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.

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.

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.

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.

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.