Bosch Home Comfort: una nuova linea di verniciatura a polvere per componenti destinati alle pompe di calore, a supporto della transizione energetica europea

Lo stabilimento Bosch di Aveiro è oggetto di un piano di investimento finalizzato al potenziamento della capacità produttiva di pompe di calore destinate al mercato europeo e al supporto della transizione energetica del settore edilizio verso modelli ad alta efficienza. Nell’ambito dell’intervento è stata installata una nuova linea di verniciatura a polvere progettata da Fimel, integrata con forno di polimerizzazione ibrido dotato di pannelli IR catalitici BOOSTERCAT® di Infragas.

Negli ultimi anni il settore edilizio europeo sta attraversando una trasformazione profonda. Gli edifici non sono più concepiti unicamente come spazi abitativi o funzionali, ma come sistemi energetici complessi, progettati per ridurre i consumi, interagire con l’ambiente circostante e abbattere progressivamente la propria impronta climatica. Si sta affermando in modo sempre più preponderante il paradigma degli edifici a energia quasi zero (NZEB – Nearly Zero Energy Buildings), oggi uno dei pilastri delle politiche europee per la transizione energetica.

Un edificio NZEB non è semplicemente un edificio “più efficiente”; è il risultato di un equilibrio ingegneristico tra involucro, impianti e produzione energetica. La riduzione dei consumi prende avvio dalla qualità dell’involucro edilizio: isolamento termico avanzato, controllo dei ponti termici, serramenti ad alte prestazioni e un’elevata tenuta all’aria consentono di ridurre in modo significativo le dispersioni energetiche. A questo livello si affianca quello impiantistico, in cui ogni tecnologia deve operare con la massima efficienza. I sistemi di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore, ad esempio, garantiscono il ricambio d’aria senza compromettere le prestazioni energetiche dell’edificio, recuperando gran parte del calore dell’aria espulsa. Le pompe di calore, invece, trasferiscono l’energia termica da sorgenti a bassa temperatura verso l’interno dell’edificio mediante un ciclo termodinamico alimentato elettricamente e consentono di ottenere elevati livelli di efficienza stagionale (SCOP), nettamente superiori rispetto ai sistemi tradizionali. La diffusione di queste tecnologie è strettamente legata al processo di decarbonizzazione del settore edilizio europeo, che rappresenta una delle leve principali per il raggiungimento degli obiettivi climatici. Questo scenario è ormai realtà in molti paesi del Nord Europa e sta rapidamente consolidandosi anche in Germania, Francia, Spagna e Italia, dove la transizione verso edifici a basse emissioni procede a ritmo sostenuto.

Proprio il tema della diffusione delle pompe di calore e del loro ruolo nella transizione energetica è emerso nel corso del reportage del team ipcm® presso Bosch Home Comfort, ad Aveiro, in Portogallo. Il sito è stato recentemente oggetto di un importante investimento destinato non solo all’incremento della capacità produttiva, ma anche al rafforzamento di un ecosistema industriale in grado di supportare la crescente domanda di tecnologie ad alta efficienza energetica. L’obiettivo è consolidare il ruolo di Bosch nella filiera europea delle pompe di calore, accompagnando l’evoluzione del mercato verso soluzioni sempre più sostenibili ed elettrificate. Nell’ambito di questo piano di sviluppo è stato recentemente installato anche un nuovo impianto di verniciatura a polvere progettato e realizzato da Fimel (Águeda, Portogallo), dotato di un forno di polimerizzazione ibrido equipaggiato con pannelli infrarossi catalitici BOOSTERCAT® di Infragas (Mappano, Torino).

La crescita dello stabilimento di Aveiro

La storia di Bosch in Portogallo è, in realtà, la storia di una trasformazione industriale che riflette l’evoluzione del settore energetico europeo. Tutto ha inizio nel 1977 ad Aveiro con la nascita di Vulcano Termodomésticos, realtà specializzata nella produzione di scaldacqua a gas che si afferma rapidamente come punto di riferimento per il mercato locale. Il passaggio decisivo avviene nel 1988, quando Bosch acquisisce l’azienda e integra lo stabilimento nella propria rete produttiva internazionale. “Dal quel momento in poi, lo stabilimento si è adattato alle differenti esigenze del mercato tedesco e del Nord Europa: dalla produzione di scaldacqua si passa alle caldaie murali, ai sistemi solari termici, fino alle attuali pompe di calore e alle soluzioni più avanzate per il comfort abitativo. Oggi il sito rappresenta uno dei poli strategici della divisione Bosch Home Comfort e un hub industriale di riferimento per le tecnologie legate alla climatizzazione e alla produzione di acqua calda sanitaria”, afferma José Oliveira, Process Engineer di Bosch.

