Reportaža: Pametna karoserija iz Novega mesta

Tehnika

V žarometu: TPV z jeklom, aluminijem in inovativnimi rešitvami osvaja avtomobilski svet


TPV iz Novega mesta je treh desetletjih na krilih lastnega razvoja in inovacij postal eden najbolj cenjenih razvojnih dobaviteljev avtomobilske industrije. S karoserijskimi deli in deli podvozja so prisotni praktično v vsakem avtomobilu, v najnovejšem projektu pa so neposredno vpeti na področju elektrifikacije vozil znamke Volvo. V prihodnost zrejo s še drznejšim projektom - pametno karoserijo.

Novomeški TPV se je kot zadnji “industrijski otrok” nekdanjega dolenjskega avtomobilskega velikana IMV, iz katerega izhajata tudi Revoz in Adria Mobil, ob koncu 80. let prejšnjega stoletja znašel na robu propada. Z razpadom Jugoslavije so čez noč ostali tudi brez posla z vojsko. Prvo priložnost so dobili pri Renaultu, ki je po slovesu “katrce” (renaulta 4) začel s posodobitvijo Revoza.

 Krunoslav Šimrak, direktor raziskovalno razvojnega sektorja v showroom TPV: Za kupca BMW smo razvili ključni del nosilnega elementa motorja, ki je bil, lažji, trši in bolj dinamično prilagodljiv - za vse tipe vgrajenih motorjev - od tistega, ki so ga zasnovali pri BMW. BMW je za razvoj tega izdelka porabil 14 operacij, naš nosilec pa smo razvili pol manj operacijah. Vsaka operacija pomeni določen strošek. BMW filozofija pravi, da mora vsak avto omogočati določen napredek in to nam kot predrazvojnemu dobavitelju omogoča veliko prednost.”

Z lastnimi idejami in razvojem so prišli praktično v vsak avto

V TPV so hitro spoznali, da se velja zanesti na lastne ideje, znanje in inovacije. Že leta 1992 so postali eni od pionirjev slovenske industrijske robotizacije, štiri leta pozneje so že vzpostavili lastno raziskovalno razvojno dejavnost. V treh desetletjih so se prebili v vrh svetovne avtomobilske industrije: podjetje je vpeto v neposredni razvoj novih vozil pri Volvu, BMW-ju, Daimlerju, in Renaultu. V Novem mestu imajo velike načrte z električno mobilnostjo in razvojem sistemov avtonomne vožnje. Vzgon njihovih inovacij ne pojenja, saj načrtujejo inteligentno avtomobilsko karoserijo in vrsto rešitev za pametne tovarne. Pri njih so industrijski roboti že dobili oči, v njihovih tovarnah delovne module že oskrbuje avtonomni promet. Poleg tega so v sodelovanju z nemškim Böckmannom postali drugi največji izdelovalec lahkih tovornih prikolic v Evropi z več kot 80 različnimi izvedbami oziroma nadgradnjami. Pred štirimi leti so Dolenjci uspešno zaključili vizijo “Prisotni v vsakem avtomobilu”, kar pomeni, da so njihovi izdelki vgrajeni v avtomobilih večine znamk, ki se vozijo po cestah. Sestavne dele karoserij, podvozij in notranje opreme ter avtomobilske sedeže izdelujejo tudi za najprestižnejše znamke, kot so Porsche, Ferrari in Rolls Royce.

Kot generator naprednih rešitve so zato razvili še platformo odprtega inoviranja za start-up podjetja. TPV postaja globalni igralec, saj svojim ključnim kupcem s proizvodnjo sledi tudi na največje trge - na Kitajsko in v ZDA.

Ključni partnerji, velikani avtomobilske industrije, pri katerih ima TPV že status predrazvojnega ali razvojnega dobavitelja: BMW, Daimler, Renault in Volvo Cars.

