Servizi digitali, co-design e prodotti speciali: così cavalcheremo la crescita delle macchine utensili e dei robot collaborativi». Parola di Roberto Rosso, president della Divisione Industria italiana di Schaeffler, multinazionale tedesca guidata dal ceo Klaus Rosenfeld, che ha sede nella cittadina bavarese di Herzogenaurach, e che nel 2020 ha fatto registrare revenue per 12,6 miliardi di euro con quasi 84mila dipendenti. In Italia l’azienda è presente da 60 anni e occupa circa 540 addetti. Ma che c’entra Schaeffler con le macchine utensili e con i cobot? C’entra. L’azienda infatti ha tre divisioni. Due, A utomotive technologies e A ftermarket, si occupano rispettivamente di componentistica, di sistemi e di ricambi per le quattro ruote con i marchi Luk, Ina e Fag. La terza , quella industriale, è focalizzata sulla produzione dei cuscinetti volventi (con i brand Ina e Fag) e dei sistemi lineari, che sono alla base del moto e dello spostamento di singole parti di una macchina utensile o di un robot, che servono settori come l’aerospace, energy, wind, off-road, industrial automation e tanti altri.
Proprio relativamente a quest’ultima attività, Schaeffler ha studiato una strategia di crescita in tre ambiti, già sintetizzata da Rosso. Quanto ai servizi digitali, le aziende-clienti possono implementare funzioni di condition monitoring delle proprie macchine, ad esempio con sistemi intelligenti hardware e software che controllano lo stato delle attrezzature misurando le vibrazioni dei cuscinetti e degli altri organi rotanti, o ancora con soluzioni wireless e plug&play, basate sulla distribuzione di sensori che si applicano alle macchine con semplicità, comunicando i dati raccolti (tramite un gateway) al Cloud, dove operano l’AI e il machine learning.
Quanto al co-design, le aziende-clienti possono trovare vantaggiosa la co-progettazione di parti e componenti della macchina collegate ai sistemi di moto che Schaeffler progetta per loro. Possono, cioè, sfruttare le competenze meccaniche e meccatroniche della multinazionale, per fare prima e meglio. Dall’altra parte, così, Schaeffler ha il vantaggio di una più intensa fidelizzazione delle imprese. Quanto ai Cobot, Schaeffler realizza da anni cuscinetti per i robot industriali. Si è capito che i bracci dei collaborativi, snelli e lunghi, hanno bisogno di prodotti speciali, più rigidi, e con una più alta capacità di carico. Di qui, la nascita di una nuova linea di prodotti. Tutto questo secondo Rosso, che abbiamo intervistato.
ProLink è un sistema di condition monitoring: controlla, cioè, lo stato di macchinari e attrezzature, verificando le vibrazioni di cuscinetti volventi, motori, trasmissioni, ventilatori, pompe. La configurazione è semplice: tutto ciò che viene richiesto all’azienda cliente sono le informazioni “di base”: ad esempio il tipo di cuscinetto installato o il numero di giri dell’albero. Le analisi iniziali avvengono direttamente sul dispositivo, accessibile in remoto tramite il server web integrato e un browser web standard. Tutti i parametri possono essere trasmessi alla sala di controllo e al sistema di monitoraggio della macchina utilizzando gli opportuni standard di comunicazione industriale.
Anche Optime è un prodotto-servizio di condition monitoring, ma è diverso da ProLink. Infatti, non è un sistema cablato, ma wireless e plug & play. «È stato sviluppato in meno di un anno dalla nostra neonata business unit Industry 4.0, e appena lanciato sul mercato sta avendo un riscontro favorevole presso la clientela» – ha affermato Rosso. In pratica, il sistema è costituito da tre componenti.
