Successo di pubblico e notevole interesse per gli argomenti trattati durante il workshop METRA dello scorso 28 maggio al Museo delle Mille Miglia di Brescia, organizzato in partnership con AIPI (Associazione Italiana Progettisti Industriali), con il patrocinio di ASSOMET (Associazione Nazionale Industrie Metalli non Ferrosi) e dell’editrice EDIMET e con Progettare come media partner.

Il convegno “Le leghe leggere nell’industria dei trasporti ferroviari’. L’alta specializzazione degli estrusi in alluminio e le opportunità di applicazione nel settore ferroviario e dei trasporti in genere”, è stato promosso da METRA come importante evento di aggiornamento e di confronto professionale per il settore specifico e, come tale, vi hanno aderito relatori di chiara fama e vi hanno partecipato rappresentanti di numerose realtà produttive, progettuali e di ricerca.

La giornata ha preso inizio con il benvenuto dell’ing. Fiorenzo Borreani di AIPI e dell’ing. Mario Bertoli di METRA, che ha sottolineato i ruoli sempre più importanti dell’alluminio nel settore ferroviario, anche per le sue implicazioni ambientali ed energetiche, e della stessa METRA. L’azienda, infatti, sempre di più intende favorire il dialogo fra docenti universitari, progettisti e produttori di tecnologie avanzate e porsi all’ascolto delle priorità e delle prospettive future del manifatturiero avanzato, in modo da poter rispondere tempestivamente con soluzioni innovative. Di seguito si sono succeduti gli interventi secondo il programma prefissato:
- “Simulazione dinamica del comportamento strutturale di casse in alluminio per l’analisi del comfort di marcia dei veicoli ferroviari”, prof. Roberto Corradi, Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano;
- “Il disegno funzionale per una nuova era del trasporto ferroviario”, dr. Alberto Fumagalli, Italdesign-Giugiaro;
- “Alluminio: materiale sostenibile per il settore ferroviario”, dr. Alberto Pomari, Divisione Industria METRA;
- “Il processo ‘Lean Thinking’ nella lavorazione delle casse delle carrozze ferroviarie”, ing. Simone Cigada e ing. Jacopo Piccolo Brunelli, Porsche Consulting;
- “Metropolitana di Brescia: modello per applicazioni diversificate”, ing. Marco Medeghini, Brescia Mobilità;
- “L’utilizzo dei profilati estrusi di alluminio nell’interior design ferroviario”, ing. Alberto Giani, Saira Europe;
- “Tecnologia laser nella costruzione di carrozze ferroviarie”, ing. Piermarcello Filippini, Tube Tech Machinery.

A Roberto Corradi, professore del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano, il compito di dare inizio ai lavori con la presentazione di uno studio finanziato dal Centro Comune di Ricerca (CCR) sui Trasporti della Fondazione Politecnico di Milano ed eseguito sotto la supervisione del Comitato tecnico del CCR, che promuove la collaborazione tra le grandi aziende europee del settore ferroviario nelle ricerche specifiche e nei progetti per l’innovazione. Nello specifico lo studio riguarda la simulazione del comportamento strutturale di casse in alluminio per l’analisi del comfort di marcia dei veicoli ferroviari, sulla base delle analisi numeriche effettuate in collaborazione con il Politecnico di Milano e AnsaldoBreda per la stima delle prestazioni in termini di comfort di un nuovo treno ad alta velocità (VHS), con lo scopo ultimo di definire il progetto strutturale preliminare delle casse. Il prof. Corradi ha illustrato le procedure numeriche utilizzate per simulare la risposta dinamica di un veicolo ferroviario, in presenza di irregolarità di binario. La metodologia prevede l’utilizzo di un modello a elementi finiti della cassa e la simulazione numerica della dinamica dell’intero veicolo, attraverso un modello multibody. La cassa è stata considerata come un elemento flessibile: la deformabilità strutturale della stessa viene introdotta attraverso condensazione modale. Ciò consente di riprodurre il comportamento dinamico della cassa, considerando un numero limitato di modi di vibrare, all’interno del campo di frequenze di interesse.
Dopo gli strumenti adottati il prof. Corradi ha descritto le procedure per il post-processing statistico delle accelerazioni di cassa, che consentono di calcolare gli indici di comfort del veicolo.

Il comfort dei vagoni ferroviari e il design sono i nodi attorno a cui si intreccia la ricerca ingegneristica ed estetica della Divisione Commerciale Trasporti di Italdesign-Giugiaro che, come confermato dalle parole di Alberto Fumagalli, Direttore Commerciale e Marketing del gruppo stesso, ha portato l’azienda ad affermarsi a livello mondiale nel campo del design industriale. La Divisione Commerciale Trasporti, in particolare, ha accresciuto la sua già consolidata reputazione per la capacità di saper infondere design, engineering e ricerca, con un alto grado di qualità, in diversi comparti specialistici. Il settore dei trasporti ferroviari e diventato sempre più importante all’interno della Giugiaro Design, la divisione commerciale del gruppo, in quanto ha sviluppato una solida base di competenze e capacità in termini di design degli interni e degli esterni delle carrozze, prestando particolare attenzione allo styling, ai materiali di prima qualità, fra cui appunto l’alluminio estruso, alle tecnologie e a ogni singolo componente. E la presentazione multimediale del dr. Fumagalli ha ampiamente dimostrato quanto sia sviluppato il livello di approfondimento messo in atto dalla società di Moncalieri.

