Ford vyvíjí virtuální továrnu

Počítačová simulace umožní technikům spolupracovat na „virtuálních montážích“ a provádět interaktivní trojrozměrnou analýzu.

Údaje z těchto simulací Fordu umožní zlepšit kvalitu výroby a snížit náklady ve skutečných výrobních závodech. „Na projektu virtuální továrny pracujeme proto, abychom nemuseli provádět testy a zkoušet možné zlepšovací návrhy přímo na montážní lince,“ řekl José Terrades, technik simulací ze španělské pobočky Fordu.

„Virtuální továrny Fordu dovolí optimalizovat montáž budoucích modelů v každé naší továrně kdekoliv na světě. Věříme, že díky pokročilým simulacím a virtuálním prostředím, které máme k dispozici už dnes, toho dosáhneme v nejbližší budoucnosti.“

Finální montáž kompletního vozu zahrnuje tisíce součástí, sestav a podsestav. Počítačovou simulací montážního procesu vyzkouší výrobce navrhované postupy ještě předtím, než investuje do nákladné montážní linky. Ford se v roce 1997 stal prvním výrobcem automobilů na světě, který zavedl počítačové simulace finální montáže.

„Simulace montážního procesu, které dnes používáme, nám umožňují mnohem víc než jen plánovat sled montážních operací,“ řekl Nick Newman, manažer implementací v německém Fordu. „Ve virtuálním prostředí můžeme skládat celá auta jako gigantické puzzle a posuzovat konstrukci do nejmenších detailů. V budoucnu chceme dělat ještě víc.“

Pomocí vyspělé kamerové technologie Ford snímá a digitalizuje svoje skutečné výrobní linky a vytváří z nich mimořádně realistická trojrozměrná virtuální prostředí. V tomto ohledu vede závod ve španělské Valencii, který dovoluje vzdálenou analýzu z patřičně vybavené kanceláře Fordu kdekoliv na světě.

Virtuální realitu výrobní linky vykreslují speciální projektory v kombinaci s polarizačními brýlemi, opatřenými snímači pohybu.

Ve virtuálním prostředí se simulují i úkony prováděné operátory na linkách, takže specialisté Fordu na ergonomii předem eliminují namáhavé pozice a optimalizují jednotlivé aspekty výrobního procesu i s ohledem na komfort a zdraví zaměstnanců.

Další odborníci v německém Kolíně nad Rýnem zkoumají v simulacích montážní postupy i těch nejmenších součástek a starají se o to, aby byl úkon pro operátora na lince co nejjednodušší.

Virtuální zaměstnanec „Jack“ může simulovat úkony požadované po obsluze montážních linek, a to až do takových detailů, jako je volnost pohybu jednotlivých prstů v uzavřeném prostoru. Výkonný software následně vše vyhodnotí. Celých 80 procent ergonomických problémů v montážním procesu se takto podaří odhalit již ve stadiu simulace.

Ford rovněž inovuje používání „rozšířené reality“, spočívající ve spojení konstruktérských dat a naskenovaných snímků prototypů do trojrozměrného virtuálního modelu automobilu. Tímto způsobem lze efektivně vyhodnocovat integraci jednotlivých součástí.

Všechny tyto aktivity pomáhají snižovat počet prototypů – a to nejen samotných automobilů, ale i výrobních nástrojů. Výroba prototypů je přitom finančně i časově velmi náročná.

Například systém CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) v Kolíně nad Rýnem slouží k prostorové interaktivní projekci interiérů nově vyvíjených modelů Ford, takže konstruktéři mohou ještě před vznikem prvního prototypu posuzovat aspekty jako výhled z vozu, dosažitelnost ovládacích prvků nebo prostornost.

„CAVE vnáší do vývojového procesu emoce,“ říká Joerg Querengaesser, který má v německém Fordu na starosti právě virtuální interiéry. „Už nemusíme pohlížet na automobily jen optikou jejich technických rozměrů. Můžeme se posadit do vozu, který zatím ve skutečnosti neexistuje.“

Zdroj: Ford