A prova di test
KTM Sportmotorcycle AG
Realizzare motociclette in grado di resistere alle condizioni più estreme e competere a livello internazionale con alcune tra le maggiori case produttrici del mondo è ordinaria amministrazione per KTM. Per mantenere la sua posizione leader, il grande costruttore di bolidi da corsa, da fuoristrada e a elevate prestazioni a due ruote si affida ai servizi di prototipazione e produzione forniti dal servizio di stampaggio a iniezione rapida di Protolabs®.
La casa austriaca KTM Sportmotorcycle AG realizza appena 110.000 moto l'anno, mentre un leader del settore come Honda sforna in media oltre un milione di esemplari al mese. Perciò come fa un costruttore relativamente minore e di nicchia come KTM a competere in un mercato dominato da un colosso giapponese?
Innanzitutto, KTM produce soltanto motociclette ad alte prestazioni, che notoriamente escono dalla fabbrica già “pronte per la pista”.
Gli sport motoristici sono senza dubbio la prova più dura per il pilota e per il mezzo, e anche il modo più veloce per trovare un punto debole in entrambi. Per molte gare di fuoristrada in alcune categorie, la classica griglia di partenza è composta principalmente da KTM. Nel corso degli anni, la società si è aggiudicata oltre 130 titoli mondiali ed è forse il concorrente più famoso della Dakar che si svolge ogni anno. La rottura di un pezzo dovuta a difetti di materiale o di progettazione può avere gravi conseguenze non soltanto per la gara, ma anche per l'azienda e per la reputazione duramente conquistata.
Helmut Gröbner è il responsabile di un team di dieci progettisti che si occupa dei componenti in plastica. “Il team di sviluppo dei prodotti è sottoposto a enormi pressioni” afferma. “Per ottenere l'autorizzazione alla produzione, i pezzi in plastica devono essere perfetti al 100%. Nulla è lasciato al caso. I nostri clienti ripongono in noi una fiducia incondizionata”.
Per ogni nuovo pezzo, si sviluppa inizialmente un modello in 3D con ProEngineer Wildfire, che viene immediatamente sottoposto ad approfondite analisi per testare le sollecitazioni statiche e dinamiche degli elementi finiti. Una volta finalizzato il progetto in 3D, l'azienda usa Moldflow per simulare il processo di stampaggio a iniezione e soltanto allora è possibile realizzare un prototipo per la prova fisica reale.
Nel caso di KTM, “reale” significa condizioni in cui la maggior parte dei piloti e delle moto non si troveranno mai. Ma i clienti di KTM hanno aspettative molto alte e le condizioni di prova per un nuovo pezzo devono essere ben più estreme di quelle abituali.
Nessuna prova virtuale potrà mai confermare la resistenza di un prototipo. L’unico modo per mettere un pezzo alla prova è realizzarlo e sottoporlo a condizioni estreme di carico, temperatura, sollecitazioni, ecc. Un prototipo deve essere quanto più vicino possibile alla versione di produzione finale, sia dal punto di vista meccanico sia in termini di materiali.
“Il nostro primo progetto con il servizio di stampaggio a iniezione rapida di Protolabs è stato la copertura di un silenziatore di scarico” racconta Gröbner. “Per l'utensileria avevamo un budget di soli €25-30.000 e non potevamo rischiare di andare direttamente in produzione con un progetto nuovo”. Il budget di sviluppo è un altro fattore che differenzia KTM dai grandi produttori come Honda.
“Avevamo anche tempi stretti. Un collega, però, si era ricordato di una pubblicità di Protolabs, perciò avevamo deciso di fare una prova. Abbiamo ricevuto il prototipo e subito dopo averlo provato abbiamo scoperto che il pezzo che avevamo progettato in plastica non era abbastanza resistente. Alla fine abbiamo deciso di produrre il pezzo in metallo, ma se non avessimo realizzato il prototipo con l’aiuto di Protolabs avremmo sprecato un mucchio di tempo e di denaro, rischiando magari di montare sulla moto un pezzo al di sotto della norma”.
