8 minute read
Transforamcija avtomobilske industrije – nove priložnosti za proizvajalce karoserijskih delov
from IRT3000 #155-156
S prihodom električnih vozil se spreminjajo trendi oblikovanja karoserijskih delov avtomobilov. Zaradi težnje po individualizaciji se trgu predstavljajo nove oblikovne in funkcijske rešitve za polizdelke in sestave, to pa za dobavitelje sestavnih delov in sklopov predstavlja novo priložnost. Večja kompleksnost izdelkov prinaša nove priložnosti tudi proizvajalcem karoserijskih polizdelkov iz polimernih materialov. V članku bo predstavljen osvetljen panel za sprednji del vozila na električni pogon, ki ima dve ključni značilnosti: možnost harmonizacije barve panela z barvo karoserije in vgradnja dodatnih funkcij.
1 Uvod
Trendi oblikovanja vozil so se s prihodom električnih vozil spremenili, saj odsotnost konvencionalnih motorjev z notranjim zgorevanjem prinaša več svobode pri oblikovanju. Poleg elektrifikacije so ključni trendi tudi: individualizacija, varnost, povezljivost in trajnostni razvoj (slika 1).
Individualizacija, kljub zmanjšanju števila modelov posameznih proizvajalcev in zmanjšanju števila dodatnih opcij opreme znotraj modela, prinaša možnost prilagoditve avtomobila posameznemu kupcu in vgradnjo unikatne opreme za posameznega kupca. Trendi na področju varnosti gredo v smeri povečanja tako aktivne kot pasivne varnosti. Z vgradnjo senzorjev, kamer, radarja, lidarja, ki postajajo pomemben sestavni del sestavov karoserije avtomobila, se poveča tako aktivna kot pasivna varnost. Proizvajalci vedno večjo pozornost namenjajo zaščiti pešcev, kar pomembno vpliva na oblikovanje karoserijskih delov prednjega dela vozila. Zaradi trendov po avtonomni vožnji postajata povezljivost avtomobila z drugimi udeleženci v prometu ter možnost samodejne posodobitve programske opreme na daljavo nepogrešljivi opremi sodobnih avtomobilov. Delež trajnostnih materialov za karoserijske dele avtomobilov se iz leta v leto povečuje in prinaša proizvajalcem karoserijskih delov nove izzive. Uporabi recikliranih materialov na osnovi mehanske reciklaže z uporabo industrijskih odpadkov pri kompaundiranju materiala se pridružujejo materiali, pridobljeni na okolju prijazen način, in materiali pridobljeni na osnovi odpadkov končnih potrošnikov.
Vsi trendi imajo pomemben vpliv na oblikovanje karoserijskih delov avtomobilov, saj le-ti postajajo večfunkcijski z integracijo svetlobnih in drugih funkcij. Zmanjšanje števila karoserijskih delov in s tem njihovi večji gabariti, dodatne funkcije integrirane v polizdelke in sestave, zahteve po uporabi okolju prijaznih materialov ter vedno večja konkurenca na trgu postavljajo proizvajalce karoserijskih delov in sklopov pred nove priložnosti in izzive hkrati. Nabor konvencionalnih postopkov in tehnologij, ki so se desetletja uporabljali za izdelavo karoserijskih delov, ni dovolj za ohranitev konkurenčnosti na trgu in ne zadošča novim trendom pri oblikovanju karoserijskih delov. Tradicionalna izdelava posameznih sestavov s strani specializiranih proizvajalcev (kot npr. proizvajalci odbijačev, proizvajalci svetlobne opreme, pločevinastih delov karoserije …) postaja preteklost. Posamezni dobavitelji sestavov morajo razširiti portfelj izdelkov, če želijo obstati na globalnem trgu. Novi trendi zahtevajo od proizvajalcev nenehno sledenje spremembam na trgu in osvajanje novih znanj tudi na področjih tehnologij, ki se do sedaj niso uporabljala pri izdelavi določenih polizdelkov in sklopov iz polimernih materialov. Dodaten izziv predstavljajo različne smeri razvoja in zahteve posameznih proizvajalcev, saj so koncepti izdelkov čedalje bolj diverzificirani. Primer povsem različnih smeri razvoja posameznih proizvajalcev je sprednja maska avtomobila, ki je bila v preteklosti pri večini proizvajalcev v obliki prezračevalne rešetke z integriranim emblemom, danes pa postaja eden najpomembnejših oblikovnih elementov avtomobila (slika 2).
S tem se širi možen nabor konceptov prednjega dela avtomobila, glede samih konceptov pa prihaja do vedno večjih razlik med premijskimi in drugimi proizvajalci. Nabor svetlobne opreme avtomobila, ki je bil v preteklosti vezan na osnovno funkcijo – osvetlitev vozišča, se je v zadnjih letih zelo razširil. Poleg osnovnih svetlobnih funkcij osvetljevanja prednjega in zadnjega dela avtomobila, ima čedalje pomembnejšo vlogo osvetlitev celotne karoserije avtomobila, ki na trg prinaša nove karoserijske polizdelke in zahteve po uporabi naprednih tehnologij. Sprememba regulativ je prinesla nove možnosti glede snovanja osvetljenih emblemov, panelov in drugih osvetljenih karoserijskih delov, ki bodo postali nepogrešljiv del svetlobne opreme novih avtomobilov. Na sliki 3 je prikazan primer koncepta osvetljenega prednjega dela avtomobila pri katerem je funkcija ''welcome light'' integrirana v panel. Na sliki 4 je prikazan primer koncepta panela z integriranim zaslonom, ki omogoča prikaz različnih sporočil in interakcijo z okolico.
