I vantaggi del servizio Came per il cost saving del motore elettrico

1 Febbraio 2023

Uno dei servizi chiave che l’Area Ricerca e Sviluppo Came mette a disposizione della propria clientela è il servizio di Cost Saving.

Lo scopo di questo servizio, come dice il nome stesso, è di trovare una soluzione che permetta di ridurre i costi di un prodotto rispettando le richieste di performance dello stesso (statore avvolto in cassa ed albero-rotore).

Mai come in questi tempi, dove l’aumento dei prezzi della materia prima sta influenzando in maniera significativa i prezzi di vendita, questo servizio sta diventando strategico.

In questo articolo vi illustrerò un case study, progetto nato a metà 2020 in collaborazione ed in accordo con un nostro importante cliente del settore pompe, che sfocia nella richiesta a Came di ristudiare il kit componenti motore di largo consumo (statore avvolto in cassa ed albero-rotore di progettazione del cliente) in ottica saving.

Parliamo in particolare di un motore Mec 63 4 poli monofase 0,15kW 230/50 in servizio continuo.

Il progetto è stato quindi suddiviso in 4 fasi che vedremo in dettaglio:

Caratterizzazione al banco del motore di serie
Studio proposta alternativa in ottica saving
Realizzazione del campione e prova al banco
Prove di omologazione del campione presso il cliente

1. Caratterizzazione al banco del motore di serie

In questa prima fase è stata eseguita una prova completa al banco freno per verificare la curva caratteristica (sx), rilevare i parametri di ingresso ed uscita del motore e verificare la curva termica (dx).

La prova di riscaldamento al carico nominale ha evidenziato uno sbilanciamento significativo delle 2 fasi (principale ed ausiliaria), segno di una progettazione non ottimizzata in termini di prestazioni e massima efficienza, ma soprattutto di una conferma della possibilità di poter migliorare le prestazioni (a parità di volume lamiera e rame) o, come in questo caso, di ottenere prestazioni simili riducendo il volume di lamiera e rame e quindi di fatto riducendo il costo del motore.

Le prove di ottimizzazione eseguite al banco all’equilibrio termico hanno permesso di raccogliere dati utili per lo studio del nuovo motore e la proposta al cliente in ottica di saving

2. Studio proposta alternativa in ottica di saving

In questa seconda fase, sulla base dei dati raccolti e della simulazione eseguita nella prima fase, mi sono occupato del dimensionamento del nuovo motore.

Lo studio ha portato alla riduzione teorica del 30% del volume di lamiera e del 10% del peso di rame e di conseguenza ad una proposta significativa di saving al cliente che confermava quindi l’avanzamento del progetto alla fase successiva.

3. Realizzazione del campione e prova al banco

Nella terza fase del progetto abbiamo provveduto alla realizzazione dei disegni e delle schede tecniche, all’acquisto del materiale necessario ed alla realizzazione del campione alternativo.

Una volta eseguito il montaggio del motore campione nel nostro laboratorio con la componentistica a corredo del cliente, abbiamo iniziato la prova completa al banco freno per verificare, a parità di condizioni di carico, la nuova curva caratteristica (sx), rilevare i parametri di ingresso ed uscita del motore e verificare la nuova curva termica (dx).

Le prove di ottimizzazione eseguite al banco all’equilibrio termico hanno confermato la bontà della soluzione studiata (bilanciamento completo del riscaldamento delle 2 fasi) ed hanno permesso di testare il motore in sovraccarico fino al limite della classe termica di appartenenza.

Riduzione effettiva del volume di lamiera del 30%
Riduzione effettiva del 5% del peso di rame
Stessa prestazione del motore al carico nominale
Diminuzione della coppia massima del 10%, non significativo ai fini del benestare
Aumento della coppia di spunto del 15%, significativo ai fini del benestare
Riduzione della corrente assorbita del 10%, a parità di carico nominale
Riduzione del 7% del listino, a parità di condizioni di acquisto materia prima

4. Prove di omologazione del campione presso il cliente
In questa 4° ed ultima fase il cliente ha provveduto ad eseguire le necessarie prove di omologazione (prove al banco, prova della pompa nelle diverse condizioni di carico, test di vita).
Dopo circa un anno dal suo lancio il progetto si è chiuso positivamente con l’omologazione del campione ed il lancio del primo lotto di produzione di serie.

Conclusioni
Lavoro di squadra, competenze e conoscenze messe a disposizione, professionalità, scelta dei fornitori più qualificati, attenzione alle necessità del cliente; questi sono i punti chiave che hanno permesso di raggiungere l’obiettivo con grande soddisfazione del cliente e della squadra Came.