Anzitutto i sensori wireless. Misurano le vibrazioni e la temperatura. L’installazione è semplicissima (i device si applicano alle unità tramite apposite basette incollate, e si attivano mediante la tecnologia di comunicazione in prossimità o Nfc), tanto che è possibile equipaggiare centinaia di macchine con estrema rapidità. In secondo luogo, il gateway, che riceve i dati. Gateway e sensori si collegano automaticamente tra loro in modo tale da formare una rete mesh. Il primo trasferisce le informazioni direttamente al Cloud, senza la necessità di una precedente integrazione nel network del cliente. In terzo luogo, il servizio digitale: analizza i dati con l’ausilio di algoritmi di intelligenza artificiale e machine learning appositamente sviluppati sulla base del know-how tecnico di Schaeffler. Successivamente, tramite un’app per desktop o smartphone è possibile consultare dei report di diagnosi utili in fase di pianificazione degli interventi di manutenzione: l’app mostra le tendenze, visualizza la gravità dei possibili problemi grazie ad un sistema a più livelli che fa scattare un allarme in caso di emergenza. Optime, oltre che evitare i fermi macchina, permette una migliore pianificazione dei ricambi di cuscinetti.
Spindle Sense, invece, monitora la condizione del mandrino tramite la misurazione dello spostamento assiale e radiale e della sua flessione. In pratica, quando si superano certi limiti di carico o certi parametri di urto, vengono emessi segnali di allarme. In questo modo, è possibile ottimizzare i processi di lavorazione e prevenire fermi macchina indesiderati; è inoltre ipotizzabile, nel caso di rientri di mandrini durante il periodo di garanzia, una verifica della effettiva storia di carico. Concludendo Spindle Sense contribuisce alla riduzione dei costi e all’estensione della vita operativa delle macchine.
DuraSense monitora le condizioni di lubrificazione nei sistemi lineari e attiva il segnale per un impulso di ri-lubrificazione da una specifica unità, quando vengono superati certi parametri di vibrazione. DuraSense fa in modo che l’impulso lubrificante raggiunga i pattini lineari in base alla effettiva necessità; peraltro, secondo Schaeffler i consumi di lubrificante diminuiscono del 30% rispetto al comune utilizzo.
Secondo Rosso, sempre più i costruttori di macchine chiedono all’azienda di contribuire alla progettazione delle parti di macchina a stretto contatto con i cuscinetti volventi e con le guide lineari. Certo, il co-design comporta la definizione comune degli obiettivi, dell’agenda di lavoro, delle sessioni. E quindi è impegnativo sia per il cliente che per Schaeffler. Ma, dal punto di vista pratico, è vantaggioso per entrambe le parti. Il costruttore, infatti, chiede a Schaeffler di contribuire ad attività nelle quali quest’ultima ha competenze “core”, e quindi il lavoro può procedere in modo sicuro e più spedito. D’altra parte, Schaeffler in questi casi non deve “indovinare” le richieste della clientela con complesse analisi: queste sono comunicate direttamente nel corso delle sessioni. Inoltre, secondo Rosso, «il co-design è la parte della nostra attività più apprezzata dalle aziende-clienti. Quindi, per noi, c’è anche un vantaggio reputazionale e di fidelizzazione». Considerata infine la complessità delle materie, Schaeffler si occupa anche della formazione tecnica della clientela, qualora questa ne manifestasse la necessità.
Il costante avanzamento della robotica è senz’altro un fattore molto positivo per Schaeffler. Infatti, quanto a quella industriale, già da anni Schaeffler dispone di un portafoglio completo di cuscinetti per le differenti esigenze applicative. Nel corso degli anni sono stati aggiunti sviluppi speciali che si adattano ai bracci articolati dei robot, come i cuscinetti a rulli incrociati con e senza dentatura o i cuscinetti a rulli a contatto angolare. «Sono prodotti molto particolari e molto diversi gli uni dagli altri: una cosa sono quelli per robot diretti all’industria automobilistica, un’altra sono quelli per la strumentazione utilizzata nella farmaceutica» – ha affermato Rosso. Da qualche tempo, però, i cobot, e cioè i robot collaborativi, quelli destinati a cooperare con un operatore umano, stanno crescendo molto in percentuale, pur partendo da numeri molto bassi rispetto ai modelli industriali. I primi sono sempre più utilizzati per l’automazione di compiti routinari di manipolazione e assemblaggio o anche per l’interconnessione delle macchine. Per loro Schaeffler ha realizzato cuscinetti con una rigidità particolarmente elevata e un’alta capacità di carico; questo perché i loro bracci articolati molto snelli e il loro raggio d’azione relativamente ampio comportano grandi rapporti di leva tra il carico e il cuscinetto.
