Riassunto analitico
La necessità di implementare il concetto di sostenibilità all’interno dell’industria automobilistica è diventata una questione di cruciale importanza nell’economia odierna del settore: la selezione e rivisitazione di materiali eco-friendly, la minimizzazione dei rifiuti, l’attenzione al riciclo e al fine vita del prodotto, l’efficienza energetica e la riduzione od ottimizzazione dei costi operativi, sono diventati punti cardine del futuro dell’automotive.
È oggetto di studio, in questo elaborato, una metodologia per ottenere una riduzione del carbon footprint di un componente automotive mantenendone invariate la supply chain, il processo produttivo, l’assemblaggio con il resto del sistema di appartenenza, le proprietà meccaniche e, nei casi più fortunati, anche il peso del prodotto. Tale approccio opera sul material replacement, sostituendo un materiale primario con uno secondario e andando a soddisfare, in tema Design for Sustainability, il riciclo (con conseguente minimizzazione dei rifiuti) e la riduzione di costi ed emissioni di processo legati al materiale primario. Strumento fondamentale per questa proposta metodologica è il supporto fornito dalla piattaforma CAD based, che attraverso la modellazione integrata agli strumenti CAE, ha permesso inizialmente di intendere come reagisce il componente in materiale primario, e in seguito di lavorare, tramite l’ottimizzazione topologica, alla riprogettazione strutturale del nuovo componente in materiale secondario. La possibilità di validare con analisi strutturali integrate ogni step progettuale della metodologia consente di delineare la giusta strada da percorrere e costituisce un grande plus per snellire il workflow dell’approccio.
Tale metodo è stato verificato sul caso studio di uno schienale automobilistico, i cui vincoli sono la geometria, il peso, gli ingombri, la tecnologia di produzione e le caratteristiche strutturali (definite da appropriati casi di carico) del componente attuale in materiale primario. Gli esiti della prestazione meccanica sono stati di riferimento per il nuovo componente in materiale secondario, il quale è stato rimodellato sulla base delle linee di sforzo definite dall’analisi topologica, senza trascurare i compromessi progettuali di cui sopra. Il risultato permette una facile sostituzione sotto ogni punto di vista (assemblaggio, ingombri, massa, processo produttivo, catena di approvvigionamento), riducendo le emissioni di CO2 associate allo schienale.
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