Mejniki razvoja TPV

1954 – začetki po okriljem IMV
1989 – ustanovitev TPV
1992 – robotizacija, vpeljejo prvega robota in v Sloveniji postanejo pionirji avtomatiziranih procesov
1996 – vzpostavijo lastno razvojno-raziskovalno organizacijo
1998 – začetek aktivnega trženja na nemškem avtomobilskem trgu
2007 – prvi obrat zunaj meja Slovenije
2011 – prvi zaščiteni patent s področja avtomobilskih sedežev
2013 – tovarne prihodnosti, pričetek trženja novih rešitev
2018 – rekordna raven novih pridobljenih poslov pri premijskih proizvajalcih vozil
2019 – vzpostavitev platforme za razvoj in povezovanje inovativnih rešitev

TPV ima na leto več kot 153 milijonov evrov prihodkov, podjetje ima 1205 zaposlenih.

Integriran brezstopenjski zadrževalnik avtomobilskih vrat - produktna inovacija: zelo lahka in zanesljiva mehanska osnova za prvo ali naknadno vgradnjo.

Recept uspeha: domača inovativnost

Vsak zaposleni v podjetju TPV se danes zaveda, da povezujemo inovativne rešitve. Ogromno delamo na spodbujanju inovativnosti znotraj podjetja z mentorstvom in dodatnim izobraževanjem. Vsak zaposleni ima na voljo aplikacijo, prek katere lahko predlaga svojo idejo. Lani so zaposleni tako oddali več kot 3000 idej, od katerih jih je bilo uresničenih več kot 70 odstotkov. V zadnjem desetletju smo od sodelavcev dobili več kot 14.000 predlogov za nove rešitve, tako na področju izboljšav v procesu izdelave kot tudi pri razvoju novih izdelkov. Samo v letu 2018 smo imeli 40 nagrajenih inovatorjev, ki so prejeli nagrade za inovacije zunaj podjetja, prvi patent pa smo zaščitili leta 2011,

rezultate razvojne naravnanosti v podjetju predstavi Krunoslav Šimrak, direktor raziskovalno razvojnega sektorja v TPV.

Šimrak pravi, da je baza znanja v Sloveniji zelo dobra, mora pa biti pravilno umeščena v podjetje, da pride do prebojnih rezultatov. Je torej Slovenija v tujini že prepoznavna kot ponudnik visokotehnoloških rešitev avtomobilske industrije?

“Nedvomno, Slovenija je država, kjer se ustvarja “high-tech” industrija, ki je dobro prepoznana v širšem mednarodnem okolju. Imamo bogato zgodovino avtoindustrije in inovacij. Izdelovalci vozil, ki iščejo inovativne rešitve, na Slovenijo gledajo kot bazen z ogromnim potencialom za razvoj visokotehnoloških rešitev,” pravi prvi mož razvoja TPV.

Avtomobilska industrija trenutno v veliki meri še vedno temelji na visokotrdnostnih jeklih in aluminiju. A v Novem mestu že pripravljajo prebojne načrte nove arhitekture.

