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Manifattura 2.0

Audi e-tron GT quattro a trazione completamente elettrica, nasce da un connubio tra artigianato e smart factory a Böllinger Höfen, sede di Audi a Neckarsulm.

09.02.2021 Testo: AUDI AG ― Foto: AUDI AG ― Film: AUDI AG Tempo di lettura: 6 min

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Montaggio di Audi e-tron GT quattro.
Batteria, motori elettrici e telaio si uniscono per formare la carrozzeria di Audi e-tron GT quattro. Un particolare supporto posiziona ogni componente sotto la carrozzeria, con precisione millimetrica. Questi vengono poi fissati con viti autoposizionanti e interventi manuali altrettanto precisi.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Una dipendente passa delicatamente la mano guantata sulla vernice della carrozzeria di Audi e-tron GT quattro full-electric. Segue il movimento con lo sguardo. La vettura è illuminata da una luce speciale: qualsiasi imperfezione sarebbe notata dagli esperti Audi, durante il meticoloso controllo qualità. La verità è che non c’è niente da rilevare. Questa è l’ultima fase attraversata da Audi e-tron GT quattro a Böllinger Höfen, il check finale. Vernice, fessure e giunzioni vengono osservate minuziosamente un’ultima volta. Prima di arrivare a questo step, un modello di serie attraversa numerose tappe. Nella produzione della Gran Turismo full-electric a Böllinger Höfen, nella sede Audi di Neckarsulm vengono impiegate tecnologie innovative, appositamente concepite. Il tocco finale è sempre artigianale.

 

Wolfgang Schanz, Responsabile produzione Audi a Böllinger Höfe, dichiara: “Produrre Audi e-tron GT quattro, e in particolare la sua carrozzeria, è un processo altamente automatizzato. Tuttavia, ogni fase del montaggio comporta del lavoro manuale. La verità è che la costruzione di una vettura è ancora un lavoro artigianale. I nostri dipendenti lo eseguono con grande attenzione ai dettagli”. Un altro fattore chiave è l’esperienza. “Qui custodiamo il know-how artigianale della realizzazione di Audi R8. Inoltre, tutta la passione che i nostri dipendenti hanno investito nella realizzazione di Audi R8, la stanno trasferendo nella produzione di Audi e-tron GT quattro”. Questo perché, oltre al modello GT a trazione completamente elettrica, in questo stabilimento si produce anche Audi R8, dal 2014. “A partire dalla fase di progettazione, lo stabilimento di Böllinger Höfe è stato allestito per la produzione di piccole serie, con processi produttivi innovativi e flessibili”, continua il Responsabile Schanz, “per questo, offre le premesse migliori per la fabbricazione di Audi e-tron GT quattro”.

 

Per consentire la produzione di entrambi i veicoli in un unico stabilimento, l’impianto flessibile di piccole serie è stato potenziato e ampliato. I punti di forza della sede Audi di Neckarsulm sono stati conservati, ma ampliati con nuove competenze in fatto di elettrificazione, automazione e digitalizzazione, per integrare Audi e-tron GT quattro.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Audi R8: Consumo di energia nel ciclo combinato*: 13,6–13 l/100kmEmissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 311–297 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Audi R8: Consumo di energia nel ciclo combinato*: 13,6–13 l/100kmEmissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 311–297 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

La costruzione di una vettura è ancora un lavoro artigianale. I nostri dipendenti lo eseguono con grande attenzione ai dettagli.

Wolfgang Schanz, Responsabile produzione Audi Böllinger Höfe

Controllo qualità finale di Audi e-tron GT quattro.
Controllo qualità della verniciatura, durante il check finale.

“Two-way framer” e misurazione senza correlazione.

È ovvio che a Böllinger Höfen la priorità è realizzare veicoli di alta qualità e precisione. Ogni processo e intervento manuale ha questa finalità. La costruzione della carrozzeria è solo un esempio della perfetta simbiosi fra artigianato e tecnologia all’avanguardia. In questo reparto vengono impiegati vari processi di fissaggio, tra cui saldatura a punti di resistenza, avvitatura, rivettatura e incollaggio. Il fulcro è un grande impianto di fissaggio e serraggio, il cosiddetto “two-way framer”.

