Per produrre il nuovo Alfa Romeo Tonale, un SUV ibrido unico nel suo genere, la casa automobilistica italiana di lusso ha chiesto a Comau di progettare e implementare una soluzione di produzione Body-In-White (BIW) all’avanguardia. Tuttavia, nella richiesta è stata inclusa la necessità di utilizzare una linea di produzione esistente installata quasi 10 anni prima. Comau avrebbe quindi dovuto creare una soluzione sofisticata in grado di soddisfare i rigorosi obiettivi di produzione e time-to-market di Alfa Romeo, senza sacrificare la produzione del veicolo compatto per il quale la linea era stata originariamente progettata.
Incaricato di proteggere l’investimento iniziale costruendo 5 linee completamente nuove e riattrezzando 15 linee esistenti per accogliere il nuovo SUV, il team di ingegneria congiunta ha progettato una strategia di trasformazione che consentirebbe a Comau di eseguire l’operazione di riattrezzamento in tempi record nonostante le molteplici sfide. Alla fine, la soluzione completamente scalabile, sostenibile e innovativa consentirebbe alla casa automobilistica di produrre più marchi sulla stessa linea. Inoltre, avrebbe anche la possibilità di espandere la produzione se e quando necessario. Ancora più importante, il livello di qualità assoluta richiesto dalla casa automobilistica sarebbe integrato nei processi e nelle linee di produzione, contribuendo a salvaguardare l’eccellenza del marchio di fabbrica del veicolo finale.
La sfida
Alfa Romeo ha chiesto a Comau di progettare una soluzione innovativa che consentirebbe alla casa automobilistica di produrre il suo SUV più recente sulle linee di produzione esistenti. La riserva riguardava il fatto che il telaio per SUV sarebbe stato significativamente più grande di quello dell’auto compatta per la quale le linee erano state originariamente progettate. Inoltre, a Comau è stato chiesto di apportare le modifiche necessarie per produrre quattro diverse versioni di SUV (motore a combustione, ibrido, elettrico e modello Hornet) senza sacrificare la produzione dell’altro veicolo. Infine, sia le linee nuove che quelle riattrezzate avranno bisogno della flessibilità intrinseca per adattarsi all’inserimento di nuovi modelli di veicoli in futuro.
La soluzione
Attraverso il simultaneous engineering, il team ha progettato una strategia di trasformazione che consentirebbe a Comau di eseguire l’operazione di riattrezzamento in parallelo con le attività esistenti. Gli ingegneri Comau dovrebbero innanzitutto ampliare la soluzione di produzione esistente, basata sulla tecnologia proprietaria ComauFlex, soprannominata Butterfly per la sua notevole agilità e l’uso di robot sospesi. Sebbene il sistema sia intrinsecamente progettato per consentire lo spazio per attrezzature extra e più robot quando vengono introdotti nuovi modelli, il design originale non prevedeva necessariamente la necessità di alloggiare strutture del telaio così diverse. In tandem, Comau ha anche costruito tre nuove linee specifiche per il Tonale.
La soluzione ampliata e migliorata progettata da Comau assembla completamente l’intero Body-in-White dall’inizio alla fine, consentendo ad Alfa Romeo di eseguire i complessi processi di carrozzeria con estrema precisione e qualità. Con l’ausilio di tre diversi sistemi di visione per facilitare il prelievo e il posizionamento automatizzati dei pezzi da e verso il sistema di trasporto, i robot saldano, fissano ed eseguono altre attività, tra cui la stesura dell’adesivo semistrutturale sui pezzi e il taglio al plasma durante le attività di fine linea. Complessivamente, Comau ha implementato 468 robot di saldatura, 148 dei quali nuovi e 320 recuperati da linee esistenti, in un processo che comporta l’inserimento di circa 2.800 punti di saldatura per ogni versione SUV.
La configurazione ComauFlex migliorata consente anche ad Alfa Romeo di cambiare o modificare un modello di veicolo specifico regolando gli utensili del robot, non la disposizione dei robot stessi. Oltre a proteggere la scalabilità dell’investimento iniziale del cliente, la soluzione è progettata per consentire l’introduzione di nuovi modelli in futuro per una frazione della spesa iniziale.
I risultati
Le nuove e migliorate linee consentono ad Alfa Romeo di assemblare il SUV di medie dimensioni in un mix casuale fino a 4 versioni diverse, mantenendo al contempo la produttività desiderata di 30 JPH (lavori all’ora) con un tempo medio di ciclo di 54 secondi. Inoltre, il livello di qualità garantito da Comau soddisfa appieno i severi requisiti del marchio di alta gamma Alfa Romeo.
La profonda conoscenza dei processi di Comau e la sua completa integrazione con il team di ingegneri del cliente ha consentito loro di lavorare sulle linee durante i tempi di fermo naturali dell’impianto, riducendo al minimo qualsiasi impatto sulla produzione. Questa soluzione innovativa beneficia anche dell’uso mirato di tecnologie abilitanti, come i sistemi di visione che rilevano i pezzi in base alla forma, invece di sensori e fotocellule. Per garantire la geometria estetica per cui Alfa Romeo è nota, il taglio al plasma viene utilizzato per garantire il perfetto allineamento del telaio e dei suoi vari componenti. Infine, la soluzione Comau offre ad Alfa Romeo una migliore efficienza delle attrezzature e capacità di ispezione di qualità migliorate.
Con un’attuale capacità combinata di oltre 5.300 veicoli/settimana, la casa automobilistica può contare su risparmi significativi in termini di tempo, costi a lungo termine ed efficienza produttiva. Inoltre, poiché la soluzione è un sistema completamente modulare costruito intorno a prodotti standard che vengono combinati in un quadro di progettazione espandibile, Alfa Romeo può espandere rapidamente il proprio ambiente di produzione in qualsiasi momento con un impatto limitato sulla produzione esistente.
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Soluzione di assemblaggio ad alta velocità, end-to-end
modelli completamente diversi sulla stessa linea
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posti di lavoro alla settimana per la capacità produttiva dei due marchi