Alberto Pomari, Direttore Commerciale della divisione Industria di METRA, nella sua relazione ha messo in luce i dati dello studio condotto sulle potenzialità ecologiche dell’alluminio per il trasporto ferroviario, diventato ormai strategico in Europa. L’alluminio, soprattutto estruso, può diventare il materiale d’eccellenza per la costruzione delle casse dei treni passeggeri e merci, per i notevoli vantaggi in termini di risparmio energetico e riduzione delle emissioni di CO2. “Viaggiare sui treni permette un notevole risparmio di emissioni di anidride carbonica, anche in considerazione del fatto che pur rappresentando una quota variabile dal 7 al 10% del totale dei trasporti, contribuisce meno del 2% sul totale europeo di emissioni di CO2 nell’aria. I costruttori del comparto ferroviario si sono comunque imposti obiettivi di ulteriori riduzioni di emissioni, che nel 2020 dovrebbero superare il 30% in meno rispetto ad oggi. I dati attuali presentano un valore di 41 grammi ogni chilometro percorso per passeggero, il livello più basso attualmente ottenibile nei trasporti in generale. Per quanto riguarda il consumo di energia, il settore ferroviario utilizza circa il 10% dell’energia complessivamente utilizzata nei trasporti in Europa. Di contro in Italia il parco ferroviario ha un’età media superiore ai 35 anni e risulta quindi poco performante in termini di consumi energetici, in quanto le fonti principali di approvvigionamento risultano essere gas, carbone e petrolio (solo l’11% dell’energia deriva da fonti rinnovabili). I treni italiani risultano costruiti per la maggior parte con materiali nobili, ma pesanti. L’alleggerimento tramite alluminio dei nuovi e moderni treni passeggeri e merci, può contribuire in modo deciso alla riduzione del loro peso. Ecco alcuni dati sul potenziale risparmio di energia e di emissioni di CO2 che può essere ottenuto grazie all’alleggerimento di 4 tonnellate per ognuna delle casse di un treno passeggeri regionale e di 2 tonnellate per ognuna delle casse di un treno merci. Ad una riduzione di peso di 100 kg, calcolata sul ciclo medio di vita (30 anni) dei treni, si possono risparmiare rispettivamente: 150 GJ di energia e 8,5 tonnellate di CO2 per i convogli passeggeri; 130 GJ di energia e 8,3 tonnellate di CO2 per i vagoni merci. Per i treni passeggeri, dal calcolo del periodo di ammortamento (26 mesi) dovuto dal maggior costo iniziale della cassa in alluminio (10.000 euro) e del risparmio finale di ogni singolo mezzo, si può ottenere un risparmio annuale in termini di minor consumo di energia pari a circa 130.000 euro per carrozza, sulla base della percorrenza media in trent’anni di circa 4 milioni di km, corrispondente a circa 4.500 euro/anno e 133.00 km/anno; il risparmio complessivo in termini di emissioni (per ogni singola carrozza) è pari a 319 tonnellate di CO2 durante il ciclo di vita del mezzo. Per i treni merci, laddove si può utilizzare il solo metallo riciclato, il quale richiede solamente il 5% dell’energia necessaria per produrre quello primario, il costo viene ammortizzato in 18 mesi con un risparmio economico di circa 60.000 euro per singolo carro che, tenendo conto di una percorrenza media trentennale di circa 8 milioni di km/anno, corrisponde a un risparmio di 267.00 km/anno e a una riduzione di CO2 è di 170 tonnellate, sempre nei trent’anni di vita del mezzo. Solo in Italia, il risparmio energetico ottenibile, alla fine del ciclo di vita dei treni passeggeri e merci, è di ben 3,2 miliardi di euro, mentre il risparmio finale complessivo derivante dalla riduzione di CO2 emessa nell’aria, è di circa 8,3 milioni di tonnellate per i treni realizzati in metallo primario e di 8,5 milioni di tonnellate per quelli in metallo riciclato”.




