Scaffale per il volante: 5 fabbriche garantiscono la qualità

Il ruolo fondamentale del supporto per il volante nella sicurezza e nella precisione dei veicoli

Come il supporto per lo sterzo influenza la precisione e la sicurezza della guida

I supporti per lo sterzo prendono quello che succede quando qualcuno gira il volante e effettivamente fanno accadere quei movimenti sulla strada, che influenzano la precisione con cui un'auto segue il suo percorso in caso di emergenza. Le auto dotate di sistemi ben regolati rimangono sulla rotta circa il 95 per cento meglio quando evitano ostacoli ad alta velocità sulle autostrade. Quando c'è meno di mezzo millimetro di gioco tra le parti, impedisce alle ruote di scuotere pericolosamente. I componenti interni realizzati in leghe resistenti possono sopportare pressioni che raggiungono i 12 mila chili per pollice quadrato quando si colpiscono i marciapiedi. I denti macinati con precisione resistono a più di venticinque milioni di movimenti di sterzo prima di mostrare segni di usura, molto oltre ciò che la maggior parte delle automobili sperimentano nella loro vita. Tutte queste specifiche strette consentono ai conducenti di avere un controllo costante anche quando fanno cambi di corsia veloci o guidano su strade bagnate, cosa che riduce le probabilità di incidenti di circa il 31 per cento come mostrato da una ricerca condotta dalla National Highway Traffic Safety Administration.

Integrazione del supporto sterzo con sistemi avanzati di assistenza al conducente (ADAS)

I supporti di sterzo di oggi funzionano come attuatori per i sistemi ADAS attraverso quei rapidi collegamenti CAN bus, facendo circa 200 piccoli aggiustamenti ogni secondo quando l'auto prende il controllo. I sensori di coppia consentono al conducente e ai sistemi di assistenza per il mantenimento della corsia di funzionare insieme senza intoppi per la maggior parte del tempo. E ci sono anche queste frizioni di sicurezza che si attivano per permettere alle persone di prendere il controllo se qualcosa va storto mentre si verificano emergenze di sterzo. Quando tutto funziona bene, questa configurazione riduce di circa la metà gli spegnimenti del sistema in modo inaspettato durante situazioni di guida complicate. I costruttori di auto devono seguire regole severe che richiedono impostazioni di calibrazione a zero lash solo per assicurarsi che quelle funzioni di sterzo automatico di emergenza funzionino correttamente anche quando fa molto caldo o freddo fuori. Ciò significa che le semplici parti passive delle nostre auto stanno diventando dispositivi di sicurezza attivi che iniziano a evitare le collisioni da soli quando le cose diventano davvero pericolose sulla strada.

Tecnologia R-EPS e produzione standardizzata in 5 fabbriche globali

Visualizzazione della tecnologia e delle norme di produzione R-EPS (rack electric power steering)

Il sistema di sterzo elettrico a staffa o R-EPS sta sostanzialmente sostituendo vecchi sistemi idraulici con motori elettrici che offrono una precisione molto migliore. Stiamo parlando di un miglioramento dell'efficienza energetica del 40% circa, e l'intero sistema sembra più affidabile e reattivo, il che è molto importante per le auto elettriche di oggi. Ciò che rende questo sistema così efficace è il modo in cui si collega direttamente al supporto del volante stesso. L'assistenza variabile proviene da quei sofisticati gruppi di vite a sfera che lavorano insieme a unità di controllo elettroniche dotate di funzioni di sicurezza integrate. I produttori rispettano norme rigorose durante la produzione, assicurandosi che le parti siano lavorate entro strette tolleranze di circa ± 0,05 mm. Inoltre sigillano tutto correttamente con le classificazioni IP67 per tenere fuori sporco e umidità. Tutti questi dettagli significano che il sistema gioca bene con le tecnologie ADAS e gestisce diverse superfici stradali senza problemi, qualcosa che abbiamo visto ripetutamente nei nostri test nell'ultimo anno.

