A prima vista, la tecnologia delle batterie non sembra avere molto a che fare con i prodotti a benzina. Tuttavia, se si guarda più da vicino, diventa subito chiaro che lo sviluppo di nuovi utensili elettrici a batteria combina una grande quantità di nuove conoscenze con l'esperienza di altri settori. Lo vediamo ad esempio nello STIHL AP 300S. Il nuovo pacco batterie combina lo sviluppo di metodi innovativi con la base delle conoscenze aziendali esistenti.
01 | L'IDEA DEL PRODOTTO
Dipartimento
Progettazione del sistema di batterie
Tutto deve iniziare con un'idea. E questo a volte è tanto astratto quanto semplice: Più potenza per una nuova sega, con il gruppo batteria come cuore di una nuova generazione di batterie. La nuova unità dovrebbe avere una potenza elettrica di 2,1 kilowatt, molto superiore a quella finora disponibile sul mercato. L'intero team di sviluppo ha accumulato nuove conoscenze a questo scopo, ma ha anche potuto attingere a un bagaglio di esperienze derivanti da progetti già portati a termine con successo.
02 | CONCEPT E IL PRIMO PROTOTIPO
Dipartimento
Progettazione del sistema del pacco batterie, tecnologia dei materiali tribologia
Quale cella può soddisfare i nuovi requisiti? Come si possono ottenere flussi di corrente maggiori in modo sicuro ed efficace? Il concetto è stato definito attraverso numerose discussioni, calcoli, test virtuali e reali, nonché valutazioni delle prestazioni, della sicurezza e della durata delle nuove celle. L'elevata capacità di trasporto della corrente è stata una delle sfide più importanti. Per raggiungere il livello desiderato nello STIHL AP 300S, è stato necessario collegare tra loro 30 celle in modo tale da ottenere prestazioni finora impensabili. Tuttavia, le prestazioni desiderate non erano più raggiungibili con i materiali e i metodi di giunzione conosciuti. Erano necessarie nuove idee e nuovi materiali per un processo nuovo e innovativo.
03 | SIMULAZIONE E OTTIMIZZAZIONE
Dipartimento
Metodi di calcolo attuali
La simulazione strutturale-meccanica e termica inizia generalmente prima della costruzione dei prototipi, ma al più tardi al momento della loro realizzazione, sia per i prodotti a batteria che per i classici utensili elettrici a benzina. In entrambi i casi, le metodologie virtuali vengono utilizzate per ridurre i cicli di test e per comprendere meglio i meccanismi speciali, in modo da poter apportare miglioramenti mirati nelle prime fasi di sviluppo. Le nuove confezioni sono state sottoposte anche ai primi test di sicurezza e di caduta rilevanti per l'omologazione al computer. Questo ha facilitato un rapido feedback ai progettisti e le modifiche al progetto. L'alloggiamento dello STIHL AP 300S è stato sviluppato in proprio.
04 | TESTING
Dipartimento
Validazione dei pacchi batteria
I prototipi dei nuovi pacchi batteria sono stati messi alla prova sui nostri banchi di prova STIHL nello stabilimento 2 di Waiblingen-Neustadt. Per cercare di individuare il maggior numero possibile di errori di progettazione, configurazione e applicazione, è stata condotta un'ampia gamma di test. Questi accertavano, ad esempio, le temperature massime durante la carica e la scarica, o quando l'utente le tocca. Gli stati di guasto, come un cortocircuito o un sovraccarico, sono stati indotti artificialmente per confermare che gli elevati requisiti di sicurezza del prodotto finale erano stati raggiunti. L'ampio portafoglio di test comprendeva anche indagini sulla durata e sulla robustezza del pacco batterie. STIHL si misura con standard che vanno ben oltre quelli richiesti dalla legge. In effetti, sono gli elevati standard di qualità dell'azienda che devono essere rispettati da tutti i nuovi sviluppi.
05 | PRODUZIONE DI SERIE
Dipartimento
Sviluppo del prodotto pacco batterie e caricabatterie, sviluppo della pre-produzione e sviluppo strategico del prodotto
Il nuovo processo di giunzione utilizzato per collegare le 30 celle della STIHL AP 300S è una caratteristica speciale del prodotto. Con questa innovazione STIHL sottolinea ancora una volta la sua leadership tecnologica. Per una buona ragione: STIHL è una delle prime aziende al mondo a utilizzare un processo di saldatura laser per i pacchi batteria nel settore degli elettroutensili, portandoli a maturazione sul mercato. I collegamenti in rame, spessi meno di mezzo millimetro, sono fissati ai poli delle celle con un laser di precisione. Per portare a termine con successo questo processo innovativo sono stati necessari numerosi test e cicli di ottimizzazione teorica, nonché un approfondito scambio e collaborazione con partner esterni. Il risultato è un processo di saldatura laser che ora viene utilizzato per produrre gli STIHL AP 100, 200, 300 e 300S, nonché gli AR 200L e 3000L nella produzione interna di Waiblingen-Neustadt. Per il prodotto professionale STIHL AR 3000L non sono solo 30, ma 90 celle che devono essere collegate in modo affidabile nel più breve tempo possibile. Questo è possibile solo con il nuovo processo.
