TESTOVACÍ PROCES
Než je součástka vozu Jaguar zformována, vyválcována, odlita nebo vylisována, technici nad ní stráví stovky hodin optimalizací na nejmodernějších nástrojích virtuálního navrhování. Moderní software CFD (Computational Fluid Dynamics) a CAE (Computer Aided Engineering) dokáže nasimulovat stovky různých situací, a to mnohem efektivněji a přesněji než metoda pokusu a omylu ve skutečném světě. Díky tomu dokážeme vytvářet spolehlivější součástky a přitom zkrátíme plán vývoje o celé měsíce.
Vezměme si například naše motory Ingenium nové generace, které během pěti let vývoje absolvovaly ekvivalent dvou milionů kilometrů testování, a to převážně virtuálně.
„Proces ověření návrhu vnímáme jako určitou pyramidu,“ říká Daniel Buckley, programový manažer pro motory Ingenium. Základem jsou poznatky získané v rámci naší společnosti z předchozích projektů a dalších zdrojů. Na těchto poznatcích se pak staví různé varianty návrhů, které naši technici vytvářejí. V softwaru CAE se pak tyto návrhy mnohem snáze a efektivněji virtuálně upravují a hledá se optimální řešení, které jde do skutečného testování, jež tvoří samotnou špičku pyramidy. U motorů Ingenium jsme tento nový přístup uplatnili a aplikovali jsme výrazně více testování na úrovni CAE, testovacích zařízení a jednotlivých komponent. Postupnými úpravami jsme se tak dostali k optimalizovanému a spolehlivému finálnímu produktu mnohem rychleji než u předchozích projektů.“
Nástroje CAE dokáží simulovat každou situaci, do které se podvozek a odpružení vozidla v reálném světě může dostat – včetně virtuálních nárazových zkoušek nebo extrémních běžných situací, například srážky s předmětem či najetí na obrubník nebo do výmolu. Aerodynamický profil vozidla je možné doladit ve virtuálním aerodynamickém tunelu CFD, kde je možné snižovat odpor a tím pádem i spotřebu paliva a emise, zlepšovat chlazení motoru či brzd nebo vylepšovat systém větrání v kabině a klimatizaci.
Díky virtuální analýze mohou být vozidla důkladně testována a optimalizována už v počátečních fázích procesu navrhování a vývoje, bez zpoždění a nákladů na výrobu a přepracování skutečných dílů. Dochází tím také k omezení vlivu automobilové výroby na životní prostředí – během výroby jednoho modelu vozu Jaguar se obvykle ušetří 1,2 milionu kilometrů testovacích jízd a zabrání se emisím 290 tun CO2.
Virtuální navrhování je sice výkonný nástroj, fyzické testování v laboratorním prostředí však nelze úplně nahradit, neboť představuje konečný důkaz spolehlivosti a odolnosti daného konceptu. V posledních letech jsme zdvojnásobili velikost našich zařízení pro konstrukční testování a investovali jsme 22 milionů liber do dalšího vylepšování našich nejmodernějších laboratoří.
Nové modely převodovek absolvují 12týdenní laboratorní test, který simuluje desetiletý životní cyklus s 240 000 kilometrů jízdy včetně jízdy městem, po dálnicích i po dráze. Tento test se opakuje šestkrát s různou kombinací motoru a převodovky, takže každá nová převodovka je testována 72 týdnů při ujetí 1,45 milionu kilometrů, což je vzdálenost na Měsíc a zpět. Provádějí se také testy cyklů řazení, při kterých musí spojka absolvovat náročnou sérii rychlých změn převodových stupňů, a statické testy, kdy je převodovka ponechána dlouhou dobu ve vysokém točivém momentu.
Naše motory mají předepsány vlastní statické a dynamické testy. Nová generace motorů Ingenium absolvuje 72 000 hodin testů odolnosti, což odpovídá osmi letům testování ve skutečných podmínkách. Teprve poté zamíří na silnice, kde absolvuje dva miliony kilometrů posledních ověřovacích zkoušek.
Jaguar F-PACE – specifikace motoru
Test na kombinovaných silnicích, kterému interně přezdíváme test vrzání a chrastění, slouží k optimalizaci parametrů hluku, vibrací a hrubosti. Automobil se natřásá, naklání a houpe na čtyřech výkonných pístech a citlivé zařízení nahrává všechny zvuky v interiéru. Testy jsou prováděny se samotným řidičem i s plnou kabinou cestujících a nákladem zavazadel, aby byl zajištěn optimální výsledek za všech okolností.
Jednotlivé součásti lze také otestovat v robotické kabině, kde čtyři roboti ověří vše od aktivace a uvolnění bezpečnostních pásů, po otevírání a zavírání dveří nebo otočení klíčkem. Parametry hluku, vibrací a hrubosti vozidla se také ladí ve speciálních bezodrazových zvukových komorách.
Klimatické komory navozují prostředí náročných povětrnostních podmínek. Automobily se v nich chladí až na –40º C, jsou vystaveny větru o síle orkánu nebo snášejí teploty +50º C a sluneční svit o intenzitě až 1 200 W/m2 jako na Sahaře – a přitom nemusí opustit území Británie. Odolnost proti vodě je testována pomocí záplavových monzunových dešťů, 16hodinového mrholení a testů mrazem.
