Le sfide legate all’assistenza e alla manutenzione degli autoveicoli elettrici e di quelli a guida autonoma

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L’avvento dei veicoli elettrici, o EV (Electric Vehicles), fa emergere una serie di nuove problematiche legate alla formazione tecnica dell’intera rete di assistenza, a partire dai grandi concessionari fino alle piccole officine. Come possiamo garantire che tutti possiedano sempre una corretta documentazione?

Per adattarsi alle novità imposte dalla diffusione e dallo sviluppo dei veicoli elettrici e di quelli a guida autonoma, anche le strutture che si occupano di assistenza e di manutenzione in ambito automobilistico stanno affrontando una evoluzione, non meno degli altri attori del settore. I motori endotermici verranno infatti presto soppiantati dai motori elettrici, i quali sono di per sé meno complessi e richiedono molta meno manutenzione. Cionondimeno, la complessità globale degli autoveicoli continuerà ad aumentare, man mano che i sistemi elettrici ed elettronici installati a bordo diventeranno più grandi, più sofisticati, e sempre più critici per il corretto funzionamento del veicolo. I sistemi per l’assistenza alla guida o per la guida autonoma, ad esempio, richiederanno la presenza di una fitta rete di sensori e di unità di elaborazione dedicati alla rilevazione dell’ambiente in cui il veicolo si muove ed alla distribuzione di istruzioni operative ai suoi vari sottosistemi.

I veicoli elettrici e quelli a guida autonoma lanciano nuove ed impegnative sfide a quella porzione del settore automotive che ruota intorno ai servizi di assistenza, sfide che impongono la necessità di una formazione speciale e la gestione di nuovi appositi processi. I tecnici dedicati all’assistenza dovranno acquisire nuove tecniche ed accumulare un nuovo tipo di esperienza, per essere in grado di diagnosticare e di riparare i guasti delle automobili elettriche e di quelle a guida autonoma in modo efficace e, soprattutto, sicuro.

Le sfide legate all’assistenza per gli EV

I sistemi di propulsione elettrici richiedono cablaggi con altissime tensioni per trasportare l’energia dalle batterie sia al motore elettrico che ad altri sottosistemi critici. Ne consegue che con gli EV è necessario adottare una serie di precauzioni di sicurezza aggiuntive, atte a proteggere i tecnici che eseguono gli interventi di manutenzione. È stata quindi necessaria una revisione delle procedure utilizzate per la progettazione dei veicoli, come anche di quelle per la loro gestione in officina, al fine di garantire tali nuove rafforzate esigenze di sicurezza.

Le case costruttrici di EV hanno deciso di adottare un approccio del tipo safety by design, provvedendo ad integrare numerosi meccanismi di sicurezza direttamente all’interno dei progetti relativi ai cablaggi ed ai sistemi ad alta tensione. Ciò è stato realizzato mediante numerosi metodi, tra i quali l’uso di dispositivi di interblocco (o interlock loop) per l’alta tensione, o il monitoraggio dei possibili stati di corto-circuito e di isolamento.

Per mitigare i potenziali rischi correlati agli interventi sui sistemi ad alta tensione, sono inoltre necessari appositi cambiamenti di tipo organizzativo e nuove procedure per le attività di officina. Innanzitutto, al momento dell’arrivo in officina, i veicoli equipaggiati con sistemi ad alta tensione devono essere subito separati dagli altri, prevedendo apposite aree loro dedicate in cui svolgere le attività di diagnosi o di manutenzione, per via dei pericoli legati agli alti voltaggi dei sistemi di distribuzione elettrica o a possibili difetti delle batterie. I tecnici a essi dedicati dovranno naturalmente essere dotati di speciali dispositivi di protezione individuale, o PPE (Personal Protective Equipment), in grado di isolarli dalle correnti elettriche e di proteggerli dalle sostanze chimiche pericolose presenti nelle batterie.

Altrettanto importante è, inoltre, garantire che i tecnici abbiano ricevuto un’adeguata formazione. La formazione relativa ai sistemi ad alta tensione dei veicoli elettrici assume un’importanza cruciale, per via della peculiarità dei requisiti e delle precauzioni associati ad un tale ambiente di manutenzione. All’interno di questi ambienti lavorano infatti contemporaneamente numerose persone aventi diversi ruoli, ognuna delle quali si muove ed opera in prossimità, se non addirittura all’interno, di veicoli in fase di manutenzione. Da ciò discende la necessità di diversi livelli di formazione, ciascuno appropriato per una differente tipologia di figura professionale.

