Heckert", spiega Fikret Ersindigil. In ogni caso, lui e i suoi colleghi erano ancora alla ricerca di fornitori di macchine in grado di rispondere alle loro esigenze. "Un primo tentativo di affidare la creazione e la consegna "chiavi in mano" di una linea di produzione a un produttore di macchine utensili non ha soddisfatto le nostre aspettative", riferisce lo specialista di processo. "Così, per la linea successiva, abbiamo deciso di progettare e sviluppare da soli i processi di produzione. E per farlo, avevamo bisogno di macchine potenti e affidabili."

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Potente e affidabile

Nel Gruppo Starrag hanno trovato il partner giusto, come conferma Hubert Singer: "La collaborazione iniziata con le macchine CWK ci ha dimostrato che possiamo fare affidamento su questo fornitore e che le macchine si adattano perfettamente alla nostra filosofia di produzione." Così, Feuer Powertrain ha equipaggiato la linea successiva con la HEC 630 D, la macchina che ha seguito la CWK 500 D e che proprio in quel momento veniva lanciata sul mercato. Questo centro di lavoro orizzontale a quattro assi rientra tra le macchine più piccole e dinamiche di Heckert ma, grazie ai suoi "percorsi di traslazione XXL", rappresenta già una porta d'accesso al segmento di gamma media. In passato, questo era evidenziato anche dalla designazione della macchina – HEC 500 XXL. Oggi invece si chiama HEC 630 D ed è stata ulteriormente ottimizzata per offrire ancora altri vantaggi: Lo spazio di lavoro offre un'area di bloccaggio di 500 x 500 mm e permette di avere un diametro di interferenza del pezzo di 1000 mm. Il pallet può sostenere componenti pesanti fino a 1000 kg. I servoazionamenti digitali in CA, associati a viti a ricircolo di sfere pretensionate con cuscinetti bilaterali, assicurano un'elevata gamma dinamica degli assi lineari. Su tutti gli assi, le velocità possono arrivare a 100 m/min e le accelerazioni a 10 m/s2. Il mandrino di lavoro è disponibile come elettromandrino - con velocità fino a 20.000 giri/min - oppure, per disporre di una maggiore coppia, può essere dotato di un motore ad albero cavo. La tavola rotante a controllo numerico è dotata di un azionamento diretto da 100 giri/min che assicura anche tempi di posizionamento più brevi sull'asse B.

Tuttavia, i dati prestazionali sono di secondaria importanza per Feuer Powertrain, spiega Fikret Ersindigil: "Noi usiamo solo una frazione della potenza del mandrino. Per noi, è più importante poter contare sull'accelerazione degli assi e sul cambio rapido degli utensili, in modo da poter ridurre i tempi di improduttivi. E apprezziamo molto anche il funzionamento del magazzino utensili in parallelo alla lavorazione." Per Fikret Ersindigil, gli elevati livelli di affidabilità e disponibilità del processo dei centri Heckert sono condizioni senza le quali sarebbe impossibile perseguire qualità e redditività. E sottolinea: "Le macchine hanno una struttura molto stabile e sono particolarmente adatte alle nostre applicazioni. Abbiamo macchine che hanno funzionato 24 ore su 24 per otto anni e che ancora non mostrano segni significativi di usura."
 

Highly versatile

Sono cinque le operazioni possibili sulla HEC 630 D: taglio a misura / centraggio, esecuzione dei canali di passaggio dell'olio, fori di bilanciamento e alleggerimento e lavorazione di estremità. L'inserimento dei passaggi dell'olio è un compito particolarmente impegnativo. I canali partono dal cuscinetto principale e attraversano i bracci dell'albero motore fino al perno e ai cuscinetti di biella, in modo che i punti più importanti dell'albero a gomiti possano essere lubrificati. I canali - che possono arrivare a 200 mm di lunghezza - hanno un diametro di 5 mm. Fikret Ersindigil conosce perfettamente le sfide poste dalla foratura profonda: "Questa complessa operazione sarebbe stata impossibile, in passato, su un centro di lavoro standard. Noi abbiamo dovuto ricorrere a tutto il nostro know-how perché tutto funzionasse a dovere. Ora però non ci sono più problemi, grazie a un dispositivo di bloccaggio idraulico con assi a controllo numerico integrati che manovra il componente nella corretta posizione. I centri di lavoro HEC sono dotati dei necessari attacchi idraulici e gli assi a controllo numerico consentono l'integrazione nel sistema CNC, permettendo di eseguire questo compito automaticamente."
I dispositivi - che possono essere utilizzati per pezzi di diverse dimensioni - servono a inserire i fori di bilanciamento e alleggerimento. La foratura dell'albero e dei bracci serve a ridurne il peso e a migliorare, di conseguenza, le prestazioni. Questi processi, tuttavia, hanno senso solo con motori ad alte prestazioni.

Service - a cost-saving component

Per i cinque processi di cui sopra, Feuer Powertrain utilizza la HEC 630 D in versione standard - con una piccola aggiunta: Nelle macchine per la foratura dei passaggi dell'olio, l'asse X è stato allungato di 50 mm. "Questa opzione offerta da Heckert ci ha permesso di fare a meno di macchine più grandi" dice Ersindigil, responsabile dell'ottimizzazione dei processi. È molto soddisfatto del servizio offerto dal costruttore di macchine utensili di Chemnitz, sotto ogni aspetto: "Consulenza approfondita prima dell'acquisto, consegna di livello professionale e assistenza rapida durante il normale funzionamento." Fikret Ersindigil fa un esempio concreto: "Se segnalo un guasto al mattino, il pezzo di ricambio viene fornito generalmente in giornata e la macchina può riprendere a funzionare la sera stessa." Anche i servizi di manutenzione a distanza e assistenza telefonica sono molto apprezzati: "Ho sempre parlato con professionisti e non con un call-center senza alcuna conoscenza tecnica." Oltre a far risparmiare tempo e denaro, ciò minimizza tensioni e preoccupazioni e contribuisce a mantenere buone relazioni nel tempo.

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