Dostali jsme se do vývojového centra a prohlédli si vývoj designu traktorů a testování motorů

Při příležitosti představení nové generace modelové řady traktorů Magnum, které jsme se věnovali v dřívějším článku, jsme měli možnost také navštívit severoamerickou centrálu koncernu CNH Industrial v Burr Ridge ve státě Illinois.

Tady se určuje, co bude v následujících letech trendy

CNH Industrial má 11 výrobních závodů, 12 výzkumných a vývojových center a pracovní sílu o počtu 10 000 lidí v Severní Americe. Společnost vyvíjí, vyrábí a prodává pracovní stroje a je přítomna na všech hlavních trzích po celém světě, což jí poskytuje jedinečné konkurenční postavení. CNH Industrial zastřešuje značky, jako je například Iveco (autobusy, nákladní vozidla), FPT Industrial (motory), New Holland (zemědělská technika, stavební stroje), Case IH (zemědělská technika, stavební technika) a mnoho dalších.

V počátcích od roku 1917 tehdejší společnost International Harvester (IH) testovala svou techniku na experimentální farmě. V roce 1923 se už v Burr Ridge testoval legendární traktor IH Farmall. V roce 1959 bylo vybudováno hlavní výzkumné a technické středisko. Společnost International Harvester (IH) prošla během let množstvím akvizic a nyní je vše pod správou koncernu CNH Industrial, který do Burr Ridge soustřeďuje vývoj strojů různých typů a značek. Celý komplex se v současnosti skládá ze čtyř obřích budov a oválné testovací dráhy o délce téměř dva kilometry, vše se rozkládá na rozloze 45 hektarů.

Vstup do vývojového a testovacího střediska.

Centrála v Burr Ridge zaměstnává 750 lidí a je klíčovým výzkumným a vývojovým centrem. Provádí se zde vývoj produktů, nachází se zde testovací laboratoře či designerské studio a nejmodernější centrum virtuální reality. Sídlí zde také globální, regionální vedení a obchodní oddělení. Centrum virtuální reality umožňuje konstruktérům a technikům stavět virtuální prototypy a díly ještě před jejich fyzickou výrobou. Společnost také každý měsíc pozve několik ze svých zákazníků, aby získala zpětnou vazbu. Ukáže jim koncepty strojů a virtuálně je s nimi prostřednictvím rozšířené reality a obří obrazovky seznámí. Poprvé zde byla tato technologie spuštěna v roce 2005! Co se týče konkrétně značky Case IH, provádí se zde vývoj traktorů modelové řady Magnum, secích strojů, komponentů, motorů, převodovek, technologií precizního zemědělství a telematiky. Samotná výroba probíhá v různých amerických výrobních závodech.

Od vlastností traktoru se odvíjí design

Vezmeme-li v úvahu traktor a pomineme-li zatím jeho motorovou a pohonnou stránku, tak jedním z důležitých segmentů při jeho vývoji je design. Setkáváme s názory, že design není u traktoru důležitý. Není tomu tak, věřte, že i ten, koho design vůbec nezajímá, ho podvědomě vnímá a každý výrobce jakékoliv techniky investuje nemalé částky do toho, aby výrobek co nejvkusněji reprezentoval značku.

Designér jako první stojí před rozhodnutím, jaký design vůbec u daného typu traktoru zvolit. Aby mu to bylo alespoň nějak usnadněno, každá značka koncernu CNH Industrial má k sobě přiřazeno několik charakterizujících slov. Toto je výběr konkrétně pro značku Case IH – efektivita, dynamika, preciznost, kontrola, jednoduchost, kultivovanost, výkonnost, přesnost apod. Tato slova se používají pro definování image značky a jsou účinným nástrojem při přípravě myšlenek na koncepty. Designéři při vývojovém procesu studují značku, aby bylo možné definovat její aktuální postavení na trhu a požadovaný směr budoucnosti. Probíhají též diskuse, jejichž tématem jsou aktuální trendy, daný produkt, technologie a průmyslová soutěž. Nutné je porozumět myšlenkám značky s ohledem na budoucí směr. Ihned v počátcích se musí též zohlednit technická proveditelnost designu, kvalita, trendy, konkurence a samozřejmě co se líbí zákazníkům.

Prvotní návrhy novodobého designu traktorů Case IH (výsledek byl poprvé použit u modelové řady traktorů Optum).

