SUNCAR è quindi all'avanguardia nell'elettrificazione dei motori per le macchine da lavoro mobili
Per ridurre in modo significativo le emissioni di anidride carbonica, sarà necessario costruire un numero maggiore di veicoli dotati di propulsori a emissioni zero. Tuttavia, ciò non dovrebbe valere solo per i veicoli che circolano sulle strade. La start-up SUNCAR è quindi all'avanguardia nell'elettrificazione dei motori per le macchine da lavoro mobili. Per poter rispondere in modo rapido ed efficiente alle esigenze dei clienti, l'azienda utilizza gli strumenti di progettazione Eplan.
SUNCAR è stata fondata nel 2015 dall'ETH di Zurigo, una delle principali università scientifiche e tecnologiche della Svizzera. Lo slogan dell'azienda, "Massime prestazioni, minime emissioni", sottolinea la sua visione di promuovere la transizione energetica attraverso l'elettrificazione dei veicoli. Stefan Schneider, fondatore e direttore generale di SUNCAR, ha le idee chiare sulla direzione che la sua azienda, relativamente giovane, sta prendendo. Grazie al suo Master of Science in ingegneria meccanica conseguito presso l'ETH, conosce bene anche il valore di potenti strumenti software per il lavoro quotidiano di sviluppo. Ecco perché SUNCAR utilizza le soluzioni Eplan ECAD per la propria progettazione elettrotecnica.
L'obiettivo: sviluppare qualcosa di rivoluzionario per l'ambiente
"Come team giovane, orientato all'innovazione, composto da 25 membri con un elevato livello di istruzione, sentiamo il desiderio di mettere in pratica idee e ispirazioni, realizzando noi stessi nel processo", afferma Schneider. "Stiamo formando team di ingegneri e progettisti che vogliono contribuire a plasmare e cambiare il futuro della mobilità". Con queste due affermazioni, riassume perfettamente lo spirito di SUNCAR: creare qualcosa che offra benefici a livello sociale e riduca in modo significativo l'impatto sull'ambiente.
Tutto è iniziato nel 2011, con lo sviluppo di sistemi di propulsione elettrici per auto sportive e veicoli stradali tradizionali. A partire dal 2015, la neonata società SUNCAR ha rivolto la propria attenzione alle macchine da lavoro mobili, concentrandosi in particolare sul settore edile e sui veicoli municipali. "Il vantaggio di SUNCAR è che non siamo vincolati da conoscenze pregresse che potrebbero limitarci riguardo all'uso specifico della macchina in questione", spiega Schneider. "Analizziamo l'applicazione e poi cerchiamo la soluzione migliore, indipendentemente dalla sua storia. Questo porta a risultati innovativi che riscuotono grande successo tra la maggior parte dei clienti. Finora abbiamo ricevuto così tanta attenzione che sono i clienti a contattarci, quindi non abbiamo dovuto concentrarci sull'acquisizione di nuovi clienti. Continuiamo a evolverci come azienda con ogni applicazione che progettiamo. E cerchiamo di aprirci a nuovi mercati con i nostri prodotti consolidati".
Soluzioni di propulsione elettrica per escavatori
Attualmente, SUNCAR sviluppa la maggior parte dei propri sistemi di propulsione elettrificati per escavatori. Le prime di queste macchine, tradizionalmente alimentate a diesel, sono state elettrificate in collaborazione con l'investitore austriaco Huppenkothen. Le conoscenze acquisite grazie a questo lavoro sono state successivamente utilizzate per installare propulsori elettrici su un numero sempre maggiore di escavatori, anche di dimensioni più grandi. "Finora sono stati elettrificati solo il propulsore principale e alcuni azionamenti ausiliari, come i sistemi di climatizzazione e le ventole", afferma Schneider. "Abbiamo alcune idee su come aumentare ulteriormente l'efficienza di una macchina e, ad esempio, su come rendere più efficienti i sistemi idraulici o addirittura renderli completamente elettrici in alcuni casi, ma i costi di quest'ultima opzione non sono al momento commercialmente sostenibili. L'idraulica è ormai consolidata nel settore edile e ha dimostrato il proprio valore. L'anno prossimo avvieremo un progetto di ricerca con l'ETH di Zurigo per convertire completamente un escavatore da due tonnellate all'alimentazione elettrica, eliminando l'idraulica".
