En avril 1869, alors qu'il n'a que vingt-trois ans, George Westinghouse parvient à convaincre les responsables et les experts de l'infrastructure ferroviaire locale de tester le prototype de son nouveau système de freinage des trains. Monté sur un convoi composé d'une locomotive et de quatre wagons, parti de la gare de Pittsburgh, lesystème de freinage à air comprimé prouve son efficacité lorsque le véhicule, lancé à une vitesse de 50 km/h, parvient à s'arrêter juste avant l'impact avec un wagon de ferme, accidentellement arrêté sur les voies. 

Malgré cette performance, le jeune homme n'est pas satisfait de son invention et, au cours des trois années suivantes, il continue à travailler pour la perfectionner, jusqu'à ce qu'il parvienne à réduire les temps et les distances de freinage et à résoudre la principale vulnérabilité du système, à savoir l'absence d'un mécanisme capable de garantir l'arrêt du train même en cas de défaillance partielle du système de freinage. C'est grâce à l'introduction d'un composant métallo-mécanique supplémentaire - la triple valve ou distributeur - que le frein pneumatique a atteint une fiabilité maximale et, à ce jour, le type de système qui régule le freinage ou le freinage de la plupart du matériel roulant en circulation reste celui imaginé par le jeune New-Yorkais il y a plus d'un siècle.

Le frein continu automatique Westinghouse : un chef-d'œuvre d'ingénierie et de mécanique

D'est en ouest, le frein continu automatique Westinghouse ouFCA est la normepour la plupart des systèmes de freinage ferroviaire dans le monde. Dans ce type de système, tous les wagons sont reliés pneumatiquement entre eux par la conduite générale ou la conduite générale de freinage. La chute de pression, régulée par la commande de frein ou le robinet de commande situé dans la cabine de conduite et actionné par le conducteur, se propage dans tout le train, atteint les différents équipements de freinage de la rame et actionne les pistons et les cylindres de frein. 

Le processus est à la fois simple et sophistiqué. L'air nécessaire à l'alimentation du système est prélevé à l'extérieur et poussé vers un ou plusieurs compresseurs à travers un filtre d'aspiration qui retient les grosses impuretés. La masse d'air pressurisée à 8-10 bars est ensuite à nouveau filtrée et séchée par absorption (c'est-à-dire par l'action de substances chimiques capables de retenir la vapeur d'eau) ; enfin, elle est stockée dans le réservoir principal qui reçoit et stocke les volumes d'air nécessaires à l'alimentation du système de freinage et des systèmes de service du train (par exemple, le mécanisme d'ouverture et de fermeture des portes). Lorsque le conducteur du train actionne la commande de freinage, il active le passage de l'air comprimé à une pression de 5 bars depuis le réservoir principal le long de la canalisation générale. La variation des valeurs de pression interpelle le distributeur qui intercepte le passage de l'air, compare les valeurs de pression de la conduite générale et du réservoir de commande relié au frein, et convertit l'information en bar en une impulsion à transmettre au cylindre.

Le distributeur, ou triple valve, est donc à tous égards un élément clé du système de freinage, puisqu'il relie les éléments du système qui effectuent le freinage et provoquent le relâchement, lorsque l'air quitte le cylindre de frein et est relâché dans l'atmosphère. Le fonctionnement de ce système fermé - et par conséquent la sécurité des marchandises et des passagers sur la route - est garanti par la fiabilité et les performances de toutes les pièces qui composent l'ensemble. 

Piacenzameccanica sur les rails de l'histoire

Historiquement, le système ferroviaire européen a été géré sur une base nationale par les différents États membres par l'intermédiaire d'entreprises monopolistiques spéciales, souvent sous la responsabilité des ministères concernés, en charge de la fourniture de l'infrastructure et du matériel roulant, de la réglementation des services et de la sécurité. La directive 440/1991 de la CEE a imposé la première séparation entre la gestion de l'infrastructure et celle des services de transport. D'autres règlements publiés dans les années qui ont suivi ont contribué à la libéralisation définitive du système ferroviaire, de sorte qu'il existe aujourd'hui un système hybride dans lequel plusieurs interlocuteurs sont impliqués dans la même mission.

En Italie, RFI Ferrovie dello Stato Italiane gère l'infrastructure nationale selon les méthodes et les critères établis par la directive européenne 798/2016. En conséquence de cette réglementation, les industries impliquées dans la production et la fourniture de matériel roulant sont les mêmes entités en charge et responsables des opérations de maintenance périodique de cedernier. Du glorieux passé industriel qui a vu notre pays sur le podium des nations qui se sont distinguées dans la production de matériel roulant ferroviaire, il ne reste pas grand-chose et les acteurs restés sur la scène, à ce jour, sont peu nombreux : le japonais Hitachi Rail, qui, après l'acquisition d'Ansaldo Breda en 2015, fournit des moyens aux principaux opérateurs italiens ; l'allemand Knorr-Bremse ou l'américain Wabtec Corporation, tous deux leaders dans la production de systèmes de freinage.

Il s'agit pour la plupart de multinationales et de grands groupes industriels qui ont suivi un parcours d'évolution et de croissance parallèle au secteur ferroviaire, pour ensuite se distinguer en termes de compétences, de savoir-faire et de qualité des produits et s'imposer en tant qu'oligopole. Depuis trois générations et encore aujourd'hui, Piacenzameccanica interagit avec les géants qui produisent les meilleurs systèmes de freinage au monde, en leur fournissant des composants d'ingénierie dehaute précision. De la vanne triple qui est le cœur du système, à la vanne de décharge qui empêche la surcharge du système ; des vannes d'arrêt qui relient pneumatiquement les différents convoyeurs en permettant la continuité du freinage, à la vanne d'isolement qui exclut l'équipement de freinage en cas de défaillance. 

Même dans un scénario dynamique et avant-gardiste comme celui du secteur ferroviaire, qui doit gérer des volumes d'utilisateurs et des vitesses en constante augmentation, il est aussi paradoxal qu'étrangement rassurant de constater que même les systèmes les plus innovants et les plus complexes, pour fonctionner, ont besoin de technologies et de compétences éternelles, aujourd'hui réadaptées selon les directives BAT et traduites en processus 4.0 - comme dans le cas du travail de précision des métaux de Piacenzameccanica pour le secteur ferroviaire.