Approcci tecnici specifici per fabbrica per ottimizzare le prestazioni del porta volante

I produttori di tutto il mondo modificano i loro metodi per ottenere le migliori prestazioni possibili del supporto per lo sterzo in base al luogo in cui operano. In Europa, le fabbriche si basano molto sulla tecnologia di allineamento laser perché le auto devono gestire lunghi tratti di autostrada a velocità più elevate. Nel frattempo, in tutto il Nord America, le fabbriche hanno sviluppato speciali trattamenti termici che migliorano la resistenza delle parti all'usura, qualcosa che migliora la durata di circa il 40%. Le operazioni in Asia si concentrano sulla creazione di unità di controllo più piccole e più efficienti dal momento che le città tendono a impacchettare così tanti veicoli in spazi ristretti. Le squadre di tutto il mondo regolavano anche i sigilli a seconda che si trattasse di temperature torrenziali nel deserto o aria salata vicino alle coste, mantenendo il movimento sotto gli 0,12 gradi. Tutti questi miglioramenti derivano da dati di test reali raccolti continuamente durante l'anno da centinaia di migliaia di veicoli sulla strada.

Cicli di ricerca e sviluppo e di produzione sincronizzati in impianti globali

Le piattaforme di sviluppo che integrano diverse funzioni permettono ai team di lavorare insieme istantaneamente in tutto il mondo, riducendo il tempo necessario per portare nuove idee sul mercato di circa il 30%. Gli ingegneri possono ora inviare modelli di test digitali attraverso sistemi cloud sicuri, in modo da poter controllare i prodotti allo stesso tempo, che si trovino in condizioni glaciali dell'Artico o in climi tropicali caldi. Anche il modo in cui vengono gestiti i programmi di produzione è cambiato, con importanti marcatori di progetto tracciati sulla tecnologia blockchain per mantenere tutto allineato entro circa quattro giorni nonostante i diversi fusi orari. Quando i materiali arrivano in modo diverso da quanto previsto, i sistemi automatizzati regolano automaticamente le tarature dei robot in base alle specifiche standardizzate per le parti. Di conseguenza, i componenti di sterzo fabbricati in fabbriche tedesche hanno caratteristiche di coppia quasi identiche (entro il + o il - 3%) e qualità del suono di quelli fabbricati a migliaia di chilometri di distanza negli stabilimenti brasiliani.

Raggiungere l'affidabilità del sistema del 98,6% attraverso l'assemblaggio standardizzato R-EPS

Quando si tratta di mantenere la coerenza su tutti i fronti, la standardizzazione gioca un ruolo importante. I sistemi di controllo ottico automatizzato controllano circa 189 punti di qualità diversi per ogni unità prodotta. I robot collaborativi che abbiamo a fianco degli umani possono raggiungere specifiche impressionanti, gestendo circa 0,4 Newton di coppia quando gli ingranaggi devono essere accoppiati correttamente. Alla fine della linea, i nostri test rig affrontano circa 27 situazioni di guida diverse, dalle manovre di parcheggio di base fino a quei difficili scenari di emergenza che nessuno vuole incontrare. I nostri processi di produzione R-EPS hanno avuto un'incredibile affidabilità di primo passaggio del 98,6% secondo i recenti controlli di conformità ISO 26262. Guardando il quadro più ampio, l'analisi predittiva ci aiuta a collegare i fattori di produzione quotidiani con obiettivi di durata a lungo termine che si estendono per oltre 15 anni. Questo approccio ha effettivamente ridotto le richieste di garanzia di quasi la metà rispetto a quanto abbiamo visto nel 2023 secondo i rapporti interni della produzione.

