L’applicazione della strategia di riduzione dei costi: modular design, functional integration, scalability, low cost solution

Per affrontare il problema della riduzione dei costi del propulsore elet- trico, tale importante sottosistema del veicolo è stato scomposto in sottosi- stemi o componenti di livello inferiore, al fine di rendere più agevole sia l’identificazione delle problematiche sia l’individuazione delle opportunità di riduzione dei costi.

Dopo avere accertato che il problema di costo (elevato) del veicolo deri- vava dal propulsore elettrico (driver di costo di “primo livello”), mediante un’analisi di tale driver è emerso che il suo impatto sul costo del veicolo derivava dalla sua configurazione23 _{e dal costo di acquisto di alcuni compo-}

nenti (driver di costo di “secondo livello”). Tale constatazione è stata sup- portata da una scomposizione del sistema di propulsione in sottosistemi, os- sia: il sistema batteria, l’elettronica di trasmissione ed il motore elettrico. Quindi i primi passi nella gestione dei cost driver sono stati l’identificazione dei driver di costo più rilevanti, i quali possono anche corrispondere a parti del prodotto (come in questo caso) e la loro scomposizione per favorire lo sviluppo di soluzioni per gestire i driver di costo di “primo livello”. A questo punto, facendo riferimento ai sottosistemi del propulsore elettrico, sono state individuate le soluzioni progettuali per affrontare il problema della

23 _{La configurazione del prodotto è inclusa nelle scelte di politica all’interno della classifica-} zione di Porter, 1985 e nei cost driver operativi nella tassonomia di Shank e Govidarajan, 1993. Tale constatazione suggerisce che in questa fase di analisi dei costi può essere utile collegare i cost driver, così come sono stati classificati nel paragrafo 2 di questo lavoro, alle parti del veicolo che rappresentano, a loro volta, oggetti di costo che impattano sul costo com- plessivo del veicolo.

configurazione del sistema di propulsione elettrico e del costo di acquisto di alcuni componenti dello stesso. Il passo successivo è stato quindi lo sviluppo di soluzioni progettuali per ridurre l’entità e l’incidenza di alcuni costi fissi comuni. A tale proposito sono stati applicati la modular design, la functional integration, la scalability e l’utilizzo di low cost solution. (si veda, tra gli altri: Ehrlenspiel et al., 2010; Wouters e Morales, 2014; Ulrich et al., 1993). La modularità è stata pianificata per la batteria (Figura 3.3). Una batteria composta da più moduli avrebbe permesso di scegliere il numero adeguato di moduli per ottenere la giusta potenza per diversi veicoli.

Fig. 3.3 – a) Modulo base della batteria; b) e c) Esempio di sistema batteria

a)

b) c)

Inoltre, il design modulare consente di evitare ulteriori costi di sviluppo delle batterie con diversa potenza, poiché la “giusta potenza” può essere otte- nuta attraverso l’unione di più moduli. In questo modo, i costi di sviluppo sono limitati a quel particolare tipo di modulo e condivisi tra tutti i moduli che fa- ranno parte di batterie di diversa potenza ma ottenute in “maniera additiva”, cioè utilizzando più volte lo stesso unico modulo. Pertanto, in questo caso, la modularità è un modo per ottenere economie di scala e ridurre l’incidenza del costo di sviluppo per unità, come evidenziato in letteratura (Wouters et al., 2016). Inoltre si nota che tali riduzioni di costo riguardano un componente di solito non prodotto dall’azienda che costruisce i veicoli, ma realizzato dai for- nitori. La riduzione dei costi di questo componente si trasferisce al produttore del veicolo mediante i minori prezzi di acquisto, ma è interessate ricordare che

questo beneficio è frutto di una relazione inter-organizzativa tra produttore e fornitore (entrambi partecipanti al progetto RESOLVE) che rappresenta, come si è visto nel paragrafo 2, un altro potenziale cost driver.

La scalability invece riguarda l’inverter. Lo sviluppo dell’inverter con un design scalabile rende questo componente utilizzabile in motori con diversa potenza, senza modificare il componente hardware ma solo attraverso la ri- configurazione del software. In questo caso, la scalabilità è stato considerato un modo per ridurre l’incidenza del costo di sviluppo per unità e di altri costi di produzione indiretti (sempre per unità) poiché è possibile aumentare l’uti- lizzo della capacità dei macchinari che producono il componente fisico (l’in- verter). La scalability può essere considerata un caso particolare di compo- nent commonality poiché mediante un relativamente semplice adattamento, essa permette di applicare il solito componente su prodotti diversi. Occorre evidenziare però che nel caso esaminato più che di un componente trattasi di un sottosistema, quindi di qualcosa di più ampio, inoltre è utile evidenziare che questo tipo di commonality è stata ottenuta mediante modifiche della parte intangibile (il software) del sottosistema condiviso.

La riduzione dei costi mediante la functional integration si ottiene inte- grando i componenti dell’elettronica di trasmissione (inverter, convertitore DC/DC, caricabatteria e unità di gestione del veicolo) in un modulo di gestione della trasmissione (DMM) configurabile; questa soluzione dovrebbe ridurre i costi di produzione e di assemblaggio. Pertanto la functional integration costi- tuisce una razionalizzazione della configurazione del prodotto che può essere considerata un modo di applicare il design for manufacturing/assembly (Ulrich et al., 1993). Nella tabella 3.1 sottostante sono riassunte le tecniche di ridu- zione dei costi di derivazione ingegneristica applicate nel progetto RESOLVE, i principali cost driver influenzati da tali tecniche e gli effetti attesi sui costi. Tab. 3.1 – Il collegamento tra le tecniche di riduzione dei costi, i cost driver e l’impatto sui costi

Tecniche di riduzione

dei costi Cost driver Effetti attesi sui costi

Progettazione modulare dei

componenti (modular design)Economie di scala, configurazione di un componente del prodotto, collega- menti con i fornitori

Riduzione dei costi di sviluppo, dei costi di produzione, dei costi di acquisto (solo per il produttore di veicoli)

Scalabilità delle compo-

nenti (scalability) Economie di scala, modello di utilizza-zione della capacità produttiva (econo- mie di volume)

Riduzione dei costi di sviluppo e dei costi di produzione

Integrazione funzionale

(functional integration) Configurazione di un componente del prodotto Riduzione dei costi di produzione e di as-semblaggio

Soluzioni a basso costo