In particolare, per i cobot Schaeffler ha dato vita alla serie di cuscinetti XZU, che contempla cuscinetti a rullini a contatto angolare a doppia corona. Questi sono caratterizzati da un maggior numero di corpi volventi, da un contatto lineare particolarmente rigido e da una resistenza ai momenti ribaltanti fornita dalle due piste separate; offrono valori di rigidezza incrementati fino al +30% e di attrito diminuiti fino al -20% rispetto ai modelli a rulli incrociati delle stesse dimensioni. Sempre per i cobot, Schaeffler ha realizzato un motore particolare, Uprs Pcb che, secondo l’azienda, comporta un risparmio di peso fino al 23% e una riduzione della lunghezza complessiva del 27%, offre un aumento della densità delle prestazioni fino al 59% e un incremento complessivo della potenza fino al 189% rispetto ai motori di diametro simile.
Si è accennato al fatto che Schaeffler dispone di tre divisioni. Quella Automotive technologies, che realizza componenti e sistemi per motori (elementi di regolazione del gioco delle valvole, sistemi di fasatura variabile dell’albero a camme e della catena), per trasmissioni (cambi manuali, automatici e automatizzati) e per gli chassis (cuscinetti ma anche sistemi meccatronici completi). Quella Automotive aftermarket che commercializza pezzi di ricambio per motori, frizioni e trasmissioni. E infine quella Industrial, che è oggetto del presente articolo. Come si è accennato, offre un’ampia gamma di soluzioni di cuscinetti, da quelli ad alta velocità ed alta precisione con diametro piccolo a quelli di grandi dimensioni con diametro di diversi metri. Quanto ai sistemi di guida lineare, sono integrati e strutturati in moduli – comandati da unità a ricircolazione di sfere – tutti i componenti necessari per il funzionamento. «Ci occupiamo di tutto ciò che è attrito, o che causa attrito» – ha sintetizzato Rosso. A sua volta, la divisione Industrial è divisa in otto macro-aree, a seconda della destinazione dei prodotti: aerospace; off-roads; trasmissione di potenza, raw material; due ruote; wind energie rinnovabili; railway.
Le fondamenta dell’azienda, così come la conosciamo oggi, furono gettate nel 1946, quando i fratelli Wilhelm e Georg Schaeffler fondarono la società Ina, marchio tuttora esistente e parte del portafoglio di Schaeffler. L’ascesa dell’impresa iniziò nel 1949, quando Georg inventò la gabbia per cuscinetti a rullini, venduti su larga scala all’industria automobilistica tedesca. Nel 1956 i fratelli Schaeffler diedero vita alla LuK a Bühl. L’azienda diventa leader tecnologico del mercato con il suo primo prodotto innovativo, la frizione con molla a diaframma. LuK è tuttora uno dei più grandi produttori di prodotti di quel genere e anche uno specialista della trasmissione, e fa parte di Schaeffler dal 1999. Quanto ai cuscinetti volventi, questo prodotto è legato al marchio Fag. In realtà il prodotto era stato inventato da Friedrich Fischer nel 1883, e poi perfezionato da Fag, acquisito da parte di Schaeffler nel 2001.
Anzitutto Schaeffler Italia commercializza sul mercato nazionale i prodotti a marchio Ina, Fag e LuK. Le origini della filiale risalgono all’anno 1961 quando fu fondata, a Milano, la Ina Italiana. Nel 1964 nasce Ina Rullini, la cui sede viene eletta a Momo, nella provincia di Novara. Inoltre Il sito di Momo ospita uno dei più evoluti stabilimenti di produzione appartenenti al Gruppo – la Schaeffler Water Pump Bearing Italia – dove vengono prodotti cuscinetti pompa acqua che trovano applicazione nell’industria automobilistica e per il quale il sito ha una posizione di leadership a livello europeo e mondiale. La filiale italiana è amministrata dall’amministratore delegato Peter Schardig, che ha anche la carica di president Automotive Technologies Europe e la Responsabilità della Subregione Western Europe .
[Ripubblicazioni dell’articolo pubblicato il 18 ottobre 2021]
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