Drzni načrti: dinamično prilagodljiva inteligentna karoserija

V TPV poudarjajo, da je ena največjih sprememb na avtomobilskem trgu rok trajanja oziroma osupljiva hitrost uvajanja novih tehnologij za večjo varnost in nižje izpuste v avtomobile, ki imajo vse krajšo dobo trajanja na trgu. Ena ključnih prednosti za uspeh v neprizanesljivo konkurenčnem okolju avtomobilske industrije je torej hitra in kakovostna prilagoditev razmeram. V podjetju morajo hitro zaživeti povsem novi procesi: “Znotraj podjetja imamo bazični razvoj, generični razvoj, prototipno testiranje in končno serijsko izdelavo. Določeni avtomobilski dobavitelji imajo svoj uveljavljen produkt, a niso pripravljeni na spremembe. S tem začnejo zavirati razvoj v celotni avtomobilski industriji. Mi imamo svoje uveljavljene izdelke, a smo pripravljeni na spremembe oziroma na razvoj novih rešitev. Vzporedno denimo peljemo razvoj v dveh smereh: ponujamo izdelke, ki bazirajo na visokotrdnostnih jeklih s poudarkom na majhni teži (lightweight) in program aluminija, pri katerih je končni cilj izdelava kakovostnih hibridnih elementov. Večina gradnje v avtomobilski industriji še vedno temelji na ločenih elementih - bodisi jeklenih ali aluminijastih. Hibridnih izdelkov, pa je tako malo, da jih v serijski izdelavi skoraj ni. To področje je naša prihodnost. Govorimo o hibridni sestavi enega sestavnega dela karoserije ali podvozja. Celovitost takega izdelka nameravamo zaokrožiti še z elektroniko. Elementi, osnovni gradniki karoserije in podvozja, so danes še vedno statični. Nikoli ne dobimo podatka, kaj se z nekim vgrajenim delom dogaja med vožnjo po različnih cestah in pod različnimi dinamičnimi obremenitvami. Vgrajeni elementi karoserije danes nimajo možnosti nikakršnih naknadnih prilagoditev. Naš cilj je, da bi s hibridnimi rešitvami dobili dinamične izdelke s povratno informacijo v obliki elektronskih podatkov, med uporabo avtomobila pa bi vgrajene izdelke na zahtevo lahko tudi prilagajali vozniku oziroma cesti. Ta naš cilj bo trdne in varne karoserije nadgradil še z inteligenco,” nove smernice razvoja avtomobilske arhitekture predstavi Krunoslav Šimrak.

Krunoslav Šimrak, direktor raziskovalno razvojnega sektorja TPV o nevarnosti kraje oziroma kopiranja idej: “Proti temu se borimo tako, da prehitevamo tekmece z razvojem in uresničevanjem idej. Najboljši recept je, da na trg prideš z izdelkom še preden bi tekmeci uspeli skopirati ali povzeti tvoje ideje.”

Prilagodljiva platforma z nadgradnjo prilagajanja voznih lastnosti

Prilagodljive modularne platforme oziroma konstrukcijske osnove, na katerih avtomobilska industrija že izdeluje različno velike modele, niso novost. V Novem mestu razvijajo hibridne elemente, ki bodo različnim avtomobilom na enaki osnovi prinesli še dinamične razlike. Gre torej za inteligentne hibridne dele karoserije in podvozja, ki bodo na zahtevo sposobni prilagoditi avtomobil različnim voznim razmeram. Kleni terenec bo tako na asfaltu lahko bolj udoben, mehkejši in manj robusten, za terenske kilometre, če jih bo voznik potreboval, pa bo karoserija pridobila na togosti in odpornosti na skrajne obremenitve. “V podjetju imamo vsa potrebna znanja, da pridemo do takšne rešitve. Čakamo le še pravi trenutek, da to ponudimo trgu. Ta inovacija nam odpira še možnosti prodaje storitev,” pove Šimrak. Na tem mestu se postavlja vprašanje, koliko je sploh še prostora za napredek? Kakšne so rezerve pri konstrukciji še bolj varnih karoserij? Direktor raziskovalno razvojnega sektorja je jasen:

Odvisno, v katero smer bo šel razvoj materialov, ki lahko v normalnih cenovnih okvirjih sledijo določenim našim idejam. To je ključna rezerva pri razvoju še varnejših karoserij. Ideje imamo, le še vprašanje je, kdaj bodo določeni materiali tudi omogočali njihovo uresničitev. Trenutno so ključni gradniki visokotrdnostna jekla in aluminij. Glede kompozitnih materialov prihodnosti se oziramo tudi v smeri titana, magnezija, plastika in odpornih superzlitin (inconel). Te gradnike bomo uporabljali v hibridnih izdelkih in smo nanje že tehnološko dobro pripravljeni, saj imamo na tem področju veliko razvojnih izkušenj in podatkov. Konstantno raziskujemo nove materiale in njihove povezave, ki bi jih lahko uporabili pri razvoju novih izdelkov in rešitev. 

Iz nabora inovacij programa za razvoj pametnih tovarn bodo TPV izdelki slej kot prej prišli na ceste, v obliki naprednih sistemov za avtonomno vožnjo, obljublja Krunoslav Šimrak, direktor raziskovalno razvojnega sektorja TPV: “Do leta 2030 avtonomna vožnja, pametne tovarne, elektromobilnost in povezana mobilnost - storitvene aktivnosti.”