 

“Il framer serve a fissare i grandi gruppi costruttivi alla carrozzeria, per definirne la geometria. Tradizionalmente, questi impianti di assemblaggio vengono impiegati in due fasi consecutive del processo. Nello stabilimento di Böllinger Höfen siamo riusciti a eseguire queste due fasi in un unico impianto, nel quale ogni carrozzeria passa due volte. Da qui la denominazione “two-way framer”, spiega Christoph Steinbauer, Responsabile carrozzeria. “Nella prima fase, vengono fissate le parti laterali interne, mentre nella seconda quelle esterne. Dieci robot dotati di 32 utensili effettuano le operazioni di giunzione e fissaggio alla carrozzeria. Tra i due passaggi, e anche durante la fase di lavorazione, cambiano autonomamente i loro strumenti.”

L’impianto “two-way framer” nel reparto carrozzeria.
Il cuore del reparto carrozzeria: l’impianto “two-way framer”.

È nuova anche la stazione dedicata alla misurazione senza correlazione, uno sviluppo della misurazione in linea utilizzata finora. Due teste di misura, guidate da robot, verificano se le dimensioni della carrozzeria vengono rispettate con esattezza. Nel controllo di ogni pezzo rilevano 350 punti di misurazione. In ciascuno di questi viene prodotto e scansionato contemporaneamente un motivo a righe blu, prima che il braccio robot proceda al punto di misurazione successivo. Telecamere ambientali rilevano la posizione esatta delle teste di misura ed effettuano un confronto continuo. Generando grandi quantità di dati ad alta precisione, questo processo permette di rispondere velocemente alla più piccola deviazione. Oltre agli impianti high-tech, la linea di montaggio comprende due stazioni manuali: qui, la macchina cede il posto all’uomo, che esegue saldature perfette a mano. Anche in questa fase di lavoro si rivela preziosa l’esperienza accumulata nella produzione di Audi R8. I saldatori, che per anni hanno fabbricato completamente a mano l’auto sportiva con motore a combustione V10 (Consumo di energia nel ciclo combinato*: 13,6–13 l/100km; Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 311–297 g/km), ora ad esempio eseguono saldature per fusione con la massima precisione su Audi e-tron GT quattro.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Audi R8: Consumo di energia nel ciclo combinato*: 13,6–13 l/100kmEmissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 311–297 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Audi R8: Consumo di energia nel ciclo combinato*: 13,6–13 l/100kmEmissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 311–297 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Misurazione senza correlazione durante la produzione di Audi e-tron GT quattro.
La misurazione senza correlazione viene effettuata all’interno della linea, con la massima precisione.

Dopo la linea di assemblaggio della carrozzeria, la vettura passa alla fase di montaggio. Carrozzieri specializzati montano parafanghi, porte, cofano e portellone. In questa fase della fabbricazione si controlla che le dimensioni delle fessure siano precise e uniformi, e si verifica la qualità delle superfici. Nel rivestimento esterno, anche tolleranze minime possono causare piccolissime deviazioni, per cui sono necessarie meticolosità e attenzione. Qui si ricorre all’esperienza dell’artigianato tradizionale: del team fa parte, ad esempio, anche un falegname qualificato che ha un’accortezza e una sensibilità particolari per le superfici. Dopo l’assemblaggio la carrozzeria passa alla verniciatura.

Fabbricazione di Audi e-tron GT quattro
Nella fase di lavoro manuale, vengono controllate le dimensioni delle fessure.

Veicoli a guida automatizzata e trasportatore aereo di nuova istallazione.

Le carrozzerie appena verniciate di Audi e-tron GT quattro stazionano per un breve periodo in un magazzino verticale sotterraneo a Böllinger Höfe. Da lì, vengono trasportate alla linea di montaggio al pianterreno da veicoli a guida automatizzata (AGV, automated guided vehicles). Gli AGV si orientano con l’aiuto di una mappa di navigazione sulla quale è riportata una rappresentazione digitale dell’ambiente. Due laser a scansione, davanti e dietro, rilevano l’ambiente circostante: in tal modo gli AGV conoscono sempre la loro posizione esatta. Ogni giorno, i venti veicoli di trasporto smart percorrono 23 chilometri. Tuttavia, gli AGV non si limitano a consegnare la carrozzeria alla linea di montaggio, ma si rendono utili come mezzi di trasporto anche nelle prime fasi e alla fine della linea. Per garantire un ambiente di lavoro ergonomico, i veicoli a guida automatizzata possono regolare la loro altezza in base alle esigenze.