Vista sulla platea

Vista Museo Mille Miglia

A Simone Cigada e Jacopo Piccolo Brunelli di Porsche Consulting la presentazione del processo “Lean Thinking”, che è stato applicato in METRA per far fronte all’incremento produttivo di profilati lunghi per la realizzazione delle casse delle carrozze ferroviarie. Un team di specialisti (produzione, logistica e qualità) METRA e METRA Componenti, coordinato dai consulenti della Porsche Consulting, ha analizzato, ridisegnato e implementato nuovi processi con l’obiettivo di migliorare sensibilmente il livello di servizio al cliente e l’efficienza della produzione, mantenendo gli standard di alta qualità del prodotto richiesto. Sono state applicate quindi le metodologie “Kaizen” e “Lean Management”, nate per ridurre gli sprechi nei processi produttivi, in questo caso dei profilati d’alluminio. Un progetto articolato in quattro fasi: analisi e raccolta dei dati necessari a documentare lo stato di fatto; sviluppo e implementazione di un concetto generale di gestione della produzione per la commessa basato sul principio “Pull”. Il collegamento tra METRA Componenti e i clienti avviene tramite la creazione di un supermercato basato sul metodo “Kanban”, così come un supermercato di estrusi collega METRA a METRA Componenti; training con simulazioni in fabbrica per consentire ai partecipanti di assimilare i principi della produzione e logistica snella; introduzione di nuove procedure di lavoro standardizzate e stabilizzazione di tutti i processi in METRA Componenti, attraverso il concetto di shop floor management, ossia la descrizione delle singole attività che le varie funzioni di produzione devono completare su base ciclica (ad esempio quotidiana o settimanale). Notevoli i risultati: riduzione dell’80% del tempo d’attraversamento dall’entrata in pressa della billetta di alluminio all’uscita del prodotto finito e riduzione del 76% delle giacenze di materiale con un incremento notevole del servizio al cliente misurato come puntualità di consegna.

Nel suo intervento Marco Medeghini, nella triplice veste di Direttore di Brescia Mobilità e di Brescia Trasporti e di Presidente della società OMB International, ha ribadito più volte la necessità di dotarsi di mezzi moderni per il servizio pubblico, siano essi mezzi di trasporto passeggeri o per la raccolta dei rifiuti. Ciò è necessario per ridurre consumi e inquinamento, assicurare maggiore sicurezza e comfort, adeguarsi alle normative europee. Nel caso dei mezzi compattatori è importante che siano a propulsione ibrida, facilmente assemblabili e a sbalzo ridotto, con strutture leggere d’alluminio.

Alberto Giani, Direttore Tecnico di Saira Europe, ha presentato i vantaggi dei nuovi materiali, dell’utilizzo di leghe leggere e ha ribadito la necessità di sviluppare un design ergonomico nella progettazione di carrozze ferroviarie sulla base delle esigenze degli utenti. Il processo di industrializzazione sviluppato dalla società veronese si basa su tre concetti guida: la riduzione dei tempi di montaggio, la semplificazione della mano d’opera nelle operazioni di manutenzione, la modularità dei componenti. Saira Europe si avvale di un proprio ufficio tecnico, dedicato allo sviluppo e all’ingegnerizzazione dei nuovi concept, che progetta con l’ausilio di software CAD 3D.

In conclusione l’intervento di Piermarcello Filippini, consulente di Tube Tech Machinery, sulle tecniche di saldatura laser per l’alluminio. Tecnologia che è ampiamente diffusa e relativamente semplice per i materiali ferrosi, mentre risulta più complessa per l’alluminio. Per la costruzione di carrozze ferroviarie la tecnologia laser proposta da Tube Tech Machinery è di tipo testa-testa, senza apporto di materiale e implica la fusione dei due lembi da saldare mediante un fascio laser. Una tipica applicazione è la costruzione di tetti o fiancate di vagoni ferroviari, pullman, tram, ecc., il cui sviluppo è la saldatura laser di profili estrusi in leghe di alluminio, processo che è stato sviluppato in collaborazione con l’Università di Brescia e alcuni istituti di ricerca, impiegando laser allo stato solido ad alta brillanza. A conclusione della sessione mattutina le considerazioni di Mario Conserva di Edimet sull’elevato grado di approfondimento delle tematiche affrontate nei vari interventi, che hanno messo in evidenza le ampie possibilità di sviluppo applicativo dei profilati estrusi in alluminio nel settore dei trasporti, proprio per le intrinseche potenzialità costruttive, tecnologiche, ecologiche ed estetiche.
Dopo la vista al Museo delle Mille Miglia, il trasferimento a Rodengo Saiano per toccare con mano quanto la divisione Industria di METRA sia votata al settore dei trasporti, soprattutto ferroviari, e quanto si sia attrezzata per rispondere alle richieste del mercato, sempre più esigente e in grande espansione. La visita in METRA Componenti e nel reparto di estrusione è stata accompagnata dalle spiegazioni e dagli approfondimenti tecnici dell’ing. Carretta, dell’ing. Bazzana e dell’ing. Paiotti, che hanno risposto ai numerosi quesiti posti dai partecipanti, anche extraeuropei.






In alto 3 momenti della visita allo stabilimento METRA Componenti