Na základě těchto dispozic se začne vyvíjet první náčrt, posléze více návrhů a výběr motivů. I když se stále provádí papírové náčrty za pomocí tužek a per, většina návrhů se tvoří již elektronicky přes speciální grafické programy, které práci výrazně usnadňují a hlavně zrychlují. První vývojové skice znázorňují emoční a dynamické prvky. Souběžně se pracuje též na designu interiéru kabiny (taktéž vznikají prvně méně přesné skice, později přesnější) a konkrétních ovládacích prvků. Poté následuje výroba 3D maket pro zpřesnění a ověření návrhu, a to jak fyzicky tak virtuálně. Skice se převedou do 3D obrázku, čímž se tzv. „oživí“ a v již zmíněné místnosti pro virtuální realitu se vytvoří virtuální maketa třeba kabiny, interiéru nebo celého traktoru a vyhodnotí se ještě před tím, než vznikne fyzický prototyp. Do tohoto kroku nic z toho nelze uchopit a po hmatu rozpoznávat designové linie. Náčrty, počítačové programy a virtuální realita mohou být sebevíce přesné, ale stále existují nepřesnosti, odchylky nebo zkreslení. Proto je nezbytné vytvořit fyzický model. Pokud se zdá být všechno po „virtuální stránce“ v pořádku, zhotoví se fyzický model. Díl se ale nemůže vyrobit z finálního materiálu, jako je plast či železo. Tyto materiály totiž nejsou za normálních okolností tvárné. Designér potřebuje vytvořit fyzický model a případně upravit designové linie, což mu poskytne jediný materiál – hlína, konkrétně jíl. Z hlíny vzniká skoro vše včetně kapoty, interiéru a ovládacích prvků (např. joystick). Předposledním krokem je výroba makety, třeba kabiny, a její finální zhodnocení a výroba prototypů, které se podrobí testování v testovacích centrech a přímo na poli. Zcela posledním krokem je vytvoření kompletního 3D virtuálního modelu, který poslouží pro výrobní stroje.

První náčrt kabiny u nové generace traktorů Magnum.

Nahlédli jsme také přímo do menší kanceláře designérů, fotit nám umožněno nebylo. Viděli jsme spoustu futuristických návrhů sklízecích mlátiček, nákladních vozidel, traktorů či nakladačů a fotografie prototypů budoucích, ale i minulých. Pokud se v průběhu následujících let něco z toho dostane do výroby, byť i v mírně upravené podobě, máme se na co těšit. V malé zasedací místnosti pak jeden z techniků laboroval nad fotografií unikátního konceptu Case ProjectTETRA představeného na letošním stavebním veletrhu bauma v Mnichově.

Vývoj motorů a testování strojů až do jejich konce

Následně jsme zamířili do prototypových dílen a zkušebních laboratoří naftových motorů (celkem jich je čtveřice). Testují se zde motory Fiat Powertrain Technologies (FPT), které své místo nachází nejen v traktorech Case IH, ale i v člunech, nákladních vozidlech apod., jejich vývoj je přísně střežen. FPT používá přes sto testovacích center po celém světě, nejvíce jich je v Turíně. V Burr Ridge se nachází šest testovacích buněk, které pracují nepřetržitě. Během naší návštěvy se testovaly velké i malé dieselové motory. Testování se provádí nepřetržitě a data jsou sdílena s ostatními laboratořemi.

Tvorba hliněného modelu je i v současnosti nezbytná.

Testovací buňka má dvě laboratoře, každou na jedné straně a kontrolní stanici uprostřed. Uvnitř buňky s velkými okny a jedním vstupem se nachází na stojanu spuštěný motor, jehož zplodiny putují mimo místnost přes výfukové potrubí pro další kontrolu počítačem. Zajímavé je, že počítač dokáže jedním stisknutím tlačítka změnit algoritmus a analyzovat výfukové plyny podle normy EPA nebo podle evropské emisní normy. Tyto standardy se prý příliš neliší. U standardu EPA je například rozsah 5-95 % v pořádku, zatímco u evropského standardu je to 10-90 %. Jedním z důvodů, proč vznikla tato zkušebna motorů je fakt, že motory v Severní Americe pohání jiná směs nafty. Přepravovat takovou naftu přes oceán, třeba do evropského testovacího střediska, by bylo velmi nákladné. Před severoamerickou zkušebnou se nachází velké nádrže naplněné motorovou naftou.

První návrhy nového ovládání u traktorů Magnum.

V komplexu ani nechybí stanoviště, která simulují roky opotřebení. Traktor se otřásá celé hodiny, zde se jej pokouší doslova rozbít a není výjimkou praskání oken. Dále jsou k vidění komory, kde je možné snížit či zvýšit teplotu vzduchu do extrémních hodnot a poznat tak fungování strojů za těžkých klimatických podmínek.

Do centra Paříže se s traktorem jen těžko dostanete. Za pomocí počítačového programu naopak velmi jednoduše. Mimochodem, takto se tvoří i produktové fotografie a videa...