Z uvedbo različnih stopenj avtonomne vožnje postaja vedno pomembnejša tudi interakcija avtomobila z okolico. Oblikovalci uvajajo dodatne svetlobne funkcije, ki le to interakcijo omogočajo. Na sliki 5 je prikazan primer koncepta osvetlitve boka avtomobila, ki ponazarja, da je avtomobil v načinu avtonomne vožnje. S spremembo regulativ so se na trgu pojavili tudi novi koncepti emblemov. Le-ti so osvetljeni ali/in imajo dodatno vgrajeno funkcijo radarja (slika 6).
2 Koncepti panelov
Sprednji paneli postajajo pomemben oblikovni in funkcijski karoserijski del avtomobila. V zadnjih letih so bili na trgu predstavljeni različni koncepti panelov za električna vozila, ki sledijo različnim zahtevam in pričakovanjem proizvajalcev vozil. V podjetju Hella Saturnus smo industrializirali panel za premijski model vozila. Pri panelu (slika 7) je ključni poudarek na uporabi novih tehnoloških postopkov, ki so omogočili harmonizacijo barve panela z barvo karoserije avtomobila. Ključna prednost panela je v načinu izdelave. Plošča panela po brizganju in nanosu zaščitnega sloja ne zahteva dodatnih procesnih korakov. Z uporabo novih tehnologij brizganja z vstavljanjem dekorativnega filma ploščo izdelamo v barvnem odtenku, harmoniziranem z barvo karoserije avtomobila. Zahteva po različnih barvah ima pomemben vpliv na tehnološki proces izdelave. saj sestava filma ni enaka za vsakega od barvnih odtenkov. Pri postopku brizganja imajo različni odtenki filmov ob uporabi enakih procesnih parametrov, različen vpliv na nastanek dekorativnih in/ali funkcijskih napak na izdelku.
Glede na povpraševanje na globalnem trgu smo v podjetju razvili tudi prototipni pametni panel Forvia v različnih variantah. Plošča panela je zasnovana modularno in omogoča izdelavo različnih variant izdelka glede na zahteve kupca.
Prednja plošča je izdelana s postopkom večkomponentnega brizganja z možnostjo direktnega lakiranja v orodju, ki se je v avtomobilski industriji do sedaj uporabljalo za komponente v potniški kabini avtomobila. V primeru direktnega lakiranja v orodju je plošča pripravljena za vgradnjo v končni sestav brez dodatnega lakiranja. Modularna zasnova izdelka in orodja omogoča tako različne designe izdelka kot tudi harmonizacijo barve panela z barvo karoserije avtomobila. Z namenom preveritve različnih možnosti in variant smo izdelali in testirali različne koncepte izdelkov, ki bi zapolnili pričakovanja in zahteve kupcev premijskih znamk in znamk nižjega cenovnega razreda. Na sliki 9 so predstavljeni paneli Forvia harmonizirani z barvo vozila in različnih designov, ki so izdelani v istem orodju z uporabo različnih dekorativnih filmov. Koncept omogoča izdelavo velikega števila variant z nizkimi dodatnimi stroški za novo varianto in s tem možnost večje individualizacije.
3 Tehnološki izzivi in priložnosti pri izdelavi panelov
Nove zahteve proizvajalcev avtomobilov prinašajo proizvajalcem karoserijskih delov avtomobilov dodatne priložnosti in izzive. Zaradi novih konceptov izdelkov in dodatnih zahtev kupcev izdelava izdelkov z uporabo samo konvencionalnih tehnoloških postopkov ni možna. Preživetje na globalnem trgu je možno le z uvedbo novih tehnologij, ki nam omogočajo večjo fleksibilnost in zaradi spremembe designa izdelkov tudi izdelavo kompleksnih sestavov za sprednji del karoserije avtomobila, ki so bili v preteklosti domena specializiranih dobaviteljev. Če je bil v preteklosti prednji del avtomobila sestavljen iz večjega števila sestavov manjših gabaritov, ki so jih dobavljali posamezni dobavitelji, gredo danes trendi v smer zmanjšanja števila sklopov in povečanja gabaritov posameznih sestavnih delov in sklopov, z več funkcijami. Na sliki 10 so predstavljeni trendi glede velikosti sprednjih panelov. Paneli verzije 1 so že na trgu, za verziji 2 in 3 obstajajo študije in prvi prototipi. Trend povečevanja velikosti panelov s seboj prinaša številne izzive od izbire ustreznih materialov in tehnoloških postopkov za izdelavo, novih konceptov orodij, razpoložljivosti strojne opreme do potrebnih dodatnih znanj na vseh področjih razvoja in industrializacije dekorativnih izdelkov večjih gabaritov.
4 Sklep
Novi trendi v avtomobilski industriji zahtevajo hitro prilagajanje potrebam trga in partnersko sodelovanje s kupci in poddobavitelji že v zgodnjih fazah razvoja izdelka. Čedalje večja kompleksnost zahteva tudi tesno sodelovanje vseh oddelkov v podjetju, ki se ukvarjajo z razvojem in industrializacijo izdelka. Inovativnost, sledenje zahtev trga in pravočasno uvajanje novih tehnologij prinaša nove priložnosti in nam hkrati omogoča konkurenčnost na globalnem trgu.