Successo grazie alle funzionalità 3D
È evidente che la complessità e la flessibilità dei progetti richiedono uno strumento di progettazione elettrotecnica avanzato. "SUNCAR è partita con solo cinque persone e non avevamo molta esperienza", ricorda Schneider. "Così abbiamo chiesto ad alcuni clienti con quale sistema ECAD si erano trovati bene. È così che siamo arrivati a Eplan. Dato che non avevamo molta liquidità, abbiamo apprezzato la scalabilità del modello di licenza. In più, l'uso del software è molto intuitivo. SUNCAR impiega principalmente ingegneri giovani che hanno già utilizzato gli strumenti di progettazione Eplan durante gli studi o le esperienze lavorative, oppure che sono stati in grado di familiarizzare rapidamente con qualcosa di nuovo. Di conseguenza, l'introduzione degli strumenti è avvenuta senza intoppi e non ha richiesto una formazione approfondita".
SUNCAR utilizza Eplan Electric P8 per la progettazione elettrica, nonché Harness proD, lo strumento per la progettazione di cavi e fasci di cavi in 3D. "L'ambiente 3D intuitivo dello strumento Harness proD, in particolare, ci semplifica notevolmente la progettazione dei cablaggi per gli escavatori", afferma Schneider. "Per noi è estremamente importante documentare l'intero processo di sviluppo e farlo in 3D. È perfettamente in linea con il nostro approccio di base al lavoro di progetto. Una progettazione accurata e una documentazione 3D completa sono parte integrante del nostro lavoro in SUNCAR, cosa che dimostriamo anche ai nostri clienti. Quando presentiamo gli schemi elettrici per il cablaggio, includiamo anche le modalità di installazione all'interno della macchina. Inizialmente questo approccio è stato accolto con un certo scetticismo, soprattutto da parte delle grandi aziende, ma tale scetticismo si è rapidamente dissipato nella maggior parte dei casi. In passato, si erano semplicemente abituati a svolgere questo processo autonomamente su un prototipo fisico".
Perfetta interazione tra gli strumenti
Un altro grande vantaggio di Harness proD è la possibilità di importare i dati di progettazione meccanica da strumenti CAD 3D come SolidWorks. SUNCAR riceve dai clienti i dati costruttivi 3D, quindi il gemello digitale del cablaggio può essere visualizzato e ottimizzato molto rapidamente con Harness proD. L'azienda utilizza quindi Electric P8 per progettare i collegamenti logici del sistema di controllo e dei componenti elettrici, nonché per posizionare le schermature necessarie. Per la disposizione effettiva nello spazio 3D, i progettisti si avvalgono del supporto di Harness proD: posizionano i componenti e i connettori all'interno dei veicoli e trasferiscono le informazioni relative ai collegamenti dagli schemi elettrici. In questo modo, i cablaggi vengono instradati e collegati ai punti corretti. Pertanto, le lunghezze corrette dei cavi vengono stabilite già in fase di progettazione, il che consente di risparmiare sui materiali e di ottenere cablaggi prefabbricati con precisione. Una volta completato l'instradamento, il sistema esegue una verifica di validazione, individua tempestivamente eventuali punti critici e avvisa il progettista se, ad esempio, in un punto non c'è spazio sufficiente per il cablaggio. Questo aiuta a ridurre le possibili fonti di errore durante la fase di progettazione.
Intuitivo e facile da usare
Finora l'esperienza di Schneider è stata positiva: "Ciò che mi sorprende piacevolmente è il fatto che i nostri ingegneri riescano a familiarizzare così rapidamente con gli strumenti di progettazione Eplan. Al momento, sei ingegneri li utilizzano regolarmente e di tanto in tanto assumiamo anche stagisti. Di solito gli stagisti iniziano a lavorare in modo produttivo dopo due o tre settimane, a riprova di quanto sia intuitivo il sistema ECAD. Le possibilità offerte dal gemello digitale 3D, così come l'importazione dei dati CAD del veicolo con Harness proD, riducono i nostri tempi di sviluppo". Un altro enorme vantaggio di Harness proD è il fatto che la progettazione con questo strumento ha quasi completamente eliminato errori e incongruenze nella posa dei cavi. La disponibilità dei dati completi per la produzione dei cablaggi semplifica inoltre la collaborazione con i fornitori esterni. In futuro è prevista anche la gestione delle versioni per i progetti CAD. "La gestione delle versioni è importante anche per i nostri clienti", aggiunge Schneider. "Ciò significa che potranno sempre conoscere lo stato attuale delle revisioni."
Qual è il prossimo passo per SUNCAR? Schneider: "Dopo l'elettrificazione, seguirà l'automazione dei veicoli e delle macchine da lavoro mobili. Vediamo un grande potenziale in questo settore. Alcune attività possono essere semplificate per i conducenti o addirittura svolte interamente in modo autonomo. Ci stiamo inoltre concentrando su ulteriori applicazioni dell'elettrificazione; anche i sistemi di propulsione marittimi e ferroviari rappresentano sfide entusiasmanti che vorremmo affrontare. Tuttavia, siamo ancora molto lontani da questi ambiti".
Autore: Andreas Leu, Lion Communication