Čo má spoločné marťanský robot Curiosity s monopostom tímu Red Bull? Na prvý pohľad nič, hádam iba kolesá, hoci vozidlo z Marsu ich má o dve navyše. Jeden spoločný rys predsa len majú: oba stroje sú špičkou vo svojom odbore. Curiosity, najkomplexnejší robot v histórii prieskumu vesmíru, práve začína úžasnú jazdu v Galeovom kráteri na Marse. Monoposty Red Bullu zasa dva roky po sebe ovládli Formulu 1, získali Pohár konštruktérov a Sebastiana Vettela priviezli k titulom majstra sveta.
.simulácie nahradili prototypy
Špičkový stroj dnes nevznikne „na kolene“. Nestačí ani výnimočný inžiniersky talent, musia ho podporiť nástroje, ktoré uľahčia a zrýchlia celú konštrukciu. Pri projektovaní marťanského roveru i monopostu červených býkov sa využil postup, zjednodušene nazvaný „digitálna továreň“. Skladá sa z viacerých softvérov, ktoré vytvárajú digitálne modely, testujú ich a cez číslicovo riadené stroje nechajú rovno vyrobiť.
Konštruktéri v Jet Propulsion Laboratory virtuálne modelovali koncept robota Curiosity tak, aby stovky jeho komponentov dokonale spolupracovali. Softvéry tiež pomohli prispôsobiť konštrukciu extrémnym podmienkam. Digitálny teplotný model napríklad simuloval prostredie v mieste pristátia a prerátaval teploty vo vozidle ako v reálnych podmienkach. To všetko bez nutnosti celé týždne testovať prototypy v špeciálnych komorách.
.veľkoséria už nie je zaujímavá
„Digitálna továreň“ nie je len nástrojom na navrhovanie špičkových strojov. Postupne preniká do výrobných firiem a pripravuje podmienky na komplexnú zmenu, aká sa v priemysle odohrá možno raz sto rokov.
Keď Henry Ford v roku 1910 spustil sériovú výrobu vo svojej automobilke v Highland Parku, bola to revolúcia. Model T kompletizoval z pripravených podzostáv a normalizovaných dielcov. Vysoká efektivita zrazila cenu a auto sa stalo dostupné takmer pre každého Američana. Ďalší producenti systém odpozerali a tak to fungovalo skoro celé storočie.
Zákazník 21. storočia však už nechce masové produkty. Ford ponúkal model T len v čiernej farbe a ťažko si predstaviť, že by s tým na súčasnom dynamickom trhu uspel. Dnes si vyberáme z desiatok tisícov kombinácií farieb a výbavy svojho auta, katalógy núkajú stovky možných tvarov jediného výrobku a „svoj“ produkt si môžeme poskladať na internetovej stránke výrobcu.
Tradičná sériová výroba sa postupne mení na veľkoobjemovú individuálnu produkciu.
.výrobok pod kontrolou
Výroba množstva variantov v menších sériách postavila producentov do zložitej situácie – už nejde len o návrh produktu, potrebujú nový model výroby, predaja, zákazníckeho servisu a dokonca aj záverečnej recyklácie materiálov, z ktorých je výrobok zhotovený.
Volkswagen je príklad, ako skĺbiť výhodu veľkosériovej výroby (predovšetkým cenu) a súčasne ponúknuť vysokú variabilitu produktov. Na jeden typ tzv. platformy, teda podvozku, „posadí“ rôzne modely svojich áut a ak si zákazník želá, môže si dokombinovať vlastnú výbavu.
Variabilita vyžaduje obrovské množstvo dát, ktoré musí producent zvládnuť. Experti odhadujú, že objem digitálnych dát každých päť rokov desaťnásobne narastie. Na pomoc prišli špeciálne softvéry, ktoré optimalizujú „životný cyklus“ výrobku, umožňujú virtuálne simulovať celú výrobu a naplánovať ju tak, aby bola maximálne efektívna. Najskôr v počítači a potom reálne, bez omylov a neefektívnych postupov.