V TPV tudi menijo, da je vizija cest brez smrtnih žrtev in težko poškodovanih uresničljiva. Bolj kot bodo avtomobili povezani in sposobni avtonomne vožnje, hitreje bo padal delež nesreč s smrtnim izidom in delež ostalih nesreč.

Sodelovanje z naprednim avtomobilskim izdelovalcem je velika prednost

Dolenjcem je po sklenjenem večmilijonskem poslu z bavarskim BMW nedavno uspel še en veliki met. Za Volvo so razvili in bodo tudi izdelovali sklope podvozja in karoserije s podporo ter zaščito električnega pogona.

Krunoslav Šimrak izpostavlja pomen sodelovanja s tehnično naprednima znamkama: “Tekmecev na trgu je izjemno veliko, zato je pomembno, s kakšnim izdelovalcem avtomobilov sodeluješ, da ta prepozna in je pripravljen sprejeti novosti ter podpreti razvojne rešitve. To nam uspeva pri BMW in Volvu. BMW je tehnološko eden najbolj naprednih avtomobilskih izdelovalcev na svetu in je tudi najbolj odprt za novosti, še zlasti, če prispevajo k vozni dinamiki njihovih avtomobilov. Naši elementi karoserije in podvozja imajo neposreden vpliv na vozne lastnosti. Volvo pa si je jasno zastavil cilje, da bo njihova paleta avtomobilov do leta 2025 v celoti elektrificirana s hibridnimi in povsem električnimi modeli. Tukaj vidimo veliko priložnost za napredek, saj z našim razvojem sodelujemo pri prvih njihovih elektrificiranih modelih. To pomeni, da bomo z Volvom vpeljali tudi vse naše nove tehnološke rešitve s področja avtomobilske elektrifikacije. Pri obeh izdelovalcih imamo status predrazvojnega dobavitelja, kar pomeni, da sodelujemo že pri razvoju prototipov novih modelov. Pri Volvu bomo izdelovali enega ključnih elementov električnega avtomobila, a konkretnih nalog in izdelkov vam še ne smemo razkriti. Same smernice razmišljanja in smeri Volva pa nakazuje že predstavitev njihovega novega modela Polestar 2. Naš razvoj za ta projekt je zelo kompleksen, inovativen in unikaten.”

Krunoslav Šimrak izpostavlja pomen sodelovanja s tehnično napredno znamko: "Z Volvom vpeljali tudi vse naše nove tehnološke rešitve s področja avtomobilske elektrifikacije."

Foto: Kaj vse izdelujejo v TPV?

TPV z razvojem in izdelavo pokriva naslednja področja avtomobilske industrije: karoserije, podvozja, sestavni deli notranjosti in sedeži. Med paradne izdelke podjetja spadajo deli podvozja in karoserijskih elementov. Ti zavzemajo tudi ključni del pri uresničevanju vizije in razvoja podjetja. Zunaj področja avtomobilske industrije se v zadnjih letih veliko ukvarjajo še z razvojem inteligentnih modulov in rešitev za pametne tovarne oziroma avtomatizacijo delovnih procesov: razvili so tudi lastni AGV - samovozeče vozilo za oskrbo delavnih postaj v različnih tovarnah. Pri tem je ključni razvojni poligon njihova tovarna na Veliki Loki pri Trebnjem, kjer preizkušajo in nenehno izpopolnjujejo nove rešitve avtomatizirane proizvodnje. Veliko rešitev so najprej naredili za lastne potrebe, ker na trgu niso našli ustrezno zmogljivih delovnih postaj, te pa so potem ponudili tudi zunanjim partnerjem. Njihovi najnovejši industrijski roboti že znajo sami reševati določene naloge glede hitrih prilagoditev v procesu izdelave. Dobili so elektronske oči - kamere - s katerimi jim razširjajo območje mejnega delovanja. Najnovejši dosežek pa je inovativni ekosistem, platforma TPV Innovation station, ki temelji na odprtem povezovanju idej, s katerim nameravajo sistemsko urediti povezovanje s start-up zagonskimi podjetji, ter posamezniki in inštitucijami in postati ključni povezovalni sistem med inovativnimi idejami in avtomobilsko industrijo.