 

Questa parte della produzione presenta una particolarità: Audi e-tron GT quattro e Audi R8 vengono prodotte sulla stessa linea di montaggio. Per coordinare la produzione comune, la linea è stata portata da 16 a 36 fasi. Con una perfetta orchestrazione, i responsabili della logistica regolano i processi in modo che i componenti del modello arrivino nell’ordine desiderato, nel posto giusto e al momento giusto. Per garantire uno svolgimento senza problemi, tutte le fasi di montaggio sono state provate in precedenza, ma non direttamente in loco, bensì virtualmente con l’ausilio della tecnologia VR.

 

Il momento cruciale del montaggio è l’unione della carrozzeria di Audi e-tron GT quattro con la batteria, i motori elettrici e il telaio. Questi grandi componenti tecnici vengono collocati su un particolare supporto che, tramite un trasportatore a rulli, posiziona i pezzi sotto la carrozzeria con precisione millimetrica. La batteria viene fissata ai componenti della trazione con viti autoposizionanti, e con interventi manuali altrettanto esatti dei dipendenti.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Audi R8: Consumo di energia nel ciclo combinato*: 13,6–13 l/100kmEmissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 311–297 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Audi R8: Consumo di energia nel ciclo combinato*: 13,6–13 l/100kmEmissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 311–297 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Nella produzione sono impiegati veicoli a guida automatizzata.
AGV in azione: già dal 2014 a Böllinger Höfen, le carrozzerie vengono trasportate alla linea di montaggio mediante veicoli a guida automatizzata.

Realtà virtuale e scansioni 3D

Audi e-tron GT quattro è il primo modello della Casa dei quattro anelli la cui produzione è stata totalmente progettata senza prototipi fisici. Questo è stato possibile anche grazie a una combinazione di scansioni tridimensionali dell’edificio, processi di machine learning e impiego della realtà virtuale. Di conseguenza, i dipendenti hanno potuto testare e ottimizzare tutti i processi di montaggio, all’interno di spazi virtuali.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

La progettazione dei processi di montaggio è stata in larga misura virtuale.”

Wolfgang Schanz, Responsabile produzione Audi Böllinger Höfe

Collaborazione uomo-robot e ausili di montaggio dalla stampante 3D.

Anche se gli interventi manuali abili e precisi sono di primaria importanza nell’assemblaggio, i robot aiutano anche in questo settore, ad esempio per il montaggio del lunotto del parabrezza. In questa fase, l’essere umano e la macchina lavorano insieme, senza l’interposizione della consueta recinzione protettiva: si tratta della cosiddetta collaborazione uomo-robot (HRC). I dipendenti collocano il cristallo su un dispositivo con alloggiamento a regolazione automatica, poi il robot applica la colla. Quindi è di nuovo il turno del personale, che inserisce con precisione il cristallo nella carrozzeria.



In questo stabilimento, si fa ricorso anche alla stampante 3D. In molte stazioni sono impiegati ausili di montaggio appositamente realizzati, che garantiscono un ambiente di lavoro ergonomico. A Böllinger Höfen si applica il principio della via più breve: se un dipendente ha un’ottimizzazione da proporre, può rivolgersi direttamente al centro interno di stampa 3D. In collaborazione con una start-up di Berlino, il team di esperti Audi ha sviluppato un software che riduce dell’80 percento i tempi di costruzione dei dispositivi di premontaggio. Il più delle volte è sufficiente una bozza e il pezzo desiderato è pronto in poche ore. Questo segna un altro grande passo avanti, come sottolinea Wolfgang Schanz: “Abbiamo introdotto molti metodi nuovi. A cominciare dalla progettazione dei processi di assemblaggio, che è stata in larga misura virtuale. Nel reparto carrozzeria utilizziamo la misurazione senza correlazione. E gli ausili all’assemblaggio realizzati mediante la stampante 3D si sono dimostrati una valida soluzione, su misura per i nostri dipendenti”.



Abbinando una produzione high-tech di alta qualità con il carattere della manifattura, lo stabilimento di Böllinger Höfe coniuga in modo sorprendente il meglio di due mondi: artigianato e smart factory.

Il check finale a Böllinger Höfen

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Audi e-tron GT quattro

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Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

Audi e-tron GT quattro: Consumo energetico combinato*: 19,6–18,8 kWh/100km (NEDC); 21,6–19,9 kWh/100km (WLTP)Emissioni di CO₂ nel ciclo combinato*: 0 g/km

Le specifiche indicate sono valide solo in Germania e non sono valide in altri Paesi.

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