Producenci samochodów, na przykład BMW, VW czy Ferrari, tworzą auta wykorzystując komponenty dostarczane przez zewnętrzne firmy. Jednym z kluczowych na świecie dostawców komponentów jest firma MAHLE, która oferuje producentom aut unikalne rozwiązania w zakresie silników, filtracji, elektryki/mechatroniki oraz układów chłodzenia. Zrównoważona strategia rozwoju firmy – oparta zarówno o rozwiązania do samochodów z silnikami spalinowymi, jak i z napędami hybrydowymi oraz elektrycznymi – sprawia, że firma oferuje ciekawe perspektywy pracy i rozwoju dla inżynierów.

W Ostrowie Wielkopolskim znajduje się największe w regionie Centrum Badań i Rozwoju (R&D) – to właśnie tutaj kilkuset inżynierów opracowuje rozwiązania dotyczące zarządzania termicznego w samochodach z silnikami spalinowymi, hybrydowymi i elektrycznymi. Projektowane tutaj chłodnice cieczy, chłodnice oleju, kondensory i inne elementy układów regulacji temperatury są testowane w lokalnych laboratoriach, a następnie wdrażane do produkcji seryjnej.

Zmiany na rynku motoryzacyjnym, związane z intensywnym rozwojem napędów hybrydowych i elektrycznych, wprowadzają również nowe wyzwania dla układów chłodzenia i klimatyzacji. Zarówno silniki elektryczne, jak i elementy sterujące oraz elektronika, na przykład falowniki, wymagają chłodzenia, aby mogły działać w optymalnej temperaturze i uzyskiwać optymalną wydajność. Układy ogrzewania i klimatyzacji muszą zużywać możliwie mało energii, która przy autach na baterie jest szczególnie cenna – największym wyzwaniem dla producentów wydaje się w tej chwili wydłużanie zasięgu aut i skracanie procesów ładowania.

Kolejnym aspektem zarządzania termicznego w nowych samochodach hybrydowych, a zwłaszcza elektrycznych, jest chłodzenie baterii, które generują duże ilości ciepła zarówno w fazie rozładowywania (zasilana silnika samochodu), jak i w fazie ładowania, szczególnie przy korzystaniu z tak zwanych szybkich ładowarek dużej mocy.

Wszystkie te elementy są przedmiotem badań i rozwoju w centrach rozwojowych MAHLE na całym świecie, również w największym w regionie motoryzacyjnym Centrum R&D w Ostrowie Wielkopolskim.

Podstawowym aspektem pracy w R&D jest dążenie do usprawniania, ulepszania i doskonalenia. Dzięki odkrywaniu nowych zależności, związków i poszerzaniu wiedzy z danej dziedziny, powstają nowoczesne projekty, przełomowe odkrycia, wynalazki, perspektywiczne koncepcje i teorie.

– W MAHLE łączymy zamiłowanie do samochodów i ich technologii z dążeniem do sprostania wymaganiom naszych klientów, którymi są najwięksi producenci samochodów – mówi Krzysztof
Wawrocki, dyrektor ostrowskiego Parku Technologicznego.– Tutaj projektujemy rozwiązania dla obecnej i przyszłej technologii mobilnej, również w taki sposób aby była jak najbardziej wydajna i przyjazna dla środowiska.

Specyfikacja

Rozwój wyrobów zaczyna się od otrzymanej od klienta specyfikacji oraz wszelkich wymogów dotyczących wyrobu. Zdefiniowany jest jego obszar działania, miejsce zamocowania w samochodzie – w przedziale silnikowym lub pobliżu, oraz określone wymiary gabarytowe. Są to kryteria, które w dzisiejszych konstrukcjach samochodowych są bardzo trudne do spełnienia ze względu na gęste upakowanie wszystkich komponentów oraz bardzo mało miejsca w obszarze zabudowy i osprzętu silnika – producenci samochodów dążą do jak najbardziej optymalnego wykorzystania przestrzeni w samochodzie.

Kolejnymi wymogami jakie musi spełnić wyrób to parametry wydajnościowe, wytrzymałościowe oraz odporność na korozję. Te wszelkie wymogi podyktowane są ciężkimi warunkami, jakie panują w samochodzie – często projektuje się wyroby w ten sposób, aby nieco przewyższały parametry, jakie muszą spełniać.

Konstrukcja i prototypowanie

– O wyjątkowości Ostrowa stanowi to, że zajmujemy się całym procesem powstawania produktu, od fazy koncepcji i projektowania, przez stworzenie prototypów i ich testy, aż do wdrożenia
produkcji seryjnej, która również odbywa się w zakładzie w Ostrowie – podkreśla Krzysztof Wawrocki.

W pierwszej kolejności inżynier produktu opracowuje konstrukcję części na potrzeby prototypów, podzespołów i gotowych wyrobów, z doborem odpowiednich materiałów włącznie. Sprawdza, weryfikuje i zatwierdza dokumentacje konstrukcyjną 2D, jak i modele 3D.

