hirdetés
hirdetés

Nincs megállás, aki lemarad, az kimarad

Öntödei smart

A gyártóipar jövőjét többek között a különféle smart rendszerek alkalmazása fogja meghatározni. A legnagyobb vállalatoknál már ma is számos megoldás szolgálja a termelés intelligensebbé tételét, de hogyan tudnak lépést tartani a fejlődéssel a multiknál szerényebb lehetőségekkel gazdálkodó, hazai tulajdonban lévő cégek? Portörő Balázst, a Fémalk Zrt. innovációs és előfejlesztési osztályvezetőjét kérdeztük az öntödei vállalkozás okosmegoldásairól.

hirdetés

A Fémalk Zrt. és jogelődje 28 éve foglalkozik alumíniumöntvények gyártásával, jelenleg Magyarország legnagyobb hazai tulajdonú öntödéje. Mennyiben támaszkodik mára a vállalkozás termelése smart megoldásokra?

Vállalatunk fő profilja a nyomásos alumíniumöntészet, de emellé számos további feladat- és munkafázis társul, így termékfejlesztés és -tesztelés, öntőszerszám-tervezés és -gyártás, valamint az öntvények megmunkálása, felületkezelése és szerelése. Cégünk szinte kizárólag exportra termel, Tier 1-es szintű közvetlen beszállítója vagyunk a BMW, a VW, a Porsche és a Bentley autógyártónak. A termelésben, most már mondhatom, évtizedek óta használunk okosmegoldásokat. Néhány évvel ezelőtt ez a divatos kifejezés a szériagyártásban még nem volt elterjedt, ezért konkrétan nem így neveztük a rendszereinket, de utólag mindenképpen belehelyezhetők abba a nagy halmazba, amelyen most az okosmegoldásokat értjük. Sorolhatnám, hogy a különböző termelési területeinken konkrétan milyen technológiákat alkalmazunk, amelyek feladata a termelés folyamatos monitorozása, a minőségi és hatékony szériagyártás lehetővé tétele. Ezek közül egyet és talán az egyik legfontosabbat említem csak meg.

Portörő Balázs
Portörő Balázs
Cégünk fő tevékenységével, a nyomásos alumíniumöntéssel összefüggésben a gyártott autóipari termékeink 100 százaléka ebben a gyártási lépésben, azaz öntve nyeri el az első formáját. Ha az öntés alatt egy hibát integrálunk az öntvénybe, az onnantól végigkíséri a terméket, és újabb és újabb problémákat generál a későbbi megmunkálási, szerelési, felületkezelési lépések során. Ezen hibák előfordulását tehát szeretnénk minél jobban kizárni a rendszerből, ezért minden egyes öntőgépünkön szenzorok és egyéb perifériák segítségével az öntvény minőségét befolyásoló technológiai paramétereket 100 százalékosan és automatikusan figyeljük. Az így nyert adatokat gyűjtjük, elemezzük, és a megfelelő technológiatűrésekkel összhangban a paraméterek aktuális értékének megfelelően online vezéreljük például azokat a robotokat, amelyek a jó vagy a selejt kategóriába helyezik a termékeket. Ezzel termékeink minden esetben az autóiparnak megfelelő minőségben kerülnek legyártásra. Pénzügyi szempontból is elengedhetetlen az ehhez hasonló rendszerek alkalmazása, mert így mind a belső selejtarányunkat, mind a vevőktől érkező esetleges reklamációk számát nagyon alacsony szinten tudjuk tartani. Unikumnak nevezhető, hogy a paraméterfigyeléshez használt hardverek és szoftverek mind-mind a Fémalk saját fejlesztései.

Egyéb területeken is szerepet kapnak a cég tevékenységében az intelligenciát hordozó technológiák?

Okosmegoldásokat nemcsak a termelésben, hanem a termékfejlesztésben is használunk. Itt is egy újítást emelnék ki, amelyet két éve szériaszerűen alkalmazunk, és nevezhetjük smart eljárásnak. Ez nem más, mint a fejlesztett termékeink topológiai optimalizálása. Az iparban már több évtizede használják a véges elemes numerikus megoldásra épülő optimalizációs, vagy kicsit precízebben fogalmazva, különböző peremfeltételek kielégítése mellett bizonyos célfüggvények szélsőérték-keresésének meghatározására alkalmas módszert. Leegyszerűsítve, a topológiai optimalizálás segítségével iteratív számításokon keresztül keressük egy többnyire gépjárműbe épülő szerkezeti elem különböző szempontok szerinti optimális geometriáját. Az autóiparban jelenleg minden a tömegcsökkentésről szól, ezért természetesen a fő célunk egy olyan öntvényalak megtalálása, amely teljesít minden kritériumot (szilárdság, szerelhetőség, rezgéstani viselkedés, gyárthatóság) úgy, hogy a termék tömege a lehető legkisebb legyen.

