Nelle gare automobilistiche il talento e l’esperienza del pilota sono importanti tanto quanto lo è la bravura del team dei progettisti. Per questo motivo, per raggiungere il massimo dei risultati è necessario che chi progetta disponga dei migliori strumenti di design e analisi. Il caso di Cupra, che ha scelto di utilizzare Creo di PTC per ottimizzare la progettazione dei componenti montati a bordo delle sue autovetture.
Cupra è nata nel 2018 come un marchio innovativo, fuori dai classici schemi, in grado di trasmettere uno stile emozionale unico, straordinario e prestazioni all’avanguardia che, da Barcellona, ispirano il mondo grazie ad auto ed esperienze uniche, innovative.
Nel 2021 Cupra ha partecipato a 70 gare di serie e di campionato TCR (Touring Car Championship) nazionali e internazionali. Nello stesso tempo, il marchio ha proseguito la sua strategia di passaggio all’elettrico attraverso la partecipazione ai challenge Extreme E e PURE ETCR. La creazione dell’e-Racer Cupra, autovettura full-electric, ha rappresentato il battesimo, ma anche la consacrazione delle competenze tecnologiche raggiunte dal marchio. L’obiettivo di Cupra è di proseguire lo sviluppo di questa auto da gara e acquisire conoscenze sui motori elettrici ad alte prestazioni che verranno successivamente applicate alla produzione di serie.
Dal progetto alla pista
Essere i migliori in pista richiede tutta la dedizione necessaria per rendere pienamente competitiva un’automobile. Parte di questo lavoro ha a che fare con il processo di progettazione e creazione dei componenti che equipaggiano il veicolo.
Queste attività hanno segnato un punto di svolta nel 1998, quando Cupra iniziò a lavorare con Pro/Engineer, software CAD parametrico di PTC. Prima di allora vi erano alcune parti che il team degli ingegneri non riusciva nemmeno a progettare, semplicemente a causa dell’elevata complessità. Grazie a Pro/Engineer è stato possibile per Cupra evolvere i componenti e testarne le prestazioni in modo molto più veloce.
“Utilizzare il software parametrico di PTC è stata per noi una vera rivoluzione”, spiega Jaume Tarroja, Direttore Full Vehicle Design presso Cupra Racing. “Abbiamo aumentato la nostra efficienza e qualità, rendendo più semplice implementare le modifiche e riducendo nettamente i tempi di sviluppo e produzione delle parti”.
Sulla scorta delle positive esperienze maturate, Cupra è così passata a Creo e oggi sfrutta tutto il pacchetto delle sue funzionalità. “In precedenza, progettavamo in 2D, trasmettendo alla produzione i disegni con tutti i conseguenti errori che potevano verificarsi. Oggi è possibile progettare e verificare direttamente in 3D non solo i componenti, ma intendo dire tutta l’auto, con tutti i componenti assemblati. Possiamo apportare tutte le modifiche del caso senza stravolgere il progetto e in un ambiente stabile. Questo per noi ha rappresentato un gigantesco balzo in avanti”, sottolinea Tarroja.
Con Creo è tutto più semplice
Il reparto ingegneria di Cupra utilizza compiutamente le funzionalità offerte da Creo, ma le aree più rilevanti sono quattro.
Innanzitutto, la progettazione Top-Down. Un progetto top-down fornisce un’ossatura di base agli ingegneri che consente di definire la struttura generale del veicolo. Facendovi riferimento, gli ingegneri possono progettare e assemblare i loro componenti, sapendo che, se si rendesse necessario eseguire una riprogettazione o apportare una variazione al modello, i cambiamenti si rifletteranno automaticamente su tutti i componenti. Poiché questa “impalcatura di base” comprende anche i meccanismi cinematici, gli ingegneri di Cupra sono in grado di determinare eventuali interferenze fra i componenti in maniera molto veloce mediante simulazione. Ciò permette di evitare molti errori e, quindi, risparmiare ore di progettazione.
