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 papírláról 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:
2. megtakarított szerkezeti anyag
3. és motorhajtóanyag
4. 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 tervezőrendszer húzóelvének kijelölését egy komoly igényfelmérés előzte meg. 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 vezérlőelveink közé került. Kezdettől fogva tudtuk: az ismétlődő számítási feladatokat előre programozni kell! A rendelkezésre álló kevés mérnök miatt végül azt is gépesítettük, amire eredetileg nem is gondoltunk.

A tervezés teljes digitalizációjához a következő modelleket alkottuk meg:

1. Szállítóeszköz-modell
2. Rakodási módok és folyamatok modellezése: minél alacsonyabban akartuk tartani a vázszerkezet szempontjából releváns terhelési esetek számát
3. Szállítmánymodellek: hány paraméterrel modellezhető egy rakomány ahhoz, hogy később számolni tudjunk vele? A szabad rakománydefiniálási felületen kívül egy folyamatosan bővíthető szállítmánykatalógust hoztunk létre.
4. A fenti modellek információi alapján előállítható az igénybevételek maximumainak burkológörbéje. Ez a mechanikai vagy igénybevételi modell.

A tervezés módszertana képes a mindenkori gyártástechnológiai fejlettséget kiszolgálni. A vázszerkezetet tervező rendszeren, mely leköveti az igénybevételt, beállítható a finomság. A számítástechnikával képesek vagyunk olyan gyakorigyakran keresztmetszet-változást tervezni, amit legyártani ma még nem is tudunk. Létezik azonban olyan felbontás, amely lemezből épített keresztmetszetekkel már jelenleg 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, kormánymechanika és egyéb beszállítói termékek helyigényét. Ezzel megkaptuk a tartókeresztmetszet megépítésére alkalmas maradék térfogatot.

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 összeegyeztethető az érték alapú élet- és projektszemlélet az érdekvezérelttel. Önmagában már emiatt érdemes belevágni a digitalizációba.

A mérnök felelőssége nem ér véget a technológia fejlesztésével. Gondolnia kell arra a szakmai-társadalmi kontextusra is, amire az új technológia ki fog hatni.

A digitalizáció által felszabadított mérnöki kapacitást a rutintevékenységek helyett tudatosan kreatív munkára kell alkalmazni. Így építhetünk emberséges világot, miközben ember nélkül tervezünk és gyártunk.

Végh János

ALC Hungary