Автомобиль нового поколения: смартфон на колесах

Под гнетом реалий

На автомобильную отрасль сегодня в большой мере влияют различные социальные и экономические тенденции. Одна из них — забота об окружающей среде. Требования к повышенной топливной эффективности оказались в центре небывалого внимания, правительства всех стран принимают в этой связи беспрецедентно жесткие меры.

С другой стороны, потребители ожидают от своих автомобилей таких же средств связи и развлекательных возможностей, к которым привыкли дома и при использовании мобильных устройств. К тому же продуманный дизайн автомобиля должен завораживать покупателя. Успех продаж, помимо прочего, зависит от целостного вида и наличия технологических опций, отвечающих за развлечения и связь.

Еще один важный тренд в автомобилестроении последних десятилетий – стремление повысить конструктивную прочность автомобилей при увеличении их габаритов. Как итог, с 1970-х годов в среднем машины потяжелели на 20%. Примером здесь может послужить Volkswagen Golf. С первого по четвертое поколение (1974-1998 годы) он потяжелел на 315 кг, из которых 250 кг пришлось на шасси. Не будем забывать и о допоборудовании (+30 кг), новых моторах (+15 кг) и средствах шумоизоляции (+20 кг). В начале XXI века на долю кузова приходились 40% от общего веса машины. Отрасль находится в постоянном поиске улучшенных материалов и технологических процессов, позволяющих решить проблему растущего веса. Например, используя композитные материалы. Средства разработки передовых композитов сокращают производственный цикл, одновременно повышая качество и снижая количество отходов.

Ускоряем проектирование. Дешево!

Между тем к 2015 году, по разным оценкам, на долю встроенного ИТ-наполнения и сопутствующей электроники в составе нового автомобиля будет приходиться около половины затрат при производстве.

Автомобили превратились в мехатронные устройства, сочетающие в себе механические, электрические и программные технологии. Для проектирования столь сложных изделий нужен обширный набор интегрированных приложений для разработки и моделирования.

Однако недостаточно использовать технологии проектирования и моделирования — нужно уметь их правильно использовать. Взять хотя бы работу антиблокировочной тормозной системы. Тормозной путь можно сократить путем увеличения размера шин, но чем больше шины, тем больше масса машины, увеличивается сопротивление качению, ухудшается расход топлива. Нужны инструменты для управления внесением изменений, способные логично и упорядоченно связать между собой компоненты из разных областей.

Оказавшиеся перед лицом кардинальных преобразований ведущие игроки, в число которых входят компании Renault, Honda, Toyota и Tesla Motors, фундаментальным образом меняют свою бизнес-стратегию в стремлении повысить слаженность и скорость, снизить затраты, соблюсти нормативные требования и, что гораздо важнее, обрести инновационные составляющие.

Каждая из этих компаний, а также сотни представителей других отраслей, перешли на использование особых технологий, с помощью которых проще осуществить текущие преобразования и влиться в новую индустриальную реальность. К этим технологиям относятся онлайновые PLM-решения (решения для управления жизненным циклом изделия) для совместной работы огромного количества инженеров, разработчиков, дизайнеров и конструкторов по всему миру. С помощью подобных решений формируется единая платформа, объединяющая в себе полноту сведений о продукции.

Свой путь

Расскажу о некоторых крупнейших автомобильных концернах, которые после внедрения PLM-решений почувствовали преимущества для бизнеса и увидели улучшение качества продукции. Автомобильные компании могут ускорить выпуск новых моделей, проектировщики — сократить и усовершенствовать цикл разработки, поставщики — многократно использовать уже созданные проекты, отделы технического обслуживания — быстро найти информацию об изделии, а руководители — получить полное представление о результатах всего производственного процесса на основе сведений от различных технологических участков, центров гарантийного обслуживания заказчиков. Все это сулит огромную экономию. По оценке аналитической компании Daratech, крупные автомобилестроительные концерны могли бы сэкономить от 50 до 100 млн долл. при разработке каждого нового автомобиля при общих инвестициях в 600 млн долл., если бы организовали обмен чертежами и моделями между разными системами автоматизированного проектирования (САПР).

Казуо Сакурахара, технический руководитель Honda F1, признается, что компания хотела бы полностью отказаться от постройки любых опытных образцов, так как на это уходит слишком много времени, а ведь еще нужны испытания. «Скорость решает все. Автопроизводители должны наращивать темпы новых разработок до такой степени, чтобы в любое мгновение справиться с внесением любых изменений, ожидаемых и нежданных, иначе не выжить, — говорит г-н Сакурахара. — Мы хотим выйти на такой уровень, когда изготавливается только один предфинальный экземпляр на проверку, поэтому мы требуем максимальной точности от своих САПР-систем. До сих пор нам удавались разве что простые имитации из разряда «сломается/не сломается». В будущем же мы надеемся полноценно моделировать функционал, возможности, все прочие составляющие».

А Toyota после внедрения онлайнового PLM сократила время разработки на три четверти. Различные отделы, от разработки продукции и производства штампов до проектирования и изготовления оснастки, более эффективно взаимодействовали друг с другом.

Несомненно, автомобилестроительная отрасль переживает период крупнейших преобразований в своей структуре. Учитывая темпы структурных изменений на мировых рынках, цикл производства сокращается до 24-36 месяцев с начала проектирования и до завершения производства продукта и при этом автопроизводители должны предсказывать все желания покупателей, а осуществимо это при условии коренной эволюции отраслевой инфраструктуры, процессов и ключевых технологий.