Egyedi félpótkocsi tervezése automatizált rendszerrel

Egykor a Silye és Társa Kft. biztosított befektetői hátteret a tervezőrendszer fejlesztéséhez, mely cég kiemelkedő bevételi forrása a különleges szállítmányok nemzetközi fuvarozása. A tervezési feladat ezért kizárólag túlméretes és/vagy a megengedett össztömeget meghaladó speciális szállítóeszközre irányult. Az éves piacnagyság Európai szinten megközelítőleg 10.000 db, a termékekre jellemző az egyedi gyártás.

A fehér papírlapról induló tervezés tág keretei között szükség van vezérlőelvekre, amelyek végigkísérik a munkát, s iránytűként elvezetnek a megoldáshoz:

1. Egy szállítóeszköz saját tömegén megspórolt minden kilogramm többszörösen megtérül:

a. megtakarított szerkezeti anyag

b. és motorhajtóanyag

c. megnövekedett hasznos teherbírás (haszon ~ profit).

Egy minimálisan szükséges tömegű szerkezet akkor születik, ha a semmihez adjuk hozzá az anyagot, méghozzá minél kevesebbet.

2. A monitoron az ezzel a tudatossággal létrehozott minden térfogatelem a generatív tervezésről szól, aminek a párja megvalósításkor az additív gyártás. Szokatlannak tűnhet ez az értelmezés, de jómagam az additív gyártás körébe sorolom a lemezekből felépített hegesztett tartókat is.

3. A húzó elvet egy komoly igényfelmérés formájában rejtettük a tervezőrendszerbe. Ahhoz, hogy ténylegesen csak a legszükségesebb anyagot tervezzük és építsük be a szerkezetbe, módszeresen ki kellett deríteni: Mire van a felhasználónak szüksége?

4. Az automatizálás két okból is a vezérlő elveink közé került. Kezdettől fogva tudtuk: Az ismétlődő számítási feladatokat le kell programozni! A rendelkezésre álló mérnök erőforrás szűkössége miatt végül azt is gépesítettük, amire eredetileg nem is gondoltunk.

A tervezés teljes digitalizációjához a következő modelleket alkottuk meg:

a. Szállítóeszköz modell.

b. Rakodási módok és folyamatok modellezése: Minél alacsonyabban akartuk tartani a vázszerkezet szempontjából releváns terhelési esetek számát.

c. Szállítmány modellek: Hány paraméterrel modellezhető le egy rakomány ahhoz, hogy később számolni tudjunk vele? A szabad rakománydefiniálási felületen kívül egy folyamatosan bővíthető szállítmánykatalógust hoztunk létre.

d. A fenti modellek információi alapján az igénybevételek maximumainak burkológörbéje előállítható. Ez a mechanikai vagy igénybevételi modell.

A tervezés módszertana képes a mindenkori gyártástechnológiai fejlettséget kiszolgálni. Az igény bevételt lekövető vázszerkezetet tervező rendszeren beállítható a finomság. A számítástechnikával képesek vagyunk olyan gyakori keresztmetszet változást tervezni, amit legyártani még nem tudunk. Létezik azonban olyan felbontás, ami lemezből épített keresztmetszetekkel ma is megvalósítható.

A minimál vázszerkezet felépítésének lépései egy tengelycsoport példáján:

1. A jármű céljára beépíthető térfogat: a lehető legkisebb téglatest amelyet a jelenlegi járműtechnika megkövetel, a jogi környezet meghatároz és amit még az árugeometria megenged.

2. Ebből kimetsszük a futómű, kerekek, kormány mechanika és egyéb beszállítói termékek helyigényét. A tartókeresztmetszet építésére alkalmas maradék térfogatot kaptuk.

3. Ennek kívánt felbontással megvizsgált metszetei behatárolják a tartó leendő keresztmetszetét. Ezen a kontúron belül pedig a számítógép elkezdi azt az építkezést, amellyel az igénybevételnek még ellenálló, ugyanakkor legkönnyebb tartót alakítja ki a gyárthatóság feltételeit is figyelembe véve.

A tervezésen túlmutató digitalizációs kilátások: A termékéletcikluson átívelő automatizálás. Az értékesítés kezdetétől a jármű átadását követő vevőszolgálatig. Utóbbira példa az ALC Hungary rakodástervező és tengelyterhelés számító tevékenysége.

Erőforrás tudatosság = versenyképesség? Az optimumra (minimális saját tömegre) tervezni képes rendszerben összeérhet az érték alapú életés projektszemlélet az érdekvezérelttel. Emiatt önmagában érdemes belevágni a digitalizációba.

A mérnök felelőssége nem ér véget a technológia fejlesztésében. Át kell gondolja azt a szakmai-társadalmi kontextust, amire az új technológia ki fog hatni. Az ismétlődő rutin tevékenységek alól a digitalizáció által felszabadított mérnöki kapacitást tudatosan át kell vezetni kreatív munkára. Így építhetünk emberséges világot miközben ember nélkül tervezünk és gyártunk.

Végh János, ALC Hungary