Autotechnika szakfolyóirat
Autotechnika szakfolyóirat
2019. október | Olvasson bele!

Mindenható automatizálás

Különös átalakulás előtt állunk. Olyan változás küszöbén, amelyben az információ- robbanás teljes körű paradigmaváltást hoz létre az autós ágazatban. Innovációrobbanást, amely nem kevesebbet, mint a járművek üzemanyagát, hajtástechnikáját, irányítását és gyártásmódját fogja az előttünk álló évtizedekben megújítani. Írásunk e változások újdonságait globális összefüggésükbe ágyazva törekszik bemutatni.

A huszadik évszázad az autó és a számítógép közeledésének időszaka volt. A huszonegyedikben a mobilitás fejlődése megköveteli az összekapcsolásukat. Ennek folyamata a múlt században kezdődött, és az informatika mára a gépkocsik jelentős részévé vált. Ma tíznél több vezérlőegység irányítja működését, melyek teljesítménye ugyanennyi PC-ével vethető össze, a legkisebb autókban is. A teljes szolgáltatás kínálatú luxusjárműveken pedig a százat is meghaladhatja.

A fedélzeti elektronika új területe a járműkommunikáció, melynek jelentősége az emberi beszédével mérhető össze. Megatrend jellegű befolyása kiterjeszti az automatizálás innovációs potenciálját, és számos új lehetőséget kínál a járművezetés számára.

Eszköze a felhő alapú kommunikáció, mely a legveszélyesebb helyzetekben is képes pontosítani a járműnavigációt, a korábbinál biztonságosabb, gazdaságosabb és környezetkímélőbb szintre emelve a közlekedés lehetőségeit. Az utasoknak útközben is kapcsolatban maradni a fejlesztés új törekvése lett. A megvalósítás az adatrobbanásra épül, amely az autóinformatika forradalmával nemcsak a lehetőségek körét tágítja ki, hanem a járművezetés automatizálásával a közlekedést is átalakítja.

 


 

Napjaink legnagyobb globális kihívásai
 

AZ AUTÓIPAR VÁRHATÓ FEJLŐDÉSE

A gépkocsigyártás a gyártóipar húzóágazata. Fejlődésének különös jelentőséget ad az a körülmény, hogy autóinkon a legtöbb újítást az irányítás hardver- és szoftvereszközeinek korszerűsítései jelentik. A járművek változásait a gyártók modellfrissítésnek, a náluk is „hozzáértőbbek” ráncfelvarrásnak nevezik. Okait a hardverelemek, gépkocsikénál gyakoribb megújulása, és az ezzel összefüggő szoftvermódosításai jelentik, amelyek ma a járműfejlesztések mintegy 90%-át teszik ki.

E fejlesztések döntően az erőátvitel, a vezetés és a közlekedésbiztonságot javító alkalmazásain túl, legújabban a kommunikáció korszerűsítésére irányulnak, melynek érdekében a jármű ma már két számjeggyel leírható mennyiségű elektronikus vezérlőegység funkcióit módosítják. Például az alakfelismerés, a mesterséges intelligencia, az alkalmazkodó szoftver vagy a virtuális valóság eszközeinek alkalmazásával. Szem előtt tartva, hogy a biztonság növelése érdekében minden megengedett, és semmi nem lehet drága. Főképp akkor nem, ha a választott eszközök az általános iparfejlesztés olyan törekvéseivel mint a robotvezérlés, a felhőtechnika, a tárgyak internete, vagy a gondolatátvitel, egyébként is egybeesnek.

 


A világgazdaság legfőbb kockázati tényezői, és azok súlyosságának alakulása az utóbbi öt évben

 

 



A legfontosabb megatrendek szimbólumai
 

MEGATRENDEK

A változások kényszervezéreltek, mert azokat a megatrendek működtetik. Olyan általános szabályok, melyek hatásai az egész emberiségre hatnak. Ránk is. Elkerülhetetlen folyamatai és változásai mindennél erősebben határozzák meg a társadalmak jövőjét, kijelölve a fejlesztési lehetőségek választható folyamatait. Ennél fogva valódi megoldást csak a megatrend-változások felismerése hozhat, és ez megszokott gondolkodásmódunk megváltoztatását igényli. Emiatt nekünk is érdemes tudni róluk. Akkor is, ha a gazdasági-társadalmi folyamataink egyelőre nekünk sem megatrend-vezéreltek.