Un’altra funzionalità molto importante è quella che permette di effettuare simulazione mediante metodo agli elementi finiti. Questa opzione permette di simulare lo stress sui componenti in una situazione reale. In tal modo si offre una vista molto precisa sulla correttezza del progetto, evidenziandone i possibili punti deboli.
Di utilità estrema si sono rivelate anche le funzionalità dedicate alla gestione delle lamiere, delle tubazioni e dei cablaggi. Le specifiche funzioni dedicate alla lamiera semplificano la creazione di parti e componenti e aiutano i progettisti ad ottenere parti più leggere, con prestazioni più elevate, quindi con risultati migliori a fronte di risparmi economici. Per quanto riguarda piping e cablaggi, con l’apposito modulo di Creo è possibile gestire la stesura di cablaggi elettrici e simulare il raffreddamento. Per Cupra questo ha rappresentato un grosso passo avanti; in precedenza veniva modellato un prototipo, poi inviato al fornitore che lo replicava. Oggi, grazie a PTC, è possibile simulare tutto al computer, compresi il cabling e il piping, in modo che, quando la parte viene prodotta, tutto sia ok fin dall’inizio.
È importante menzionare anche le feature di modellazione delle superfici parametrica e a mano libera, che Cupra utilizza nella progettazione dei suoi componenti. Essa permette di combinare liberamente curve e forme delle parti sviluppate. A tale scopo, utilizza una feature di formatura mediante suddivisione, che offre un maggiore controllo della superficie e dettagli più fini che non modificano la forma esistente.
Una roadmap verso l’innovazione
Cupra ha già messo a punto una precisa roadmap che la vedrà utilizzare progressivamente Creo in modo sempre più spinto. I nuovi moduli che l’azienda intende implementare includono la progettazione generativa controllata da IA, la progettazione ottimizzata per l’additive manufacturing e la modellazione comportamentale. Come riferisce Tarroja, “nella progettazione della componentistica meccanica, Creo offre livelli di stabilità e precisione che non hanno eguali sul mercato”.
In aggiunta, Cupra si avvale anche del software PLM Windchill. Si tratta di una soluzione per la gestione delle informazioni che permette di integrare dati e processi in modo efficace lungo l’intero ciclo di vita del componente, dall’idea iniziale alla progettazione, alla produzione, fino alla manutenzione finale.
Nel caso di Cupra, quest’applicazione è stata implementata nel 2014 e ha introdotto evidenti vantaggi nella gestione del prodotto. Con Windchill è possibile modificare un componente o un veicolo completo con la certezza che l’intero team venga aggiornato all’istante, con un semplice click, all’ultima versione disponibile, riducendo tempi ed errori.
Tanti i benefici diventati irrinunciabili
Dopo oltre vent’anni d’uso delle soluzioni PTC, Cupra è molto soddisfatta dei risultati. Come afferma Tarroja, “nel mondo delle competizioni automobilistiche è indispensabile migliorare le prestazioni dei veicoli in modo costante, di anno in anno. E alla necessità del miglioramento si abbina quella di riduzione dei costi”.
Le soluzioni PTC hanno avuto un ruolo chiave in questo processo. “I tool di progettazione di PTC sono evoluti di pari passo con l’industria, il che ha portato a incrementare le nostre possibilità di miglioramento. Il time to market di un nuovo veicolo è stato ridotto di oltre il 20%”, prosegue Tarroja.
Non di meno, sono state ottenute delle significative riduzioni nel peso dei componenti grazie all’ottimizzazione della progettazione: si è riusciti a ridurre i pesi di circa il 10% mantenendo inalterate le proprietà meccaniche. Ciò è stato in larga parte possibile grazie all’impiego delle tecniche agli elementi finiti. Grazie alle eccezionali capacità di gestione delle lamiere di Creo è stata ottenuta una riduzione del costo dei componenti del 15% circa.
Se Cupra contribuisce a innovare il mondo delle corse è dunque anche grazie alla tecnologia parametrica del software creo di PTC.
