Rozhovor s konstruktérem: vývoj světlometu pro model Škoda Octavia III

Jak se tvoří světlo? Jak dlouhou cestu musí konstruktérské týmy výrobce světlometů a automobilky ujít, než je nový typ vozu představen zákazníkům? Mluvili jsme s Františkem Samkem, vedoucím oddělení vývojové konstrukce společnosti Automotive Lighting.

Aktualizováno (6. 11., 18:30)  Úprava několika stylistických obratů; doplněn snímek samostatného světlometu modelu Škoda Octavia III.

Mezi lety 2009 a 2010 stál v čele fáze předvývoje Škody Octavia III a následně celý projekt vývoje pro automobilku vedl. Otázky jsme proto zaměřili i na tento vůz.

Jakými fázemi konstruktér při vývoji světlometu prochází? Co musí překonat?

Proces vývoje můžeme rozdělit do dvou základních fází – tou první je tzv. předvývojová fáze. Na jejím počátku stojí dva dokumenty – základní termínový plán a tzv. „Lastenheft“, tedy dokument, obsahující základní technické a funkční specifikace budoucího světlometu. Dodavatelé na základě těchto strohých dat nabízí zadavateli svou kombinaci ceny a řešení. Na tuto etapu navazuje samotný vývoj produktu, tedy fáze zpracovávání prvotních skic a dat zakončená prvním vyjetím světlometu z výroby, která zabere přibližně stejně tak dlouhou dobu.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Jeden z návrhů přední části Škody Octavia III a výsledná podoba

U Octavie III probíhala fáze předvývoje v letech 2009 a 2010. Snažili jsme se nabídnout zákazníkovi funkční a tvarové řešení, které by vyhovovalo jeho představám ohledně designu světlometu, ale samozřejmě i automobilu jako takového. Světlomet, ostatně tak jako žádnou další součást auta, která je spojená s jeho designem, nikdy nelze vyvíjet nezávisle. Po fázi předvývoje následuje proces sériové konstrukce. Tato fáze trvala téměř dva roky a byla dokončena na počátku roku 2012.

S čím vším musíte již v rámci procesu předvývoje kalkulovat, aby nedošlo ke kolizím?

Dá se říct, že prakticky se vším. Konstruktér musí mít od samého začátku práce na paměti celou řadu aspektů. Musí kalkulovat dokonce i s montáží, která je posledním milníkem procesu. Splním primární požadavek zákazníka na design, funkčnost, spolehlivost, splním i legislativní požadavky, ale bude světlo vůbec vyrobitelné? Jakmile se jednou rozjede výroba dílců ze sériových nástrojů, je jakákoliv změna procesu výroby velmi drahá. Zadání pro montážní linku proto musí být natolik jednoznačné a spolehlivé, aby nedocházelo k záměně či otočení dílů a tím k výrobě vadných výrobků.

Abych zaručil vyrobitelnost produktu, musím ale předvídat i další věci, související s logistikou a dodávkami jednotlivých součástek. V osobě konstruktéra se proto v rámci předvývoje snoubí až pět různých profesí. Je sám sobě technologem, montážním pracovníkem, testovacím pracovníkem i specialistou na nástroje a zhruba 80 % práce tedy musí zastat sám. Teprve až dojde k ucelenému balíku informací a představ a započne fáze vývoje, může se obracet na jednotlivé útvary a hledat optimalizaci.

Klepněte pro větší obrázek
Světlomet vozu Škoda Octavia III jako finální produkt
 

Nejde ale jen o design exteriéru, ve kterém musím najít s představou zákazníka shodu. Jako konstruktér světlometů musím znát také všechny prvky výbavy a motorizace, které jsou u vyvíjeného auta k dispozici, aby nedošlo při konstrukci ke kolizi například s komponenty uvnitř motorového prostoru. Ani poté není vše dáno. Je zcela běžné, že přijdeme s návrhem designu světlometu a zákazník se rozhodne změnit například tvar blatníku nebo kapoty. Pak můžeme začít téměř od začátku. Konkrétně u Octavie bylo výsledkem tohoto dvouletého předvývojového procesu více než 30 návrhů světlometů.

Musí být takřka nemožné při takovém množství vnějších vstupů navrhnout fundovanou cenovou nabídku...