Controllo della qualità e eccellenza produttiva nella produzione di porta volante ad alto volume

Protocolli di controllo della qualità unificati per tutti e cinque gli stabilimenti di produzione

Ogni impianto opera secondo lo stesso sistema di gestione della qualità certificato ISO/TS 16949 che contribuisce a mantenere le prestazioni del supporto di sterzo coerenti in tutto il mondo. Abbiamo posti di controllo digitali installati in tutta la produzione per controllare le dimensioni e eseguire test standard per assicurarci che tutto soddisfi i requisiti di pressione e possa gestire stress ripetuti senza fallire. Prendiamo il nostro stabilimento asiatico contro il nostro stabilimento europeo, ad esempio, entrambi seguono esattamente le stesse procedure, qualcosa che mostra anche nei nostri numeri che abbiamo raggiunto circa il 99,2% di conformità alle specifiche basate sugli audit dell'anno scorso. L'intera catena di approvvigionamento viene anche tracciata, quindi sappiamo da dove proviene ogni componente fino ai lotti di metallo originali usati nella produzione.

Monitoraggio in tempo reale della risposta della coppia e della tolleranza di contromissione

I sensori incorporati possono rilevare anche le forze di torsione più piccole sulla scala del Newton-metro. Nel frattempo, questi sofisticati micrometri laser stanno analizzando come gli ingranaggi si interagiscono tra loro ogni 17 millisecondi circa. Quando i tecnici notano che la coppia inizia a variare oltre il plus o il meno del 3,5 per cento, vengono avvisati immediatamente e possono intervenire per risolvere le cose prima che i problemi si intensifichino. Sul piano di fabbrica, i pannelli di controllo statistici dei processi tracciano i problemi di reazione e la fluidità con cui tutto ruota lungo tutte le linee di produzione. Questi sistemi di controllo numerico si regolavano automaticamente ogni volta che c'era una deviazione nella configurazione degli attrezzi. Cosa significa tutto questo? Beh, i produttori riferiscono un calo del 37% dei difetti relativi alle tolleranze quando usano queste tecniche di monitoraggio continuo invece di controllare solo i campioni occasionalmente.

Studio di caso: riduzione del tasso di difetti del 42% mediante analisi della qualità basate sull'IA

Gli ultimi sistemi di ispezione ottica automatizzata che utilizzano reti neurali convoluzionali stanno cambiando il gioco quando si tratta di trovare difetti. Questi strumenti di visione computerizzata possono scansionare letteralmente migliaia di queste minuscole forme di denti a scaffale ogni ora, individuando differenze microscopiche che sfuggono completamente anche all'occhio umano più acuto. Prendiamo ad esempio un importante stabilimento di produzione dove gli ingegneri hanno addestrato algoritmi di apprendimento automatico per guardare le immagini termiche durante i test di stress accanto ai vecchi registri di guasti. Ciò che hanno scoperto è stato piuttosto sorprendente alcune configurazioni di maglie di ingranaggi erano costantemente più calde di altre. Una volta che i team di manutenzione hanno regolato quelle aree problematiche in base a quello che l'IA ha individuato, i problemi di garanzia sono diminuiti drasticamente. L'azienda ha riportato una riduzione del 40 per cento circa dei reclami solo otto mesi dopo aver implementato questi cambiamenti.

Tendenza: adozione di manutenzioni predittive nelle linee di produzione di supporti per volante

Oggi i produttori si rivolgono all'analisi delle vibrazioni e ai sistemi di monitoraggio del suono per individuare quando un'apparecchiatura potrebbe fallire prima che ciò accada. Le vibrazioni delle operazioni di abbattimento e delle macchine di fresatura vengono inviate a piattaforme cloud dove algoritmi intelligenti calcolano quanto dureranno gli strumenti. Prendiamo i forni di indurimento per esempio, che rilevano alcuni schemi di frequenza che segnalano quando il rivestimento refrattaria sta iniziando a consumarsi, con una precisione di circa l'85-90 per cento la maggior parte delle volte. Ciò significa che gli equipaggi di manutenzione possono pianificare le riparazioni durante periodi di arresto regolari piuttosto che affrontare guasti inaspettati. Le aziende che implementano questo tipo di approcci predittivi in genere vedono un calo del 4% di costosi arresti non pianificati ogni anno, e le parti restano entro specifiche più severe per più tempo perché tutto viene mantenuto correttamente per tutta la loro vita utile.

