Cameri XXL

Macchine additive di ultima generazione sono già nello stabilimento del futuro dove si stampano in 3D pale turbina per il nuovo motore GE9X, Cameri diventa ancora più grande.

marzo 2019

“Questo è il Netflix dell’industria manifatturiera”. Poco tempo fa, parlando dell’additive manufacturing (anche conosciuta come stampa 3D metallica) David Joyce, Vicepresidente di GE Presidente e AD di GE Aviation, usava questa originale metafora. E potrebbe essere stato proprio lo stabilimento di Avio Aero a Cameri, tra gli altri, ad aver ispirato tale allegoria. 

Anche perché recentemente Cameri ha fatto parlare di sé a seguito di un piano di ampliamento che ne sta elevando le capacità produttive. Un progetto seguito passo passo anche da Arcam, la divisione di GE Additive, che nel sito novarese specializzato nella produzione di parti di motore aereo tramite stampa 3D a fascio d’elettroni (ma non solo), ha messo piede già dal 2013 fornendo le sue macchine EBM (Electron Beam Melting). “Da alcune settimane, abbiamo aumentato l’area produttiva di 600mq, questo significa che attualmente ospitiamo 35 macchine Arcam in totale” dice Vincenzo Trovato, Manufacturing Leader in Avio Aero Cameri.

Di queste, circa 31 sono il modello Arcam A2X e quattro macchine invece sono il nuovissimo modello Spectra H, sempre di Arcam. “Le macchine Spectra diventeranno almeno 16 e, nel lungo periodo, potrebbe anche darsi che andremo a sostituire tutta la flotta di macchine del modello precedente con questa nuova” continua Trovato. “Abbiamo bisogno di confermare i dati di produttività programmati”.

Infatti, le macchine A2X sono capaci di riscaldare e fondere insieme uno strato di polvere metallica sull’altro per creare le pale in TiAl (titanio alluminio) da assemblare sulla turbina di bassa pressione del nuovo grande motore GE9X, che ha volato per la prima volta un anno fa. Tutto parte dal disegno tecnico delle pale: quando viene trasmesso alla macchina A2X, questa produce in circa tre giorni 6 pale per lotto. La nuova Spectra H di Arcam può produrne fino a 10 più o meno nello stesso arco di tempo.

Vincenzo Trovato and Marco Bozzola

"Grazie all’ampliamento e a queste nuove macchine potremo sicuramente produrre un maggior numero di pale, contando anche su una maggiore stabilità meccanica ed elettronica, e persino nuove geometrie" 

Le pale in TiAl realizzate tramite additive manufacturing in tempi più rapidi pesano la metà rispetto alle tradizionali pale turbina in lega di nichel, permettendo al motore GE9X una riduzione di consumi del 10% (e quindi di emissioni) rispetto al mitico predecessore GE90. Il GE9X, che così godrà di circa 200kg in meno di peso, è previsto che entri in servizio nel 2020 e si è stimato che le pale da produrre tra il 2022 e il 2023 saranno circa 60mila.

“Grazie all’ampliamento e a queste nuove macchine potremo sicuramente produrre un maggior numero di pale, contando anche su una maggiore stabilità meccanica ed elettronica, e persino pensare a nuove geometrie” spiega Marco Bozzola, Operatore EBM di Avio Aero, che lavora a Cameri dal 2016, ha utilizzato sia le macchine A2X sia le nuove Spectra, e lo fa insieme al team di tecnici di Arcam. “Il team Arcam contribuisce alla reportistica sulle performance di produzione di Avio Aero e regolarmente si riunisce coi nostri team” aggiunge Bozzola.

Arcam, dunque, ha seguito l’evoluzione e la crescita di tecnologie e capacità dello stabilimento novarese fin dall’inizio, come spiega David Trinh, Program Director di GE Additive-Arcam con la responsabilità totale per il cliente Avio Aero.  “Durante la mia prima visita nel 2011, ricordo che c’erano sono sei macchine a Cameri” dice Trinh, “se pensiamo che oggi sono più di 30 e che aumenteranno le Spectra, risulta evidente che ci troviamo di fronte a una fabbrica a tutti gli effetti”. Dal mese di aprile, infatti, per la prima volta nella sua storia Cameri passerà ad essere uno stabilimento con produzione a ciclo continuo.

In pianta stabile presso lo stabilimento di Cameri, ci sono tra sei e otto tecnici esperti di Arcam che lavorano con il personale Avio Aero direttamente sulle macchine EBM. Inoltre, in Svezia, nei dintorni di Göteborg dove ha sede il quartier generale di Arcam, c’è un team di altre 10 persone collegate e dedicate: Trinh negli ultimi anni si è occupato di Cameri per diversi periodi ma dalla metà del 2018 vi è totalmente dedicato.

A picture of the joint Avio Aero-Arcam team posing during the new floor installation

“Le persone di Arcam sono per la maggior parte service engineer e lavorano con noi su sviluppo e miglioramento di tutte le macchine EBM” spiega Vincenzo Trovato che conosce Trinh molto bene. “Lo sviluppo dei processi su Spectra è però condiviso anche con il team multidisciplinare Avio Aero: lavoriamo insieme a colleghi di varie funzioni delle sedi di Rivalta o di Pomigliano.”

Tra le funzioni coinvolte spicca decisamente il team Digital Technology, se non altro per un motivo che Danila Marco, Digital Technology Additive Leader, illustra così: “queste nuove macchine ipertecnologiche senza software e connettività non esisterebbero, perciò a partire dalla loro prima installazione, configurazione è necessario sviluppare l’enorme capacità digitale che possiedono”. Per farsi un’idea: installare le nuove Spectra in meno di 3 settimane è risultato encomiabile, proprio perché il tema “software” per le macchine additive manufacturing è ultrasensibile.

“Da un lato si possono automatizzare processi, raccogliere impressionanti quantità di dati, sfruttare l’interconnessione e la capacità di memoria della macchina, e correlare questi dati per ottenere vantaggi di tempo, qualità e metodo, oltre che per scambiarli con altri tool o software” continua Danila Marco. “Dall’altro l’incidenza del software e dei dati sul prodotto finale è elevatissima.”

Le macchine additive nascono intelligenti, come ogni cervello vanno istruite e dotate di informazioni, e poi addestrate a utilizzare queste informazioni: raccoglierle, selezionarle, trasmetterle e calcolarle, estrarle. Questo lavoro di team interno ad Avio Aero, condiviso con Arcam, è volto a potenziare le capacità di queste macchine, già rivoluzionarie per tecnologia, così da renderle capaci di processi produttivi ancora più efficienti e affidabili.

A view of the new floor in Cameri with Spectra H close up and A2X machines in the background

I primi sviluppi di questo potenziamento digitale si dovrebbero vedere dopo la metà del 2019, quando le macchine lavoreranno in maniera più integrata con gli altri strumenti aziendali e cominceranno a riempire il cosiddetto data lake con una moltitudine di dati riguardanti le loro stesse performance operative. Come conclude Trinh, "monitoreremo costantemente questa raccolta dati direttamente a Cameri: questo e anche il machine learning sono due aree che presto ci condurranno verso qualcosa di davvero elettrizzante!"

AUTHOR

Yari Bovalino