Fyzické laboratorní testování se týká i prvků interiéru, například otočného voliče JaguarDrive Selector, který byl během vývoje podroben nejrůznějším typům nešetrného zacházení. „Náročným testem je například láhev Coly, protože v horkém počasí se cukr mění na sirup,“ říká Julian Jones, manažer uživatelských ovládacích prvků. „Také když se do mechanizmu voliče DriveSelector dostane písek, je to problém.“ Každý test trvá měsíc a volič DriveSelector při něm musí provést 60 000 bezchybných cyklů.
Když je design vozidla Jaguar hotový a dostane se do výroby, nastává doba náročných testů kvality.
V motorárně Engine Manufacturing Centre (EMC) jsou jednotlivé prvky motorů Ingenium během výroby a sestavování opakovaně testovány. Celý proces má jednoduchý název: Žádné zmetky. „Rozhodli jsme se, že naše motorárna EMC bude v otázce kvality nejlepší továrnou na výrobu motorů na světě,“ říká Daniel Buckley, programový manažer pro Ingenium. „Pokud například narazíme na problém, motor nepřesouváme do samostatného procesu přepracování. Sundáme ho z výrobní linky, vrátíme ho o nezbytný počet úrovní zpět a tam ho na linku zase vložíme. Nemůže se tak stát, že by se některý motor vyhnul našim náročným systémům pro kontrolu kvality a mechanizmům kontroly výrobní linky, jejichž smyslem je udržet nejvyšší úroveň kvality.“
Všechny hlavní součásti jsou označeny vlastním kódem QR, podle kterého lze dohledat datum a místo výroby. Přesnost je kontrolována laserem; maximální tolerance je tři mikrony (0,003 mm), což je šest procent tloušťky lidského vlasu. Náhodně vybrané vzorky jsou také kontrolovány ručně a testovány v laboratorním prostředí při teplotě 20º C, kdy je zajištěna dokonalá přesnost pečlivě zkalibrovaných nástrojů.
Motorárna JLR, Wolverhampton
Než motor prostředí motorárny EMC opustí, je testován na speciálních přístrojích. Nejprve probíhá takzvaný test za studena, při kterém se součásti 72 sekund točí bez nastartování motoru. Poté je motor probuzen takzvaným horkým testem, při kterém je nastartován a absolvuje 240sekundový cyklus při rychlosti až 3 000 ot/min.
Nakonec náhodně vybrané motory z produkční linky absolvují dynamický test, při kterém běží 300 hodin nebo 72 400 kilometrů naplno při rychlosti 240 km/h.
Čerstvě vylisované panely z našich automobilových výrobních linek v Solihullu a Castle Bromwich se zkoumají pod intenzivním světlem, zda neobsahují poškození nebo vady. Každý hotový podvozek zkoumají moderní lasery a kamery, které provádějí 168bodovou kontrolu kvality. Mezery mezi panely se kontrolují pomocí ručních měřicích přístrojů. „Někteří výrobci automobilů mají toleranci +/–3 mm. Naším standardem je +/–0,5 mm,“ říká Arthur Richards, supervizor produkce v Castle Bromwich. „I díky tomu je značka Jaguar známá kvalitním zpracováním.“
Na konci montážního procesu je podvozek ošetřen průhledným lakem a kontrolován pod UV světlem. Všechny nedokonalosti jsou pečlivě označeny a ručně opraveny.
Lakování podvozku trvá 24 hodin. Nejprve probíhá 13fázový proces čištění, ošetřování, oplachování a elektrolytické aplikace povrchové vrstvy, aby lak na hliníkový podklad dobře přilnul. Podvozek se čistí kartáči z pštrosích per. „Pštrosí pera se snadno nabijí statickou elektřinou, a proto jsou ideální k odstraňování jemného prachu,“ říká Nigel Williams, manažer lakovny. „Pera také mají velký povrch, takže pokryjí velkou plochu. Jsou pro tuto práci nejlepší. Jinak bychom je nepoužívali, protože – upřímně řečeno – jsou hodně drahá.“
Podvozek je pak ošetřen třemi vrstvami laku – penetrací, základní vrstvou a krycí vrstvou průhledného laku, která zlepšuje odolnost proti UV záření, a speciální mízou, která chrání před ptačími exkrementy. Vše je nakonec hodinu tvrzeno při teplotě 170º C.
Podvozek absolvuje 92 různých fází a na automobil je montováno přibližně 1 000 různých dílů. Zvláštní pozornost je proto věnována všem hranám, aby nedošlo k poškození lakování. Vnější panely jsou chráněny kryty a zaměstnanci nosí speciální oblečení a obuv, aby lak nepoškrábali.
Na konci výrobní linky absolvuje každé vozidlo závěrečnou sérii testů, například kontrolu vodotěsnosti čtyřminutovou sprchou o objemu 6 000 litrů vody. Poté se na válcích při vysokých rychlostech otestují jednotlivé převodové stupně a proběhne 20minutový elektronický diagnostický test.
Ani během transportu vozidla Jaguar k zákazníkovi testování nekončí. Všechny vlaky, lodě i silniční transportéry jsou kontrolovány pomocí analýzy CAD a probíhá u nich simulace zatížení. Všechny automobily absolvují 90bodový proces kontroly, který se během transportu může opakovat až třicetkrát.
„Značka Jaguar vždy usilovala o dokonalost v designu i ve výrobě,“ říká Arthur Richards. „Naším cílem je dosáhnout pevně dané specifikace designu finálního produktu a naši práci bereme velmi vážně. Vyrábíme luxusní vozy. Proto chceme předčit očekávání našich zákazníků v otázce kvality a spolehlivosti.“
DALŠÍ ČLÁNKY