Hogy miért fontosak a megatrendek? Azért, mert a fejlődés mozgatóiként, az automatizált vezetés korában is alkalmasak a társadalom átformálására. Ilyen globális léptékű tendencia az urbanizáció, a népesség változásai, a hálózati kapcsolatok társadalmivá válása, a közlekedésbiztonságunk, környezetünk, éghajlatunk egyetemes védelme, és a jobbító törekvés a kontrollálható folyamatok automatizálására.

 


 

Amint a kommunikációs rendszerek informatikai kapcsolataiból kitűnik, a tárgyak és szolgáltatá- sok internete hatalmas lehetőségeket kínál az intelligens gyártás számára. Különösen akkor, ha azt a meglévő internet is kiegészíti

 

Demográfiai változások. A várható élettartam növekedésének és a születési szám csökkenésének hatására egyre több az idős ember szerte a világon. Ennek következménye, hogy az eltartásuk, és a szociális jóléti (nyugdíj- és egészségbiztosítási) rendszerek fedezete globális méretekben csökken.

 


Az ipari forradalmak hierarchiája

 

Urbanizáció. 2030-ig a világ népességének közel kétharmada a városokba költözik. Az urbanizáció ugyanis jóval több lehetőséget kínál a fenntartható életre és a társadalmi-gazdasági fejlődésre. Annak ellenére, hogy a nagyobb infrastrukturális és energetikai költségek miatt jelentősen nagyobb a városok erőforrásigénye.

Ezek ellenére egyre növekszik azoknak az országoknak a száma, amelyek józan polgári érdekeinek érvényre juttatásával, megatrend-vezérelten működtetik potenciáljaikat, a párt- és csoportérdekek visszafogásával.

Éghajlatváltozások. Növekvő üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának éghajlatváltozást okozó hatása ma már a Föld valamennyi országában ismert. Megoldása olyan nemzetközi összefogást sürget, amelynek módszerei még fejlesztés előtt állnak. Az azonban biztos, megfelelő megoldás a legszélesebb körű nemzetközi együttműködésben is csak megelőző intézkedésekkel és beruházásokkal érhető el. Az ezzel összefüggő környezetvédelem csak az erőforrások egyesítésével lehet eredményes nálunk is.

Erőforrás-szűkösség. A népesség, a gazdasági növekedés és a klimatikus változások fokozottan igénybe veszik a természeti erőforrásokat. A víz, az élelmiszer, a szántóföld és az energiaigény világszerte központi feladatokat jelent a kormányzatok fenntartható erőforrás-gazdálkodásában.

Államadósság. A kevésbé tehetős országok olyan államadósságokat görgetnek maguk előtt, amelyek 2030-ig és azon túl is, jelentősen korlátozzák pénzügyi és politikai kibontakozásukat. A társadalmi és az egyéni felemelkedés érdekében nálunk is természetszerűen fontos az államadósságok csökkentése, hogy megfelelő válaszokat találjunk a gazdasági és környezetvédelmi kihívásokra.


A járművek közötti mobil kommunikáció jelentősen növeli a közutak forgalombiztonságát

 

Az egyének felemelkedése. Az oktatási, egészségügyi és műszaki fejlődés az elmúlt években jóval többek számára tette lehetővé az anyagi felemelkedést, mint az elődeikét. Ez számos országban segíti a középosztály részarányának növekedését a náluk szegényebbekénél.

 

INFOKOMMUNIKÁCIÓS TECHNIKA, KIBERNETIKA

Közülük a tehetősebb országokban az infokommunikációs technika az elmúlt 30 évben olyan mértékben alakította át a társadalmat, hogy a kormányok megfelelő jólétet és szociális biztonságot (jóléti államot) tudtak polgáraik számára biztosítani.

hirdetés

A változások a politikai berendezkedéstől függően eltérő módon érvényesülnek. Helmuth Schmidt német kancellártól 1979-ben tett budapesti látogatása alkalmával megkérdezték: kancellár úr, a német gazdaság kiegyensúlyozottan működik. Miért tartja fontosnak az országaink kereskedelmi kapcsolatait? Schmidt kancellár azt válaszolta: országunk jóléte és szociális biztonsága megkívánja áruink folyamatos kereskedelmét.

Mi azóta is az ország pénzügyi egyensúlyáért „harcolunk”. Újabban mint tapasztalható, a hazai beruházásainkat finanszírozó, saját szövetségi rendszerünkkel is. Ezzel való elfoglaltságunkban a jólét és a szociális biztonság máig sem tudott prioritássá válni.