Je pravda, že je naše pozice v tomto směru docela nezáviděníhodná. Nabídneme cenu, která pro nás musí představovat strop. A to i přesto, že v té době nemůžeme přesně vědět, jak bude konečný produkt po všech úpravách vypadat. Není vůbec neobvyklé, že se původní návrh od konečné podoby liší až o 100 %.

Pokud se zaměříme na samotný vývoj, jaké fáze musí vývojový konstruktér v tomto procesu překročit?

V rámci procesu samotné konstrukce jich rozlišujeme několik. Pro nás je tím prvním tzv. „Status I“, ze kterého vzejdou 3D data, určená pro výrobu hliníkového nářadí. Podle nich se poté vyrobí prototypový světlomet většinou v počtu 20 – 100 kusů. Tento prototyp musí v naší vývojové zkušebně nebo na prototypových vozech u zákazníka absolvovat veškeré testy, ať už klimatické, teplotní, zátěžové či další. Dalším milníkem je tzv. „Status II“, kdy už mámě k dispozici 3D data k výrobě sériového „železného“ nářadí, ze kterého se následně lisuje opravdu finální výrobek.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Skicy vedoucího konstrukčního týmu

Pak nastává zhruba roční fáze, ve které se připravuje montážní linka, vyrábějí formy pro jednotlivé díly světlometu a speciálně se zaškoluje personál na to, aby se mohla zahájit sériová výroba kompletních světlometů v souladu s termínovým plánem pro výrobu nového vozu.

Na kolika projektech v jednom čase je schopen konstruktér při této operační zátěži pracovat?

Primárně se zaměřujeme na jeden projekt se všemi jeho součástmi. V rámci vývoje jediného světlometu je totiž nutné vzít vždy v úvahu všechny náležitosti různých trhů. Například u Octavie vzhledem k jejím rozdílným výbavám vyrábíme 3 různé typy jednoho světlometu. Asijský, evropský a americký trh mají ale také svá specifika co se týká optických ploch. Ve Velké Británii to vychází z jízdy v levém pruhu; v USA světlomet nesmí mít automatický leveling, který je v Evropě vyžadován. Požadavek jednoho trhu proto nesmí znemožnit realizaci požadavku trhu jiného.

Máte informace o tom, kolik z Vašich konkurentů se výběrového řízení účastní, s kolika z nich soutěžíte?

Někdy to víme a někdy jen tušíme. Například u Octavie jsme o tom přehled měli. Mimo Automotive Lighting se zúčastnili všichni velcí hráči na trhu.

Jak se vyrovnáváte se vstupem nových technologií na trh?

Mezi efektivitou procesu a technologickým pokrokem vedeme věčný boj. V současnosti, kdy jsou v popředí zájmu LED technologie, přichází inovace na trh velmi překotně, u LED světelných zdrojů v průměru každých šest měsíců – na to nelze vždy adekvátně reagovat. Jen proces validace nového světelného zdroje trvá totiž přibližně 8 – 12 měsíců, tedy až dvakrát déle.

Na druhou stranu v oblasti automobilového průmyslu panují velmi specifické kvalitativní požadavky a požadavky na dobu trvání výroby. V okamžiku, kdy jako výrobci světlometů nasadíme nový světelný zdroj, dává nám jeho dodavatel záruku, že jej bude schopen dodávat minimálně 15 let.

Lze v tomto dlouhém procesu vlastně najít nějakou fázi, v rámci které si konstruktér může dovolit dát prostor fantazii bez toho, že by komunikoval s okolím?

Taková fáze v automobilovém průmyslu vlastně neexistuje. Výsledkem práce designéra světlometu totiž není samotný světlomet, ale automobil jako celek. Proto i když si dovolím popustit uzdu fantazii, doopravdy nikdy nepřestanu přemýšlet o tom, jak moje představa zapadne do konceptu zákazníka. Tzv. volná tvorba je proto u těchto produktů velmi krátká.

Kam směřuje vývoj designu světlometů?

V současné době jsme součástí trendu, který dává důraz na výrazně větší designové zapojení světlometu do konceptu vozu. Světlo se má podílet na charakteru vozu, vyvolávat emoce. Prvky designu světlometů mají nyní mnohem větší prostor. Jejich primární úlohou vždy bude osvětlovat cestu. Začínají se ale dostávat do popředí natolik, že vytvářejí základní poznávací prvky vozu.