Creare il pezzo da testare con i normali metodi di prototipazione additiva sarebbe stato inutile. “In azienda utilizziamo una stampante 3D ma chiaramente le uniche informazioni utili che questi pezzi avrebbero potuto darci sarebbero state di tipo visivo. Altri metodi di prototipazione, come la colata sottovuoto e la lavorazione con macchine a partire da plastica solida, sono utili ma il processo di richiesta, preventivazione e consegna sarebbe stato più lento rispetto a quello di Protolabs”.
La seconda occasione di lavorare con Protolabs è arrivata subito dopo la prima soddisfacente esperienza.
“Stavamo ottimizzando il progetto di un coperchio per il compartimento del filtro, che in precedenza realizzavamo in metallo” spiega Gröbner. “Volevamo progettare un coperchio in grado non soltanto di aprirsi velocemente senza bisogno di attrezzi, ma anche di restare chiuso, senza allentarsi a causa delle forti vibrazioni. Avevamo già alcune idee su come realizzare il pezzo in plastica, ma i tempi erano molto stretti e la produzione in serie era imminente. Dovevamo trovare una soluzione in fretta.
“Fortunatamente, il servizio di Protolabs ci è venuto ancora una volta in aiuto. Il primo pezzo che abbiamo realizzato ha mostrato immediatamente difetti di adattamento e problemi con il meccanismo di sicurezza. Abbiamo apportato alcune modifiche al progetto e con il secondo pezzo è andato tutto bene. Nel giro di appena cinque settimane, abbiamo provato due versioni, finalizzato il progetto e ottenuto 5.000 pezzi finiti di qualità pari a quella da produzione. Protolabs aveva anche scorte sufficienti di materiale in magazzino, perciò non abbiamo avuto ritardi. La produzione è iniziata senza intoppi e la soluzione per il coperchio del comparto del filtro si è dimostrata perfetta”.
Le KTM potranno essere pronte per la pista ma la maggior parte deve essere pronta anche per la strada, il che significa che i pezzi devono soddisfare gli elevati standard per la certificazione TÜV. “Avevamo progettato una nuova maniglia per il passeggero. Il punto fondamentale era decidere se usare la plastica o il metallo e, scegliendo la plastica, capire se il pezzo sarebbe stato sufficientemente resistente. Naturalmente TÜV testa soltanto i pezzi finiti di produzione, che siamo riusciti a presentare realizzandoli con Protolabs. I pezzi hanno superato i severi test e sono ora in piena produzione”.
La sfida successiva per Gröbner e il suo team si è presentata a pochi mesi dal salone INTERMOT di Colonia, una delle principali fiere del settore motociclistico.
“A soli tre mesi dalla fiera abbiamo deciso di realizzare l’ultima idea per il nuovo specchietto retrovisore della KTM 1190 Adventure, un anno prima rispetto al previsto”.
Come tutti gli appassionati di moto sanno, lo specchietto è un elemento importante, perché è sempre sotto gli occhi del pilota. Inoltre, la KTM Adventure è il fiore all’occhiello della casa e avrebbe catalizzato tutta l’attenzione dei clienti, dei rivenditori e della stampa mondiale. Il nuovo pezzo doveva essere perfetto.
“In genere il processo di progettazione impiega un anno intero per passare dall’idea alla fase di produzione” spiega Gröbner, “controlli tecnici compresi. In questo caso, siamo riusciti a completarlo in tempi record soltanto grazie a Protomold. Abbiamo progettato e ricevuto i pezzi, che sono stati sottoposti a controllo, autorizzati da TÜV e montati sulla moto da esporre all’INTERMOT. Soltanto alcuni attentissimi visitatori dello stand hanno notato che gli specchietti della moto presente in fiera e quelli della moto raffigurata sul poster promozionale erano diversi. È incredibile: siamo riusciti a riprogettare e produrre il nuovo pezzo battendo sul tempo perfino una stampante”.