 


A munkások és az automatikus gyártás jövőbeli kapcsolatai                                                    Az automatikus gyártás jövőbeli lehetőségeit a hálózati mobil kommunikáció jelentős mértékben növeli

 

Vásárlóink szűkös jövedelmi viszonyai miatt a nálunk gyártott új járművek többségét külföldiek veszik meg. A használtan behozott futó állomány környezetvédelmén javítani csak korszerűbb járművek importjával lehet. Lényegében hasonló mondható el járműveink forgalombiztonságáról is. Ezekkel az adottságokkal a közúti közlekedés fejlesztése és automatizálása is import- és jövedelemfüggő folyamat.

 

HÁLÓZATBA KAPCSOLVA

Bár az első számítógépeket hét évtizede kapcsolták be, gyakorlati eredményeik az utóbbi években igazán szembetűnőek. A ma hozzáférhető adatok 90%-a ugyanis az utolsó két évben keletkezett, főképp a bolygót behálózó hálózati hardvernek és az internet szoftvereinek köszönhetően.

A kibernetika: célszerűen működő anyagi rendszerek (vezérlésének, szabályozásának, és információfeldolgozásának) tudománya. A rendszer (anyag-, energia- és információátadással járó) folyamatokkal és összefüggésekkel összekapcsolt objektumok halmaza. A kibernetikai rendszerek nyílt társadalmi-technikai formációk, melyek új funkciók, szolgáltatások és tulajdonságok megvalósítását teszik lehetővé.

 


A mobil kommunikáció a közutak számítástechnikai adatfelhőzetének közvetítésével jön létre

 

A tárgyak (dolgok) internete (IoT) koncepció a hálózatra kapcsolódó beágyazott processzorok sokaságát jelöli, amelyekhez jellemzően érzékelők, adatgyűjtő eszközök tartoznak. Ilyen dolog lehet az okostelefontól, a vasúti váltó érzékelőjén át egy „megchipelt” tehénig szinte bármi. Közelebbről: egyedileg azonosítható eszközökről és azok mindenhonnan elérhető rendszeréről van szó, amelyek sohasem látott mennyiségű és minőségű adatot szolgáltathatnak környezetükről a különféle folyamatok ellenőrzéséhez és továbbfejlesztéséhez.

Ma az egész világra kiterjedő globális értékláncok lehetővé teszik, hogy a cégek és a gazdaságok a folyamatnak azon részét végezzék, amelyben a legjobbak. Mivel másutt gyártott köztes termékeket és szolgáltatásokat használnak fel, nem kell egy teljes iparágat kiépíteniük.


Az Oculus Rift virtuális valóságának kísérleti adatmegjelenítőjét a norvég hadsereg is használja
 

A kiszervezés, és a munkahelyek külföldre költöztetése azzal növeli a versenyképességet, hogy olcsóbb, differenciáltabb és jobb minőségű üzletekhez, vállalkozásokhoz nyújt hozzáférést. A szolgáltatások számos OECD országban a globális értékláncok értékteremtő tevékenységének több mint felét, Kínában pedig több mint 30%-át teszik ki.

A hálózatba kapcsolás a gépkocsik szerkezetét is módosítja, különösen a műszerfalak és a hátsó ülések térségében. Ennek megfelelően a kezelésük is megváltozik. Megközelítőleg a következő „tízparancsolat” szerint. 1. A képernyők a gépkocsiműszerfalak állandó tartozékai lesznek. 2. A vezetők a járművükkel mobiltelefonnal fognak kommunikálni. 3. A jármű napi programját a vezető a mobiltelefonján tervezi meg. 4. A műszerfal két, érintő- vagy gesztusvezérelt képernyőre egyszerűsödik. 5. A működésfelügyelő, illetőleg a kombinált képernyőre. 6. Az utóbbi a navigációé, a kommunikációé, és a szórakoztatóeszközöké. 7. A kezelőszervek használata nem igényli a kormánykerék elengedését. 8. A gépkocsik távdiagnosztizálhatóak lesznek. 9. A gyártómű minden gépkocsin adatokat archiválhat, róla adatokat gyűjthet. 10. A kezelési információk álló jármű kijelzőjén jeleníthetők meg.

