Как цифровые технологии повлияют на производство автомобилей
Раньше такое было невозможно - автозаводы очень долго реагировали на желания покупателей. А то и не обращали внимания на просьбы, так как для их выполнения пришлось бы перестраивать весь рабочий процесс.
Однако конструирование машин под индивидуальные потребности заказчиков уже не вчерашний, а сегодняшний день. В автомобильной промышленности все активнее применяется компьютерное моделирование и виртуальные испытания вместо бумажного проектирования и создания физических прототипов, все - от отдельной детали до автомобиля в целом - создается на экране монитора.
Корреспондент "Российской газеты" на собственном опыте убедился в том, что за новыми технологиями для управления жизненным циклом изделия - будущее. И оно уже здесь. Производство гоночных машин для Формулы 1 - один из ярких примеров использования цифровых технологий в автопроме.
Штаб-квартира Red Bull Racing расположена в небольшом английском городке Милтон-Кейнс, где в нескольких корпусах сосредоточены проектный офис, испытательные стенды и производство деталей для болидов.
Снимать на заводе, кстати говоря, было нельзя - многие технологии секретны и даже во время экскурсии скрыты за зеркальными окнами офисных помещений. Даже двери открываются с помощью сканера отпечатков пальцев. Зато можно было спрашивать!
И узнать, например, что в команде работает 700 человек. Что в этом сезоне почти каждые две недели на гонку отправляется около 60 человек и 40 тонн груза. Каждый год, по сути, создается новый болид. Он состоит из 7000 уникальных деталей, при этом за сезон разрабатывается и вносится до 30000 изменений конструкции, а от идеи до рабочего экземпляра проходит всего 5 месяцев.
Сразу возникает вопрос - каким образом достигается такая оперативность? И вот тут как раз наступает время поговорить о цифровом производстве. Например - покраска. Знаете ли вы, что нанесение надписей на корпус болида приводит к тому, что он становится менее обтекаемым, возникают микрозавихрения воздуха, которые снижают скорость и увеличивают расход топлива? Так вот - есть технологии, позволяющие и надпись сделать и "заполировать" ее так, что даже лишнего грамма бензина не израсходуется. И еще один нюанс, связанный с покраской - специалисты Red Bull Racing с помощью программных продуктов Siemens, например, выяснили, что матовая или глянцевая покраска болида, как говорится, на скорость не влияют.
"Старые произведенные процессы недостаточно эффективны, они не справляются с растущей сложностью изделия, и его персонификацией под индивидуальные требования заказчика", - говорит Ян Ларссон, директор направления отраслевого и продуктового маркетинга компании Siemens PLM Software. И продолжает: для этого необходимо сначала создать цифровую модель изделия - от болта до конечного изделия - машины. Нужно организовать процесс сбора отзывов покупателей и оперативной обратной связи с ними.
И в целом использование программных продуктов цифрового производства не так уж и дорого. "Для предприятия малого бизнеса стоимость не превысит нескольких тысяч долларов. Конечно, внедрение цифровых технологий на крупном производстве обойдется дороже, но выигрыш - в повышении его эффективности, реакции на необходимые изменения покроет все затраты", - рассказал Ян Ларссон.
В разговоре с корреспондентом "РГ" он конкретизировал: многие российские предприятия, выпускающие сложную наукоемкую продукцию, активно используют цифровые технологии. В их числе предприятия авиастроения, энергетического машиностроения, автомобилестроения.
При этом параллельная коллективная работа конструкторов и технологов в виртуальной среде позволяет разрабатывать управляющие программы одновременно с тем, как идет проектирование детали. Это максимально сокращает сроки изготовления.
И позволяет быстро внедрять совершенно новые технологии, которые пока работают в автоспорте, но вполне возможно - скоро окажутся и на классических автомобильных производствах.
Авто по спецзаказу
Сергей Удалов, исполнительный директор агентства "Автостат":
- Цифровые технологии в автомобилестроении развиваются уже достаточно давно, в том числе и в массовом сегменте, например при проектировании и даже при испытаниях автомобилей. То есть, по сути, кульманы уже забыты, очень многое сегодня делается на компьютерах.
Что например, если мы говорим об испытаниях? Это исследование прочности узлов. Разрабатывается какой-нибудь рычаг подвески - и можно уже на компьютере определить, как эта деталь будет себя вести на самых разных типах дорог. Делается это и с помощью испытательных стендов, каждое колесо машины ставится на "беговую дорожку - цилиндр", и она катится "по дороге", оставаясь на месте.
Конечно, это не отменяет предварительных натурных испытаний. Чтобы смоделировать дорогу, например, по ней нужно проехать и все измерить на живом автомобиле.
Подчеркну, что все целиком еще смоделировать невозможно. Например, краш-тесты. С одной стороны манекены сегодня напичканы датчиками, которые фиксируют огромное количество параметров, но сертификационные испытания все равно должны проходить, что называется, в натуре.
Хотя в целом, одно можно сказать точно, цифровое производство способно удешевить процесс работы над новой машиной как минимум в несколько раз, то есть речь идет о довольно серьезной экономии.
Хотя тут, конечно, возникает вопрос - кому это надо? Нужно ли делать массовый автомобиль как бы по персональному заказу, учитывая и оперативно реагируя на мнение отдельных покупателей? Не думаю.
Компьютерное моделирование и цифровые технологии в первую очередь направлены на ускорение процесса разработки и запуска производства. Еще один момент - это позволяет создавать платформы для выпуска совершенно разных автомобилей.
Более быстрый путь от чертежа до производства - вот это да, с такой постановкой задачи согласен. И важно здесь то, что заводы смогут гораздо более оперативно реагировать на жалобы или просьбы покупателей и владельцев машины по поводу усовершенствования конструкции.