Lo stabilimento di Aveiro è anche un laboratorio tecnologico: qui sono nate soluzioni pionieristiche come il primo scaldacqua connesso, controllabile tramite app, segno di una trasformazione che ha portato la climatizzazione e la produzione di acqua calda verso un modello sempre più digitale e integrato. Inoltre il team di R&D lavora su progetti che spaziano dagli impianti termici alle soluzioni IoT, fino agli strumenti di diagnostica remota. Non sorprende quindi che proprio il polo aveirense rappresenti oggi uno dei principali poli europei di Bosch per lo sviluppo e la produzione di pompe di calore, tecnologie destinate a svolgere un ruolo sempre più centrale nell'evoluzione degli edifici ad alta efficienza energetica.

La nuova linea di verniciatura

Il ciclo produttivo delle pompe di calore prende avvio dall’arrivo delle materie prime, principalmente lamiere in acciaio, una parte delle quali viene successivamente stampata, lavorata meccanicamente e verniciata internamente nello stabilimento. All’ingresso della linea si trova l’area di carico, dove i manufatti vengono posizionati manualmente sul convogliatore monorotaia progettato da Futura (Robecco Pavese, Italia). Le bilancelle, sviluppate congiuntamente dai team Fimel e Bosch, sono progettate specificamente in funzione della geometria dei componenti da trattare. Ogni supporto è dotato di un sistema di identificazione tramite codice che viene scansionato immediatamente dopo il carico e che consente al sistema gestionale dell’impianto di riconoscere il pezzo e impostare automaticamente il ciclo corretto di trattamento. Successivamente, i componenti entrano nel tunnel di pretrattamento, articolato in otto fasi. “Il tunnel è dotato di un sistema di trattamento degli effluenti con pompe ridondanti per garantire la continuità operativa in caso di guasto, oltre a sistemi di ultrafiltrazione e dosaggio automatico. Dopo il pretrattamento, i pezzi passano attraverso un forno di asciugatura ibrido, alimentato sia a gas sia a elettricità, per poi essere trasferiti alla cabina di verniciatura, installata all’interno di una camera bianca a condizioni controllate. Prima dell’ingresso in cabina, il trasportatore può ruotare di 90° in funzione della geometria del componente, consentendo alle pistole di raggiungere in modo uniforme tutte le superfici da trattare”, spiega Virgilio Direito, tecnico commerciale di Fimel.

“La cabina automatica fornita da Wagner è equipaggiata con il centro polveri SuperCenter EVO progettato per garantire cambi colore rapidi, elevata affidabilità e assenza di contaminazioni”, prosegue. Le pistole sono alimentate dal sistema Polifluid® di Eurosider (Grosseto, Italia), che utilizza azoto secco come gas di trasporto in sostituzione dell’aria compressa tradizionale. Questa tecnologia consente un trasferimento più stabile della polvere, con elevata efficienza di deposizione, riduzione degli sprechi e maggiore uniformità applicativa e contribuisce quindi alla stabilità del processo e all’elevata qualità superficiale del rivestimento.

La fase di polimerizzazione

A seguito dell’applicazione, il trasportatore convoglia i componenti all’interno di un forno di polimerizzazione a campana, anch’esso ibrido e dotato di pannelli BOOSTERCAT® di Infragas. Si tratta di pannelli infrarossi catalitici a gas potenziati con effetto BOOST (energia IR+aria) ideali per la gelificazione polvere su componenti che richiedono elevate finiture qualitative. Questi pannelli infrarossi catalitici ventilati integrano una tecnologia che combina l’azione del riscaldamento catalitico con un sistema di ventilazione forzata, ottenuta tramite canalizzazioni dell’aria incorporate o flange di alimentazione aria posizionate sul retro del bruciatore. La soluzione consente un riscaldamento uniforme e controllato del pezzo e migliora l’efficienza energetica e la stabilità del processo.

Oltre a ridurre notevolmente i tempi di processo termico che sarebbero necessari con un unico forno ad aria calda, i pannelli infrarossi catalitici BOOSTERCAT consentono di gelificare rapidamente la vernice a polvere con un triplice effetto: evitare lo spolvero, risparmiare energia e rispettare l’ambiente.

