Come si producono tre tipologie di motori su un’unica linea di assemblaggio?

Processi autonomi e tecnologia robotica innovativa: per integrare la Macan full electric nella produzione dello stabilimento Porsche di Lipsia, il cuore della fabbricazione – le «nozze» – è stato completamente reinventato.

   

Si sta svolgendo una cerimonia nuziale, ma non si sentono note di walzer. Al loro posto, riecheggiano fruscii, rombi e colpi: la colonna sonora della moderna linea di produzione automobilistica dello stabilimento Porsche di Lipsia. Da una struttura sospesa scende lentamente la carrozzeria verniciata in Oak Green metallizzato di una Porsche Macan. La sua dolce metà, il telaio con motore interamente elettrico, è stata consegnata pochi secondi fa da un sistema di trasporto a guida autonoma. Come se si muovessero al rallentatore, i due componenti vengono uniti in maniera del tutto automatica, poi avvitati e, in un secondo momento, dotati dei loro interni.

Sono queste le nozze. Ovunque si fabbrichino vetture, costituiscono il cuore pulsante della produzione. E fin qui, tutto nella norma. Ma le nozze nello stabilimento Porsche di Lipsia sono straordinarie. Straordinariamente complesse, varie ed efficienti. Su un’unica linea produttiva vengono fabbricati tre motori diversi: a benzina, ibridi ed elettrici. Così facendo, al momento nascono ogni giorno circa 600 Macan e Panamera di qualità superlativa destinate a clienti di tutto il mondo.

Una fabbrica precisa come un orologio

Cerimoniere di queste unioni è Sebastian Böttcher. Laureato in ingegneria, ricopre il ruolo di Equipment Planner e ha concepito l’impianto insieme a una dozzina di altri colleghi Porsche. Böttcher ha 40 anni, è nato a Dresda e al polso indossa l’analogia perfetta con il suo lavoro: un orologio prestigioso, un regalo a sé stesso in occasione del suo 30° compleanno. «Guardate», dice mostrando il fondello in vetro speciale, attraverso il quale si vedono i minuti ingranaggi a molla. «Anche il nostro stabilimento è una sorta di movimento. Seppur di dimensioni diverse.» 

Nel 2018 sono state gettate le basi per trasformare a fondo tale movimento. Allora era stato il Consiglio di Amministrazione a decidere di mandare in strada la Macan full electric.

Doveva nascere a Lipsia, sulla linea di produzione esistente che, sino a quel momento, era riservata a vetture con motori a combustione o ibridi. Con le condizioni presenti, realizzare un’altra linea non sarebbe stato possibile. «E così abbiamo capito presto che dovevamo impostare in maniera completamente nuova le procedure esistenti e tanti altri passaggi nello stabilimento», ricorda Böttcher. «Una tecnologia motore aggiuntiva è come un piccolo mondo a sé, con nuove esigenze, processi e attrezzi speciali. Abbiamo dovuto imparare molto al riguardo.»

Cerimoniere:

Cerimoniere:

È a Sebastian Böttcher, Equipment Planner allo stabilimento Porsche di Lipsia, che si deve la riprogettazione delle nozze.

Un problema particolarmente complesso è stato questo: mentre per l’unione di un motore a combustione o ibrido il sottoscocca della carrozzeria e il telaio vengono avvitati tra di loro in 20 punti, per un modello full electric i punti sono 50. Una modifica apparentemente banale, a un primo sguardo. Ma la grande sfida è stata affrontare le fasi di lavoro supplementari sulla stessa linea di assemblaggio.

Complessità e armonia

Per risolvere questi compiti, il team capeggiato da Sebastian Böttcher ha dovuto reinventare le nozze. Le quattro postazioni di montaggio, che si estendevano per una lunghezza di 24 metri, sono diventate nove su 60 metri. Integrando altri sei robot e 18 postazioni di avvitamento automatico. Sostenuta da partner esterni, Porsche si è inventata soluzioni nuove anche in altri ambiti. Per esempio, un sistema automatizzato di inserimento delle viti che, a seconda della serie e delle dotazioni, fornisce ogni misura e forma, ogni coppia e angolo. A velocità elevatissime. Oltre a ciò, un dispositivo di misurazione per il quale è stato richiesto un brevetto. A intervalli regolari attraversa la catena di montaggio per verificare i mandrini a vite. E lo fa a produzione avviata. In questo modo, si evitano praticamente tempi morti e ritardi.

Senza contare che è stato installato uno speciale sistema di telecamere, che ispeziona autonomamente la superficie della batteria ad alta tensione dei veicoli elettrici per vedere se presenta corpi estranei, come rondelle o bulloni posizionati erroneamente. «Nel complesso, è nato un impianto molto efficiente, che si integra alla perfezione in tutte le fasi di lavoro dello stabilimento», riassume Sebastian Böttcher. «Ovviamente c’è sempre qualcosa da migliorare, ma per noi di Porsche è normale che sia così.»

Collana di perle

L’importanza di una visione d’insieme nella ripianificazione delle nozze si palesa parlando con colleghi di Sebastian Böttcher operativi in altri reparti. «Per tutto quello che facciamo qui, il principio della collana di perle gioca un ruolo fondamentale», sostiene Denny Schubert del reparto Vehicle Control Systems. Con questo modo di dire, Porsche intende un sistema che garantisce un carico di lavoro efficiente per i dipendenti, riduce al minimo il magazzino e smista alla perfezione i componenti, per poi inviarli al montaggio al momento opportuno.

«Vogliamo ottenere una sequenzialità delle vetture gestita con precisione, come se fossero su un filo di perle», sottolinea Schubert. Per riuscirci, lo stabilimento Porsche di Lipsia pianifica in genere con dieci giorni di anticipo. In tal modo, i fornitori possono calibrare con esattezza la loro produzione sulle esigenze del montaggio e fornire tutte le parti al momento giusto. È il presupposto chiave per una produzione senza intoppi. Del resto, nessuno dei veicoli qui prodotti è uguale all’altro. In teoria, sono infinite le combinazioni possibili di modelli, tecnologie di propulsione, vernici e dotazioni.

Capolavoro progettuale:

Denny Schubert, reparto Vehicle Control Systems (sinistra), e Martin Reinbacher, reparto Industrial Engineering (destra), sono responsabili dell’efficienza del principio noto come «collana di perle».

«Realizzare tre tipologie di motori su una linea è impegnativo per tutti nello stabilimento. Il nostro lavoro è complessissimo», aggiunge Martin Reinbacher del reparto Industrial Engineering. Per la Macan full electric, per esempio, è stato necessario imparare nuovi approcci al montaggio e modificare l’ergonomia di alcune postazioni lavorative. «È tutto collegato», spiega Reinbacher.

«Dobbiamo pianificare coinvolgendo ogni reparto per trovare soluzioni efficienti. Ma vediamo ogni giorno che ne vale la pena.» Il principio della collana di perle è come una bussola: garantisce che ogni fase del processo produttivo sia calibrata sulla successiva. Così facendo, la produzione avviene con estrema precisione e pressoché senza intoppi, nonostante la complessità dei passaggi.

Stabilimento Porsche Lipsia: il montaggio in cifre

50.000 metri quadrati di superficie
3,6 chilometri vengono percorsi da un’auto sull’intera linea di produzione
2 serie con tre motori diversi vengono prodotte attualmente
4.000 fasi di lavoro per veicolo
5.000 parti vengono installate sulle vetture durante il premontaggio e l’assemblaggio finale
331 battute (lavorative) per veicolo

Peter Gaide
Peter Gaide