Nyomásos öntőgép sematikus ábrája és egy, a Fémalkban tervezett és gyártott nyomásos öntőszerszám (forrás: Fémalk)
Nyomásos öntőgép sematikus ábrája és egy, a Fémalkban tervezett és gyártott nyomásos öntőszerszám (forrás: Fémalk)

Nagyjából három éve kezdtünk műszaki szempontból mélyebben foglalkozni az utóbbi témával, először diplomamunkák, majd belső k+f-projektek keretében, így felépítve saját tudásbázisunkat, amely elengedhetetlen kezdeti lépése minden egyes műszaki újításnak.

Mi vezetett ahhoz, hogy a topológiai optimalizálás folyamatát be kellett iktatni a fejlesztési láncba?

Az egy alkatrészbe integrálni kívánt funkciók számát a vevőink folyamatosan emelték, és a zsúfolt beépítési terekkel (kis helyen sok alkatrész) a kitűzött célok (szilárdság, tömeg, akusztikai viselkedés stb.) elérése mind bonyolultabbá vált, ezért a termékeket egyre körülményesebben, nehezebben lehetett gyártani. Meg kell jegyeznem, hogy a nyomásos öntészeti technológia azért is élvez nagy figyelmet az autóiparban, mert ezzel az eljárással a legkönnyebb az említett funkcióintegráció végrehajtása. Viszont ahhoz, hogy a vevő által előírt peremfeltétek mind teljesüljenek, a topológiai optimalizálás helyes használatának bevezetése elengedhetetlenné vált a számunkra. Első lépésben meg kellett győznünk megrendelőinket arról, hogy az előzetesen felépített mérnöki tudásbázisunkat felhasználva képesek vagyunk hatékonyan integrálni az új módszert abba a fejlesztési folyamatba, amelyet már hosszú éveken keresztül sikeresen alkalmaztunk projektjeinkben, és az új módszer végeredményéből nekik is és nekünk is előnyünk származik majd.

Zsúfolt építési tér és funkcióintegráció egy saját fejlesztésű, majd szériában is gyártott motortartó alkatrészen (BMW X5 hybrid)
Zsúfolt építési tér és funkcióintegráció egy saját fejlesztésű, majd szériában is gyártott motortartó alkatrészen (BMW X5 hybrid)

A bizonyítás több sikeres fejlesztési projekten keresztül megtörtént. Az egyik legeredményesebb fejlesztési munkánkban a topológiai optimalizáláson átesett 1,5-2 kilós öntvényeknél a szériagyárthatóság és a mechanikai tulajdonságok javítása mellett 20 százalékos tömegcsökkentést tudtunk elérni.

Milyen hozadéka van az üzletmenetben a jövőbe mutató módszer alkalmazásának?

Újabb és újabb olyan fejlesztési munkákat kapunk a partnereinktől, ahol a topológiai optimalizálás már nem egy plusz szolgáltatásként jelenik meg a részünkről, hanem elvárás a vevő oldaláról. Jelenleg olyan autóipari termékfejlesztéseken dolgozunk, amelyek végeredményei majd csak 2022-2023 körül jelennek meg a közutakon. Emellett a termékfejlesztési folyamat hatékonysága is nőtt, mivel sokkal kevesebb CAD-modellezést igénylő iterációs lépéssel, azaz rövidebb idő alatt találjuk meg a peremfeltételeket kielégítő és szériában is gyártható termékgeometriákat.

A topológiai optimalizálás folyamata és eredményei valós példán keresztül
A topológiai optimalizálás folyamata és eredményei valós példán keresztül

Nélkülözhetik-e egyáltalán az önökhöz hasonló ipari cégek a smart eljárások bevezetését?

Nálunk az autóiparban nincs megállás, „aki lemarad, az kimarad”. Számomra a „smart” egy nagyon tág fogalom, jelenleg sok mindent lehet ide sorolni, egy a lényeges: aki a piacon versenyképes akar maradni akár a termelés, akár a fejlesztés területén, mérlegelve, de használnia kell az új technológiákban, technikákban – nevezzük azokat smartoknak – rejlő lehetőségeket. Ám a smart technológiák és az újabb és újabb okos CAD-, CAE-szoftverek nem sokat érnek a jól felkészült, erős alapokra épített mérnöki tudással bíró és azokat alkalmazni képes mérnökök nélkül. Az értékeket azok a szakemberek hozzák létre, akik az új technológiákban rejlő lehetőségeket képesek kihasználni, nem pedig fordítva. Ezt nem lenne szabad soha elfelejtenünk.

Virágh Judit
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés