Come gli ingegneri sfruttano le proprie competenze nella prototipazione per un mondo migliore

Mascherine al posto di macchine sportive, respiratori al posto di velivoli: dall’oggi al domani il coronavirus ha stravolto il settore manifatturiero. Che la necessità è madre di ogni invenzione ce lo stanno dimostrando gli ingegneri di tutta Europa, con il loro approccio sistemico, nonché gli strumenti e le competenze di cui dispongono nel campo della prototipazione.

In realtà, Lamborghini è un produttore di auto supersportive. In questo periodo, però, la linea di produzione di automobili è ferma. La casa automobilistica italiana del Gruppo Volkswagen ha riconvertito alcuni reparti, con l’aiuto degli esperti della selleria, per la produzione di 1.000 mascherine al giorno in favore del Policlinico di Bologna, situato non lontano dallo stabilimento. Inoltre, ogni giorno vengono realizzate 200 visiere protettive mediche in policarbonato. Per la produzione, Lamborghini utilizza stampanti 3D all’interno dello stabilimento di produzione compositi e presso il reparto di Ricerca e Sviluppo, le stesse attrezzature utilizzate per la realizzazione dei prototipi.

“È con l’unione e il sostegno di chi è tutti i giorni in prima linea nella lotta a questa pandemia, che vinceremo insieme questa battaglia”, commenta il CEO di Lamborghini Stefano Domenicali. In segno di unità e sostegno all’intera nazione che sta affrontando l’emergenza coronavirus, Lamborghini illumina ogni sera con i colori della bandiera italiana gli edifici dello storico stabilimento di Sant’Agata Bolognese.

La coesione non è mai stata così importante: ce lo dimostra un esempio oltremanica

La coesione non è mai stata così importante come nei tempi del coronavirus: i medici contattano i produttori, gli anestesisti forniscono consulenza alle imprese, i competitor collaborano tra loro e i governi commissionano le aziende commerciali. Questo è proprio ciò che è successo anche in Gran Bretagna. A seguito di un ordine da parte del governo di Londra, numerose società tecnologiche e di ingegneria meccanica operanti nei settori aerospaziale, automobilistico e medico si sono unite in un consorzio dal nome “VentilatorChallengeUK” per produrre più di 10.000 ventilatori polmonari per il Servizio sanitario nazionale (NHS) in tempi record. Hanno aderito società come Rolls-Royce, BAE Systems, Airbus, Siemens e GKN Aerospace.

“Questo consorzio riunisce alcune delle aziende più innovative al mondo, che al momento stanno lavorando con incredibile forza e determinazione per aumentare la produzione di respiratori, di cui c’è grande necessità, e combattere così un virus che sta letteralmente tenendo col fiato sospeso i cittadini di molti paesi in tutto il mondo. Sono fiducioso che questo consorzio disponga delle competenze e degli strumenti necessari per salvare vite umane”, ha dichiarato il direttore del consorzio VentilatorChallengeUK Dick Elsy, attivo presso il centro di ricerca “High Value Manufacturing Catapult” di Birmingham, che attualmente riunisce le competenze delle aziende coinvolte e coordina le attività del consorzio.

Produzione additiva come per i prototipi: “La stampa 3D ci ha salvati”

La necessità è madre di ogni invenzione; e l’ha notato anche la start-up italiana di stampa 3D “Isinnova”. In origine, l’azienda stampava valvole per le tradizionali maschere respiratorie disponibili sul mercato. Quando, però, anche queste maschere erano diventate ormai merce rara nelle cliniche, un ex primario ha deciso di contattare la start-up di Brescia, con un’idea piuttosto insolita: convertire le maschere da snorkeling del rivenditore di articoli sportivi Decathlon in maschere per la terapia intensiva. Per riconvertire la maschera da snorkeling, gli ospedali avrebbero avuto solo bisogno di una valvola di raccordo per il ventilatore.

Isinnova ha contattato Decathlon e ha ricevuto immediatamente il disegno CAD della maschera da snorkeling. Il prodotto è stato “smontato” ed esaminato per sviluppare il raccordo valvolare al ventilatore. Il nuovo componente, battezzato da Isinnova “valvola Charlotte“, è stato prodotto con la stampante 3D in tempi record. “La stampa 3D ci ha salvati”, commenta Isinnova. La maschera da snorkeling con il raccordo per il ventilatore è già stata testata in un ospedale di Chiari; il nuovo prodotto è perfettamente funzionante.