La figura seguente mostra una durata indicativa della formazione necessaria per i diversi livelli.

Sono necessari diversi livelli di formazione per l’ampia gamma di operatori presenti all’interno di un ambiente dedicato alla manutenzione dei veicoli elettrici.

Il primo livello di formazione si focalizza sulla consapevolezza che deve essere posseduta da chiunque, all’interno di un’officina o di un’auto concessionaria, si possa trovare nelle vicinanze di un veicolo elettrico. Questo tipo di formazione copre le procedure base relative alla sicurezza, come l’utilizzo della segnaletica di avvertimento da apporre sugli EV in fase di manutenzione. L’impegno richiesto, normalmente, è di qualche ora.

Il livello successivo consiste nella formazione dedicata a tutti i tecnici che operano in prima persona su sistemi ad alta tensione. Questa formazione insegna, ad esempio, le procedure per l’avviamento e lo spegnimento dei sistemi ad alta tensione presenti nei veicoli. I tecnici devono disattivare correttamente le alte tensioni presenti nel veicolo, per poter iniziare il proprio lavoro in condizioni di sicurezza, nonché riattivare nuovamente i sistemi a lavoro terminato, prima di restituire il veicolo al cliente.

Alcuni tecnici, infine, devono ricevere una formazione di tipo più avanzato in quanto rivestono, all’interno di quella struttura di assistenza, stabilimento di produzione o concessionaria, il ruolo di esperti specializzati sui sistemi ad alta tensione. Si tratta tipicamente dei tecnici responsabili delle diverse attività condotte sulle batterie: dalla diagnostica, alla classificazione, alla sostituzione, fino al riciclaggio o all’eventuale riparazione.

La manutenzione dei veicoli a guida autonoma

Un’accurata manutenzione delle auto a guida autonoma è naturalmente fondamentale per garantire che il loro funzionamento rimanga sicuro e affidabile nel tempo. Per i tecnici, sarà dunque imperativo identificare i malfunzionamenti in modo accurato ed attuare i corretti interventi risolutivi. Due strumenti indispensabili per assicurare la tracciabilità degli interventi di manutenzione e garantirne la qualità sono costituiti dalla documentazione di servizio e da un adeguato addestramento.

Con la progressiva diffusione dei veicoli a guida autonoma, la capacità di reperire qualsiasi informazione relativa alla manutenzione ed alla riparazione diventerà sempre più importante.

La complessità dei sistemi di guida autonoma crea un divario, in termini di formazione necessaria per la loro manutenzione, tra i nuovi veicoli e quelli tradizionali a guida umana. L’aggiornamento dei tecnici addetti al servizio, per passare dall’assistenza di natura meccanica a quella di natura elettrica, oppure a quella specifica per le alte tensioni, rappresenta tuttavia solo il primo passo nel processo di adeguamento del personale di officina. La transizione verso i servizi di assistenza per veicoli a guida autonoma richiede infatti un incremento delle capacità degli addetti di tipo non lineare. Ciò soprattutto perché i tecnici dell’assistenza dovranno essere in grado di ispezionare e di riparare anche gli elementi relativi alla connettività presenti all’interno del veicolo. Queste nuove architetture di rete, con i relativi componenti elettrici ed elettronici, sono inoltre destinate ad evolvere ulteriormente, introducendo tecnologie completamente nuove, che a loro volta richiederanno nuovi approcci. Cercando di immaginare l’aspetto di un’officina di assistenza del futuro, Greg Potter, del Equipment and Tool Institute, in Michigan, ha detto:

“Il reparto di assistenza di un concessionario auto assomiglierà al Genius Bar presente negli Apple Store. Vedremo degli ingegneri elettronici lavorare al fianco degli altri tecnici meccanici, meno specializzati, che si occuperanno del cambio olio e di sostituire le gomme”.