Wyrób w pierwszej fazie rozwoju jest nazywany prototypem. Zanim zostanie zbudowany fizycznie w prototypowni, celem przebadania go pod kątem wytrzymałościowym oraz wydajnościowym,
jest wcześniej sprawdzany za pomocą komputerowych programów symulacyjnych. Są to analizy metodą elementów skończonych (FEA – Finite Element Analysis), obliczeniowej mechaniki przepływów (CFD – Computational Fluid Dynamics) oraz BISS (MAHLE Behr Integrated System Simulation) – ostatnie to platforma do obliczeń i symulacji opracowana przez MAHLE Behr dla elementów i układów termohydraulicznych w pojeździe. Działania te mają na celu sprawdzenie i ulepszenie wyrobu oraz wyeliminowanie potencjalnych wad konstrukcji, zanim przejdzie do fazy produkcyjnej.

Po różnych korektach czy zmianach ustawień w trakcie procesu produkcji elementy są sprawdzane na maszynie współrzędnościowej CMM (Computerized Machine Measurement) lub też posługujemy się skanowaniem za pomocą skanera 3D umożliwiającego trójwymiarową analizę obiektów przestrzennych GOM (Optical Measuring Techniques).

Te techniki zwiększają dokładność weryfikacji i skracają czas oceny, tym samym możliwe jest szybsze doprowadzenie wyrobu do stanu pełnej zgodności z wysokimi wymaganiami jakościowymi, które są charakterystyczne dla branży motoryzacyjnej.

Testy

Jedną z kluczowych ról Inżyniera produktu jest przetestowanie wyrobu. Umożliwiają to nasze laboratoria. W ostrowskim MAHLE dysponujemy wykwalifikowaną kadrą specjalistów i nowoczesnym parkiem urządzeń testujących. Pozwala to przeprowadzać testy wytrzymałościowe i korozyjne. Mają one na celu sprawdzenie, w stosunkowo krótkim czasie, czy wyrób zachożą wa swoje właściwości przez cały okres użytkowania samochodu. Jesteśmy w stanie zasymulować w ciągu kilku tygodni warunki, na jakie są narażone części przez lata użytkowania w samochodzie.

Wykonywane testy wydajnościowe pokazują w jakim zakresie mocy pracuje wyrób oraz potwierdzają pozostałe parametry, które mają kluczowy wpływ na prace w samochodzie. W tym przypadku inżynier opracowuje procedury testowe specyficzne dla konkretnego produktu / projektu, na bazie wymogów i specyfikacji klienta oraz specyfikacji MAHLE. Ponadto opracowuje program prób i badań do zatwierdzenia konstrukcji oraz szacuje koszty budowy prototypów oraz badań walidacyjnych.

W swojej pracy inżynier, już na wczesnym etapie, wykorzystuje narzędzia D-FMEA, na potrzeby analiz potencjalnych wad projektu i ich skutków. Współpracuje z Audytorami i Inżynierami Jakości w zakresie analiz jakościowych, w tym analiz wynikających z uwag klientów.

Gdy wyrób wchodzi do seryjnej produkcji to Product Engineer wydaje dokumentację konstrukcyjną dla wszystkich działów / komórek, które powinny taką dokumentację otrzymać.

Produkcja

W fazie produkcyjnej inżynier produktu nadal jest wsparciem w rozwiązywaniu problemów i bierze udział we wprowadzaniu zmian procesu i produktu. Ponadto do jego potencjalnych zadań należą zapewnienie czystości patentowej wyrobu, przeprowadzanie analiz i badań wyrobów konkurencji (benchmarking), udzielanie wparcia technicznego innym lokalizacjom MAHLE oraz udział w opracowywaniu standardów konstrukcyjnych (Design Guidelines).

– W zakładzie w Ostrowie Wielkopolskim powstają miliony sztuk chłodnic i komponentów termicznych rocznie. Nasi pracownicy mają udział w poszukiwaniu innowacyjnych rozwiązań technologicznych. Mają możliwość współpracy z innymi jednostkami MAHLE na całym świecie. Nie ma tutaj nudy, są za to ciągle nowe wyzwania. Zespół tworzą ludzie pełni pasji, stawiający na pracę zespołową i realizujący wspólne cele – dodaje Krzysztof Wawrocki.

Pracownicy podpowiadają, że ważna dla nich jest możliwość samorealizacji i kreatywności, praca w międzynarodowym zespole, przyjazne środowisko pracy, przyjazna atmosfera, brak rutyny oraz ciągłe wyzwania. Nie bez znaczenia jest również dobre jedzenie w zakładowej kantynie.

Więcej o MAHLE w Polsce i na świecie na stronie: www.pl.mahle.com

MAHLE Behr
Ostrów Wielkopolski Sp. z o.o.
Centrum Badań i Rozwoju,
Produkcja, Logistyka,
ul. Wodna 15
63-400 Ostrów Wielkopolski
www.pl.mahle.com