Jedným z nich je Product Lifecycle Management (PLM) spoločnosti Siemens, ktorý si podľa poradenskej spoločnosti CIMdata celú jednu dekádu udržuje v tomto rýchlo rastúcom segmente prvenstvo. Špičkovým tímom v NASA či Red Bull Racing umožňuje udržať technologický náskok, bežným producentom asistuje pri príprave výroby a umožňuje skrátiť čas dodania produktu na trh o polovicu.
Autor je vedecko-technický publicista
.simulácie nahradili prototypy
Špičkový stroj dnes nevznikne „na kolene“. Nestačí ani výnimočný inžiniersky talent, musia ho podporiť nástroje, ktoré uľahčia a zrýchlia celú konštrukciu. Pri projektovaní marťanského roveru i monopostu červených býkov sa využil postup, zjednodušene nazvaný „digitálna továreň“. Skladá sa z viacerých softvérov, ktoré vytvárajú digitálne modely, testujú ich a cez číslicovo riadené stroje nechajú rovno vyrobiť.
Konštruktéri v Jet Propulsion Laboratory virtuálne modelovali koncept robota Curiosity tak, aby stovky jeho komponentov dokonale spolupracovali. Softvéry tiež pomohli prispôsobiť konštrukciu extrémnym podmienkam. Digitálny teplotný model napríklad simuloval prostredie v mieste pristátia a prerátaval teploty vo vozidle ako v reálnych podmienkach. To všetko bez nutnosti celé týždne testovať prototypy v špeciálnych komorách.
.veľkoséria už nie je zaujímavá
„Digitálna továreň“ nie je len nástrojom na navrhovanie špičkových strojov. Postupne preniká do výrobných firiem a pripravuje podmienky na komplexnú zmenu, aká sa v priemysle odohrá možno raz sto rokov.
Keď Henry Ford v roku 1910 spustil sériovú výrobu vo svojej automobilke v Highland Parku, bola to revolúcia. Model T kompletizoval z pripravených podzostáv a normalizovaných dielcov. Vysoká efektivita zrazila cenu a auto sa stalo dostupné takmer pre každého Američana. Ďalší producenti systém odpozerali a tak to fungovalo skoro celé storočie.
Zákazník 21. storočia však už nechce masové produkty. Ford ponúkal model T len v čiernej farbe a ťažko si predstaviť, že by s tým na súčasnom dynamickom trhu uspel. Dnes si vyberáme z desiatok tisícov kombinácií farieb a výbavy svojho auta, katalógy núkajú stovky možných tvarov jediného výrobku a „svoj“ produkt si môžeme poskladať na internetovej stránke výrobcu.
Tradičná sériová výroba sa postupne mení na veľkoobjemovú individuálnu produkciu.
.výrobok pod kontrolou
Výroba množstva variantov v menších sériách postavila producentov do zložitej situácie – už nejde len o návrh produktu, potrebujú nový model výroby, predaja, zákazníckeho servisu a dokonca aj záverečnej recyklácie materiálov, z ktorých je výrobok zhotovený.
Volkswagen je príklad, ako skĺbiť výhodu veľkosériovej výroby (predovšetkým cenu) a súčasne ponúknuť vysokú variabilitu produktov. Na jeden typ tzv. platformy, teda podvozku, „posadí“ rôzne modely svojich áut a ak si zákazník želá, môže si dokombinovať vlastnú výbavu.
Variabilita vyžaduje obrovské množstvo dát, ktoré musí producent zvládnuť. Experti odhadujú, že objem digitálnych dát každých päť rokov desaťnásobne narastie. Na pomoc prišli špeciálne softvéry, ktoré optimalizujú „životný cyklus“ výrobku, umožňujú virtuálne simulovať celú výrobu a naplánovať ju tak, aby bola maximálne efektívna. Najskôr v počítači a potom reálne, bez omylov a neefektívnych postupov.
Jedným z nich je Product Lifecycle Management (PLM) spoločnosti Siemens, ktorý si podľa poradenskej spoločnosti CIMdata celú jednu dekádu udržuje v tomto rýchlo rastúcom segmente prvenstvo. Špičkovým tímom v NASA či Red Bull Racing umožňuje udržať technologický náskok, bežným producentom asistuje pri príprave výroby a umožňuje skrátiť čas dodania produktu na trh o polovicu.
Autor je vedecko-technický publicista
Ak ste našli chybu, napíšte na web@tyzden.sk.