Da una progettazione di fabbrica moderna in Germania nasce una migliore auto elettrica
Dopo aver riscosso grande successo con la società StreetScooter GmbH, Günther Schuh, professore alla Università Tecnica di Aquisgrana RWTH, si è buttato in una nuova avventura con l’azienda di auto elettriche e.GO. Con sede nella città tedesca di Aquisgrana, e.GO produce veicoli elettrici in serie e ha un ruolo pionieristico nella progettazione di fabbrica moderna, quale chiave del suo modello di business. Grazie alle sue fabbriche intelligenti e a un’unica piattaforma digitale, e.GO riunisce e tiene sotto controllo tutte le imprese appaltatrici.
Per decenni, l’Università Tecnica di Aquisgrana RWTH, è stata un luogo di formazione per l’industria automobilistica tedesca. Subito dopo la laurea, gli studenti talentuosi di ingegneria spesso vanno a lavorare da Audi, BMW e altre aziende. Ora, Aquisgrana ha una propria casa automobilistica, la e.GO Mobile AG, che si trova proprio nel campus dell’Università Tecnica di Aquisgrana RWTH e che mira a rendere la mobilità elettrica un servizio di massa a prezzi accessibili. La start up tedesca, che conta già 500 dipendenti, produce la e.GO Life, una piccola auto elettrica per la mobilità urbana, e l’e.GO Mover, un minibus elettrico.
“Non produciamo solo automobili; consideriamo la fabbrica stessa come un prodotto”, osserva Matthias Bertling, ex direttore del Laboratorio per le Macchine Utensili e l’Ingegneria della Produzione (WZL) presso l’Università Tecnica di Aquisgrana RWTH, e ora senior manager della divisione di pianificazione di fabbrica presso e.GO. Bertling è responsabile della progettazione di fabbrica dell’azienda che ritiene essere “il metodo di progettazione di fabbrica più moderno attualmente disponibile sul mercato”.
In soli due anni, e.GO ha costruito due fabbriche ad Aquisgrana, oltre a essersi occupata dello sviluppo di veicoli e della progettazione del processo nella propria fabbrica. Attualmente è in costruzione la terza fabbrica, progettata con il massimo livello di flessibilità. Questo è possibile grazie a un modello BIM basato su cloud, che riunisce tutti gli appaltatori coinvolti nella costruzione: quello che gli esperti chiamano “modello di fabbrica integrato”.
Dal 2D al 3D
I layout della fabbrica ancora si basano principalmente su disegni 2D. Di solito, i subappaltatori non sono inclusi nel modello digitale e, qualora lo fossero, sarebbero semplici “tappabuchi”. Viene data poca o nessuna importanza all’edificio, all’ingegneria impiantistica o alle infrastrutture, anche se la disponibilità dei dati è immediata.
Invece di utilizzare questo modello obsoleto, e.GO ha voluto cambiare radicalmente i suoi processi e flussi di lavoro per ridurre i tempi di progettazione e di implementazione, con l’obiettivo di anticipare le date di lancio dei prodotti. Tutte le aziende coinvolte nella costruzione assumono un ruolo nella progettazione: gli architetti, i progettisti di fabbriche, le imprese di costruzione, gli esperti di montaggio, fino agli specialisti antincendio e alle varie autorità. I progetti, i dati e le informazioni (sui costi, i fornitori, i materiali, la metratura e così via) sono contenuti nel modello di fabbrica integrato. Come per lo sviluppo del software, anche durante la fase di progettazione gli appaltatori si incontrano ogni tre settimane per inserire nel modello centrale le informazioni aggiornate, confrontare i dati e scambiarsi informazioni.
La modellazione di fabbrica integrata usata da e.GO si basa sugli strumenti software di Autodesk utilizzati in modo interdisciplinare nei settori dell’architettura, dell’ingegneria meccanica, delle infrastrutture e dell’ingegneria impiantistica. Revit è uno strumento utile per la progettazione dell’edificio e degli impianti, mentre AutoCAD e Inventor servono per modellare il materiale (come le macchine) in fabbrica. Inoltre, Infraworks può mappare l’ambiente circostante e le imprese di costruzione sono in grado di effettuare test di collisione con Navisworks. Il modello di coordinamento, che collega ogni parte della pianificazione specialistica, può essere visualizzato in VRED. La piattaforma BIM 360 garantisce un’archiviazione centralizzata dei dati e offre una funzione per aggiungere commenti, mentre Vault gestisce le informazioni.
Un modello dei dati per il ciclo di vita della fabbrica
“Con questa progettazione integrata della fabbrica, siamo in grado di ottenere un risparmio complessivo dei costi fino al 35%”, afferma Bertling. “È possibile rilevare gli errori nella fase iniziale e ridurre notevolmente il tempo previsto per la progettazione e la costruzione”. Ciò non significa che il modello centralizzato dei dati diventi superfluo una volta che la fabbrica è online e che la produzione è stata avviata; il modello rimarrà parte integrante della fabbrica per tutto il suo ciclo di vita, dalla progettazione e costruzione alla fase operativa. Il modello può anche essere copiato nel caso in cui siano previste più fabbriche.
“Non consideriamo più la progettazione di fabbrica come un’operazione che termina una volta che la linea di produzione è in funzione”, spiega Bertling. “Noi, invece, vediamo la fabbrica come qualcosa in continua evoluzione”. L’obiettivo è quello di integrare i dati in tempo reale nel modello digitale per monitorare e apportare le modifiche necessarie alla fabbrica, sia in loco che in remoto. Questo processo funziona grazie alla tecnologia 5G. e.GO è la prima casa automobilistica ad aver integrato il 5G nella propria fabbrica. Invece di accontentarsi del livello di dettaglio (LOD) 500, e.GO compie un ulteriore passo in avanti e chiama questa trasmissione in diretta “Livello di eccellenza”.
Il primo stabilimento e.GO ora è una fabbrica di punta che accoglie 10.000 visitatori all’anno, molti dei quali sono amministratori e direttori di case automobilistiche affermate. Onefactory GmbH, un’altra azienda con sede ad Aquisgrana, ha in programma di commercializzare professionalmente e sensibilizzare a livello internazionale in merito al concetto di modellazione integrata della fabbrica, prendendo e.GO come esempio. Questo sicuramente susciterà l’interesse delle aziende produttrici, anche al di fuori del comparto automobilistico.