L’attenzione all’ambiente è insita nella tecnologia catalitica Infragas, che trasforma il gas in energia infrarossa senza produrre fiamma. Tale reazione chimico/fisica permette di non rilasciare incombusti o monossido di carbonio. I pannelli infrarossi BOOSTERCAT consentono ai produttori di impianti di compattare la lunghezza del forno e di proporre all’utilizzatore un sistema innovativo che riduce i tempi di processo aumentando la produttività ed anche la qualità dela finitura.

Digitalizzazione e manutenzione predittiva in ottica Industria 4.0

La linea di verniciatura dello stabilimento Bosch di Aveiro è implementata secondo i principi dell’Industria 4.0, che integra sistemi automatizzati, sensoristica avanzata e sistemi digitali di gestione dei dati a supporto del controllo continuo e della tracciabilità dell’intero ciclo di processo. “I principali parametri— temperature, tempi ciclo, condizioni chimico-fisiche e variabili operative — vengono acquisiti in tempo reale tramite una rete di sensori distribuiti lungo la linea e trasmessi al sistema MES aziendale, dove vengono registrati, analizzati e archiviati”, prosegue il Project Engineer.

Il sistema produttivo è basato su logica recipe-driven: ogni componente viene identificato in ingresso tramite codice QR e associato a una specifica ricetta di verniciatura. Tale ricetta definisce automaticamente tutti i parametri di processo, inclusi cicli di pretrattamento, settaggi applicativi e tipologia di prodotto verniciante, eliminando la necessità di intervento manuale e garantendo la completa ripetibilità del processo. Il controllo si estende anche alla gestione dei colori, attraverso un sistema di cross-check automatico che verifica la corrispondenza tra codice pezzo e polvere caricata nel SuperCenter EVO. In caso di incongruenza, il sistema impedisce l’avvio del ciclo.

I dati vengono trasmessi in tempo reale anche al reparto manutenzione di Bosch. “Il nostro approccio si basa su strategie condition-based e predittive, attraverso l’analisi continua dei dati provenienti dalla linea.

Eventuali deviazioni dai parametri impostati — come variazioni di temperatura, pH o altri indicatori critici — generano, infatti, alert automatici che ci consentono di intervenire in modo tempestivo e mirato”, spiega Rui Rodrigues, Maintenance Manager di Bosch. “Le attività di manutenzione sono concentrate su un numero ridotto di fornitori specializzati, tra cui Fimel per il sistema di verniciatura, e altri partner tecnici per altri impianti installati all’interno dello stabilimento, con l’obiettivo di standardizzare gli interventi e aumentarne l’efficacia. Tutti i nostri impianti sono completamente sensorizzati e collegati a una piattaforma centralizzata, che consente il monitoraggio continuo di motori, sistemi e variabili energetiche, anche in collaborazione con il reparto infrastrutture per l’analisi dei consumi di gas ed elettricità. Questa architettura complessa consente di passare da una logica reattiva a una manutenzione predittiva, e di ridurre quindi in modo significativo i fermi impianto. Nei processi di verniciatura, la capacità di anticipare le anomalie rappresenta un fattore critico per la continuità produttiva. È inoltre in fase di implementazione un ulteriore livello di automazione che prevede la generazione automatica degli ordini di manutenzione a partire dagli allarmi dei sensori degli impianti e la loro assegnazione ai relativi fornitori, riducendo progressivamente l’intervento manuale”, continua Rodrigues.

Conclusioni

L’evoluzione dello stabilimento Bosch di Aveiro si inserisce nel processo di trasformazione dell’industria europea verso modelli produttivi sempre più digitalizzati, automatizzati e orientati all’efficienza. “Abbiamo scelto i nostri partner tecnologici, in particolar modo Fimel e Infragas, per l’affidabilità e la qualità dei loro prodotti, dimostrate nel tempo. Fimel è un partner storico in quanto aveva realizzato la precedente linea di verniciatura a polvere circa 23 anni fa”, continua Oliveira. “Anche la collaborazione con Infragas si sviluppa su un rapporto consolidato nel tempo, evoluto dai pannelli infrarossi tradizionali installati sull’impianto storico all’attuale tecnologia BOOSTERCAT® integrata nel forno di polimerizzazione”, conclude.