L’estensione del flusso digitale a supporto dell’assistenza e della manutenzione degli EV

Esiste una classe di nuovi strumenti di progettazione espressamente focalizzati sulla riduzione dei tempi e delle risorse necessari per creare documentazione tecnica. Alcuni dei più avanzati, come ad esempio Capital Publisher, sono in grado di riutilizzare direttamente le informazioni provenienti dai processi ingegneristici presenti a monte. Gli ingegneri, dunque, non hanno più bisogno di ridisegnare manualmente gli schemi elettrici, ricopiando dati presi da dei fogli di calcolo. Tutti i dati necessari possono essere importati ed automaticamente disposti nel documento sotto forma di accurati schemi elettrici.

In precedenza, il reparto addetto alla produzione della documentazione tecnica avrebbe manualmente prelevato tutti i dati necessari, ridisegnato gli schemi, ed infine verificato che i dati relativi ai cablaggi coincidessero con quelli del progetto. Ora, invece, gli ingegneri possono ottenere lo stesso risultato configurando la generazione automatica della documentazione elettrica. L’apposito motore configurabile è in grado di manipolare tutti i dati progettuali, inclusi modelli 3-D, viste di dettaglio, codici diagnostici e procedure di riparazione, nonché risorse globali come librerie dei simboli e stili grafici. Gli ingegneri possono quindi estrarre e collegare dati correlati tra loro, ri-partizionare i diagrammi, riformattare la documentazione, nonché esportarla in molteplici formati come PDF, HTML, o S1000D.

La possibilità, offerta dai moderni strumenti di progettazione, di automatizzare la creazione della documentazione tecnica genera evidenti benefici per il team addetto alla sua produzione, quali una riduzione dei tempi di pubblicazione e dei relativi costi, nonché un minor numero di errori residui presenti nei documenti prodotti. La documentazione, tuttavia, oltre ad essere consegnata insieme al prodotto, viene anche utilizzata internamente per le revisioni progettuali, per monitorare le modifiche tra diverse versioni dei sistemi di cablaggio, nonché ad uso dell’area tecnica addetta all’assistenza e alla manutenzione. A supporto delle revisioni progettuali e delle attività di comunicazione con i fornitori, strumenti come Capital Publisher sono in grado di fornire contenuti molto più ricchi di informazioni, che migliorano la comprensione del prodotto e l’identificazione delle modifiche. Usando la documentazione, i tecnici addetti all’assistenza possono diagnosticare i malfunzionamenti, riparare il veicolo e restituirlo al cliente in tempi più rapidi. I tecnici possono in tal modo eliminare le riparazioni ripetute, producendo un aumento del valore e dell’immagine del marchio e migliorando i livelli di customer retention e di customer satisfaction.

Una documentazione di servizio di tipo smart ed interattiva aiuta a risolvere le problematiche generate all’interno dell’ambiente di assistenza dalla presenza dei veicoli elettrici e di quelli a guida autonoma. Utilizzando direttamente i dati progettuali relativi al cablaggio degli EV, gli ingegneri possono assicurarsi che le informazioni contenute nella documentazione di servizio siano totalmente accurate. Questo aspetto assume un’importanza critica nel caso dei veicoli elettrici o a guida autonoma, data la complessità dei sistemi presenti ed i vincoli imposti dai cablaggi ad alta tensione. Diagrammi di cablaggio non accurati potrebbero infatti sfociare in problematiche di sicurezza per l’intera officina, nel caso che i componenti ad alta tensione non venissero identificati correttamente.

L’assistenza post-vendita e la manutenzione dei veicoli diventeranno sempre più importanti e cruciali, con l’aumentare dell’elettrificazione dei veicoli e con la diffusione di quelli a guida autonoma. Tali tecnologie fanno emergere nuove difficoltà e nuove sfide per i tecnici addetti all’assistenza, con l’avvento delle nuove generazioni di veicoli. Grazie alle soluzioni avanzate per la progettazione dei sistemi elettrici, le case automobilistiche possono fornire ai propri tecnici dell’assistenza gli strumenti di cui hanno bisogno per affrontare le sfide imposte dalla manutenzione dei nuovi veicoli. Ciò consentirà di garantire che i veicoli continuino ad operare in modo sicuro ed efficiente mentre trasportano persone e beni in giro per il mondo.

Gli autori

Dan Scott è Marketing Director nella divisione Integrated Electrical Systems di Mentor, a Siemens Business.

Steve Trythall è Product Line Director nella divisione Integrated Electrical Systems di Mentor.

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