Rete mondiale di fabbriche: standard coerenti con adattamento localizzato

Rispetto della norma ISO/TS 16949 in tutti i siti di fabbricazione regionali di staffa per volante

I cinque stabilimenti di produzione sono tutti certificati secondo ISO/TS 16949, che è praticamente lo standard d'oro per il controllo della qualità nell'industria automobilistica. Ciò significa che applichiamo esattamente gli stessi controlli di processo ovunque, a partire dal controllo delle materie prime fino alle prove finali di coppia sui componenti assemblati. Tutto viene documentato digitalmente nel nostro sistema centrale, così chiunque può tenere traccia di cosa è successo a ogni lotto di prodotti mentre si muovono attraverso la produzione. Manteniamo le cose molto strette anche quando si tratta di dimensioni, rimanendo entro + o -0,03 millimetri, non importa dove qualcosa viene fatto. Ogni tre mesi, vengono degli auditor indipendenti per verificare che seguiamo tutte le regole sulla manutenzione delle attrezzature e su come rintracciare i difetti. Dall'inizio del 2023, questo controllo regolare ci ha aiutato a rimanere ben al di sotto della soglia di 300 parti per milione per difetti in tutte le nostre sedi.

Indici di riferimento centralizzati di qualità e adeguamenti locali della produzione

La società gestisce un sistema di cruscotti globale che tiene traccia di importanti misure di qualità come i livelli di durezza superficiale e le tolleranze di reazione, applicando gli stessi standard di passaggio/fallimento ovunque nel mondo. Quando si tratta di adattare i prodotti a livello regionale, l'attenzione si concentra su cose che non influenzano direttamente le prestazioni. Per esempio, sono necessari rivestimenti speciali in aree in cui l'aria salata consuma le superfici, diversi lubrificanti funzionano meglio nei deserti caldi rispetto agli ambienti artici gelidi e i progetti di abitazioni vengono modificati per adattarsi a come i veicoli sono costruiti in regioni specifiche. Questo approccio misto riduce i tempi di attesa della produzione di circa il 27%, e le parti funzionano ancora insieme su diversi modelli con una compatibilità di circa il 99,1%. Le fabbriche possono collaborare con i fornitori vicini per componenti non critici, purché provengano da fabbriche certificate secondo gli standard ISO e passino gli stessi test sul metallo prima di assemblarli.

Sezione FAQ

Qual è la funzione principale di un supporto per lo sterzo?

Il ruolo principale del supporto per lo sterzo è quello di convertire il movimento di rotazione del volante in movimento lineare che guida le ruote del veicolo, garantendo un controllo direzionale preciso.

In che modo il supporto per lo sterzo contribuisce alla sicurezza del veicolo?

Riducendo al minimo il gioco e mantenendo specifiche rigorose, il supporto per lo sterzo garantisce un controllo e una stabilità costanti, riducendo i rischi di incidente durante manovre ad alta velocità e su superfici stradali difficili.

Quali progressi sono stati fatti con la tecnologia R-EPS?

La tecnologia R-EPS migliora l'efficienza energetica e l'affidabilità sostituendo i sistemi idraulici tradizionali con motori elettrici, migliorando la precisione e la reattività dei sistemi di sterzo.

Come fanno le fabbriche globali a garantire una qualità uniforme del supporto per il volante?

Le fabbriche aderiscono agli standard ISO/TS 16949 e utilizzano protocolli unificati per il controllo della qualità, applicando benchmark centralizzati con aggiustamenti localizzati per ottenere una qualità dei prodotti coerente in tutto il mondo.

Che ruolo hanno le analisi basate sull'IA nella produzione?

L'analisi della qualità basata sull'IA aiuta a ridurre i difetti analizzando i modelli e rilevando i problemi in anticipo, portando a una significativa riduzione delle richieste di garanzia e un miglioramento dell'affidabilità del prodotto.