 


A javítási utasítások legújabb, digitális változatait virtuális adatszemüveg egészíti ki. Ez a szerelő számára a helyes műveleti fogásokat a kép zöldre váltásával jeleníti meg. Éppúgy, mint a műveletek elvégzéséhez szükséges munkaeszközöket

 

ÖSSZEKAPCSOLT FEJLŐDÉS, NEGYEDIK IPARI FORRADALOM

Új alkalmazásterületet jelent az autós biztosítási piac, ahol az érzékelők autóra szerelése lehetővé teszi a biztosítási díj kilométer alapú mérését és fizetését, figyelembe véve a vezető személyes kockázati besorolását.

A dolgok internete három szinten is megváltoztatja az érintett iparágakat. Az első maga a hagyományos üzletmenet, ahol több információ és a jobb analitikai eszközök birtokában az üzleti folyamatok javíthatóak lesznek. Jobbat, többet, pontosabban lehet kínálni az ügyfeleknek.


A virtuális adatmegjelenítés (a) és a CNC-gépek számítógépes programozása (b) sokat segít a veszélyes kézi műveletek kiküszöbölésében

 

A második szint új üzleti modellek bevezetését teszi lehetővé. A folyamatok digitalizálódása olyan módszerek előtt nyitja meg a kapukat, amelyeket a korábbi eszköztárral nem lehetett elképzelni, de legalábbis ésszerűen megvalósítani biztosan nem. Ez együtt jár azzal is, hogy a cégek a tradicionális üzleti szférájukon kívül eső területekre tévednek. Példaként a Nike-t hozták fel, ahol az okos, méréseket is végző ruházati termékek bevezetésével már kísérleteznek, és egyre inkább az egészségügyi szektor határára érnek a pulzust és egy sor más élettani funkciót mérni képes eszközökkel.

A viselhető számítógépes eszközök várakozáson felüli érdeklődést keltenek, és számottevő vásárlásokat generálnak. A rengeteg látni- és kipróbálni való helyeket kínáló Google autók iránt világszerte hatalmas az érdeklődés.

 


A mindinkább terjedő kis hőbevitelű CMT (a) és a lézerhegesztő (b) robotok nemcsak a minőséget javítják, hanem a munkásokat is kiszorítják a korszerű járművek kocsiszekrénygyártásából

 

A harmadik, egyben legelőremutatóbb jellemzőt az üzletileg fontos elemek jelentik. Például a nagy hotelláncok esetében, amelyek termináljain a szállást keresők közvetlenül a tulajdonosoktól bérelhetnek éjszakákat, ami a verseny kiélezésével teremt új érdeklődést és új üzleteket. A tárgyak és szolgáltatások internete nagy lehetőséget kínál az intelligens gyártás számára. Különösen, ha azt a meglévő internet is kiegészíti.

A fejlett emberi civilizáció az internet globális kiterjesztésére épül. Ennek köszönhetően, a negyedik ipari forradalmat megvalósító intelligens ipar (német nevén: Industrie 4.0; angolul: Smart industry) is a hálózatokkal lefedett intelligens világ része.

A negyedik ipari forradalom a német szövetségi kormány kezdeményezése. Közelebbről az előttünk álló jövő gyártási modelljét, az információs technológia, a telekommunikáció és a gyártóiparok egyesítését jelenti. Okos eljárás, mely a jövőben önállóan szabályozza az intelligens gyártási folyamatokat. Egységes ellátási lánca nagy rugalmasságot, könnyű alkalmazkodást és rövid távú változásokat tesz lehetővé.

Új technológiáinak bevezetése néhány éve az Egyesült Államokban a virtuális valóság, a számítógépes felhő, az okostelefonok és a táblagépek használatbavételével kezdődött. Döntően a nagy adatrobbanás során szerzett tapasztalatokra épült, és a tárgyak internetének bevezetésével folytatódott.

 


A korszerű hegesztési eljárások jelentősen szűkítik a robotokkal végzett villamos ponthegesztés alkalmazását

A Rockwell Automation a termelés és az irányító vállalat között biztonságos információcserét épített ki, ami nagyobb termelékenységhez, kisebb forrásfelhasználáshoz és hatékonyabb döntéshozatalhoz vezetett. Gyakorlatát egyebek között a Tesla korszerű hegesztési példái szemléltetik, melyek nagyban hozzájárulnak a jármű kiváló vezethetőségéhez. A további gyakorlati példák az automatikus irányítású gépkocsik fejlesztéséhez kötődnek, melyekről írásunk folytatásában számolunk be.


Kapcsolódó dokumentum:


30-36


Tetszett a cikk?

hirdetés

hirdetés