 

 

Prvi razvojnik TPV Krunoslav Šimrak pojasni, kateri, stebri podpirajo matično bazo podjetja: “Prvi steber so razvojno napredne rešitve, v katerem je ključna smernica zniževanje mase, kjer smo zelo močni. Hkrati pa je to tudi ena od ključnih manter avtomobilske industrije. Drugi steber je avtomatizacija - moduli rešitev za pametne tovarne, kjer smo eden ključnih razvojnih podjetij na tem področju. Čez nekaj let bomo zelo močan ponudnik opreme in storitev, ki bodo na tem področju vključevale visoko stopnjo umetne inteligence. Tretji steber pa je inovativni ekosistem - povezovanje idej potrebuje sistemski pristop, zato bomo ključni povezovalni sistem med start-upi, izobraževalnimi ustanovami, inštituti in avtomobilsko industrijo. Tudi v avtomobilski industriji se velikani povezujejo denimo na področju avtonomnih vozil. Zato vidimo, da je prihodnost na področju odprtega inoviranja. AGV je produkt, ki smo ga izpeljali z zunanjo idejo iz zagonskega podjetja. Platforma TPV Inovation station je primer odprtega povezovanja, kjer trenutno zbiramo ideje za inteligenten karoserije tako s področja prvega kot drugega stebra.

Samovozno, le 16 cm visoko avtomatsko vodeno vozilo (AGV) so razvili v sodelovanju z zagonskim podjetjem. TPV inovacijo že trži, saj je to eden redkih robotskih transporterjev, pri katerem predelave klasičnih industrijskih vozičkov niso potrebne.

Aktivno sodelovanje s fakultetami. Inženir mora teorijo dopolniti s prasko …

Zaradi vse hitrejšega napredka tehnologije po hierarhični lestvici - najprej je vojska, nato vesoljska industrija, letalstvo, takoj za njimi pa je že avtomobilska industrija - TPV intenzivno sodeluje s fakultetami za strojništvo, elektrotehniko in raznimi inštituti.

S študenti delajo že od samega začetka študijske usmeritve oziroma programa. Krunoslav Šimrak, direktor inovativnega centra raziskovalno razvojnega sektorja TPV izpostavlja pravilno umestitev znanja v podjetje: “To prinaša pravo miselnost za iskanje prebojnih rešitev. Že skozi njegov študij bodočega inženirja pripravljamo na aktivnosti, ki ga nato čakajo v podjetju. Tako dobimo že izoblikovane osebnosti, ki so sposobne delati na prebojnih rešitvah, s katerimi je mogoče vplivati na razvoj avtomobilske industrije. Baza znanja je v Sloveniji zelo dobra, mora pa biti pravilno umeščena v podjetje. Pri nas gredo vsi razvojni inženirji tudi skozi cikel usposabljanja v proizvodnji in prototipni delavnici, na realnih izdelkih, da dobijo potrebne občutke iz prakse oziroma izdelave določenega izdelka. Inženirja ne posadimo takoj le v virtualni svet načrtovanja. Če nimaš realnega občutka, zakaj je nekaj narejeno, kako je videti v resnici oziroma kako služi namenu, potem dejansko v virtualnem svetu ne moreš napredovati, saj imaš omejen pogled in znanje. Tudi študentom da TPV konkretno nalogo, ki jo potem skozi diplomsko,magistrsko delo ali tudi doktorat rešijo. Ne delajo samo na teoretično bazičnih izzivih, ampak tudi praktičnih in v sodelovanju z nami postane inženir, ki ima za seboj že konkretno rešitev določenega izdelka.”

Njihovi napredni industrijski roboti že znajo sami reševati določene naloge glede hitrih prilagoditev v procesu izdelave. Dobili so elektronske oči - kamere - s katerimi jim razširjajo območje mejnega delovanja.

 

Jure Gregorčič

Jure Gregorčič

Novinar - urednik Motorevije

Nazaj