“Abbiamo deciso di mettere a disposizione di tutti il file per la stampa 3D della valvola, a patto che non venga utilizzato a fini commerciali”, sottolinea Isinnova. Su YouTube è persino disponibile un video con le relative istruzioni. Decathlon ha interrotto immediatamente la vendita delle sue maschere da snorkeling per renderle disponibili esclusivamente per scopi medici. Questo dovrebbe facilitare il processo di produzione delle valvole per le aziende che già usano stampanti 3D per la realizzazione di prototipi.

SEAT produce respiratori per i pazienti affetti da Covid-19

Alla luce della pandemia di coronavirus, è necessaria soprattutto una buona dose di pragmatismo, e non c’è nessuno che lo sappia meglio di Christian Vollmer, Vicepresidente Produzione e Logistica di SEAT, che ha riconvertito la produzione dello stabilimento in Spagna in soli tre giorni. Qualche settimana fa, quando la linea di produzione a Martorell, vicino a Barcellona, è stata interrotta a causa del coronavirus, il responsabile della produzione Christian Vollmer si è rivolto al primario del centro medico di SEAT, chiedendogli di prendere contatto con gli ospedali e i medici della zona per capire di cosa avessero bisogno. La risposta è stata: tutto; gli indumenti protettivi, le mascherine, gli accessori per i respiratori e, ovviamente, i respiratori stessi.

Vollmer ha formato un team di 15 membri con l’obiettivo di capire, tramite videoconferenze e ricerche online, in quale misura SEAT potesse fornire il proprio contributo. Dalle suddette ricerche, il team è entrato a conoscenza della start-up Protofy, la quale ha caricato su Internet un manuale gratuito per la costruzione di un respiratore. A distanza di una sola settimana, SEAT aveva già realizzato il primo prototipo. Ora, dai nastri trasportatori della linea di montaggio, non escono più i telai della SEAT Leon, ma dei respiratori. “Abbiamo dato molta importanza all’ergonomia della linea di assemblaggio, così da tutelare la salute dei dipendenti ed evitare che debbano improvvisamente restare a casa per il mal di schiena”, ha spiegato Vollmer in un’intervista.

Per convertire una linea di assemblaggio sulla quale, dall’oggi al domani si passa dalla produzione di automobili a respiratori, gli ingegneri hanno bisogno soprattutto di creatività ed entusiasmo: virtù essenziali per lo sviluppo dei prototipi.

“Per il primo prototipo abbiamo usato un motorino alzacristalli che, però, si surriscalda molto in fretta. […] Di solito un finestrino viene azionato al massimo due o tre volte al giorno. Il motorino non era in grado di sopportare il carico costante. Poi un collega ha avuto l’idea di impiegare il motorino del tergicristallo, che noi abbiamo adattato. Siamo stati in grado di migliorare il sensore di pioggia e l’azionamento a intervalli. Avevamo solo bisogno di velocità e robustezza, garantite proprio dal motorino del tergicristallo”, spiega Vollmer. SEAT ha acquistato le altre parti o le ha fatte arrivare per via aerea.

Un totale di 150 dipendenti di varie divisioni di SEAT ha cambiato il suo consueto posto di lavoro per dedicarsi all’assemblaggio dei respiratori. Distribuiti su tre turni di lavoro, i dipendenti producono circa 300 dispositivi al giorno. È una vera e propria corsa contro il tempo. Vollmer è in contatto costante con i medici, e ogni giorno hanno luogo i controlli qualità. “In una multinazionale di tali proporzioni, ognuno si concentra sulla propria area operativa. Ora la situazione è improvvisamente cambiata: è un’esperienza sensazionale vedere come questa situazione di emergenza abbia trasformato la nostra azienda in una squadra che per alcune settimane si lascia alle spalle ogni forma di astio o rancore e non si concentra sui propri successi”, commenta il vicepresidente.

Le storie di SEAT e Lamborghini, Isinnova e Decathlon e del consorzio britannico dei migliori ingegneri di tutta Europa dimostrano tutte una cosa: solo insieme possiamo affrontare questa sfida senza precedenti.