Umožnily to mimo jiné LED technologie. Jejich komponenty jsou v porovnání s halogenovými žárovkami natolik malé, že se křídla designéra mohou rozletět mnohem dál. Některé firmy se navíc snaží o to, aby nevznikal tzv. globální produkt, ale aby byly světlomety pevně svázané se značkou i v rámci jednotlivých modelových řad.

Jaká značka je Vám osobně designově nejbližší?

Pro mě je to asi Audi. Inklinuji totiž k funkcionalismu, k čistotě linek. U zbytečně dokrášlovaného designu se totiž vystavujete nebezpečí, že se za pár měsíců nebude líbit. Nadčasový a jednoduchý design sice nemusí vzbuzovat tolik emocí, ale v dlouhodobém horizontu má zákazníkovi mnohem více co říct.

Vztahuje se tato nadčasovost podle Vás i k Octavii?

Podle mě určitě. Pokud pominu předchozí facelift typu korejského automobilu, design Octavie přesně vystihuje myšlenku jednoduchých linií, které budou mít podle mého zákazníkovi co říct i za deset let.

Lze při vývoji nových technologií vůbec zachovat dědictví značky?

Určitě, a vývoj se k tomu vrací. V 60. letech jsme se podívali na automobil a byli jsme schopni okamžitě rozlišit, s čím máme tu čest. Od 80. let do přelomu tisíciletí se začal dostávat do popředí tzv. globální design automobilu, který měl být líbivý jak pro zákazníky z USA, tak pro evropský a asijský trh. Dnes se vracíme k přesně opačnému trendu – designéři cílí na to, aby bylo jasné, z jakého regionu auto pochází, co reprezentuje, kdo za ním stojí. Lze to pozorovat i u Octavie. Příkladem může být prvek „C“ u koncových světel, který sjednocuje celou modelovou řadu nejen Octavie, ale i Roomsteru, Yetti a Fabie.

S jakými problémy jste se u Octavie potýkali? Představovalo pro Vás něco opravdovou překážku?

Došlo na jednu fázi, ve které jsme se trochu potrápili. Zákazník měl specifickou představu, kterou označil jako „světlo svíčky prostupující skrz dno lahve od vína“. Asi si dokážete představit, že nás tenhle požadavek trošku překvapil a začali jsme přemýšlet o tom, jak vůbec něco podobného uvést do života.

To zní zajímavě. Jak jste postupovali?

Každý zdroj světla, který do světlometu zakomponujeme, má svou přesnou funkci a musí mít oporu v homologačním předpisu. Nemůžeme jej proto pojmout primárně jako dekorativní osvětlení. Právě na tom jsme stavěli. Napadlo nás využít funkce tzv. bezpečnostního pozičního světla, jehož výkon musí podle norem dosahovat alespoň 50 % výkonu standardního pozičního světla.

Využili jsme drážky z čirého plastu, který postupně přechází do plastu matného. Ten je pak částečně pokovený, aby se docílilo efektu postupného útlumu světla. Pomocí tohoto řešení se nám nakonec povedlo splnit požadavek zákazníka a zároveň i homologovat světelnou funkci jako bezpečnostní zdroj pozičního světla. Celé to ale trvalo několik opravdu perných měsíců.

Ale vyplatilo se to. Octavia nakonec byla dalším projektem, u kterého byl konstrukční tým Automotive Lighting od začátku až do konce.

To určitě ano. Dostali jsme prostor se účastnit opravdu celého procesu. A zároveň i trošku využít pověstné české tvořivosti.

 

Škoda Octavia 0
Rok výroby: 2008
Stav: 138 255 km
Cena: 75 000 Kč
Škoda Fabia 1.9
Rok výroby: 2002
Stav: 178 493 km
Cena: 40 000 Kč
Škoda Fabia 0
Rok výroby: 2006
Stav: 169 839 km
Cena: 60 000 Kč
Výkvět automobilové techniky. Poznatky z testu SUV Audi SQ7

Audi SQ7 TDI

Výkonných SUV je na trhu poměrně dlouhá řada. Audi však svůj největší model jako první na světě vybavila elektrickým kompresorem, které jeho dynamické schopnosti posouvá na dramaticky vyšší úroveň.

včera | Radek Pecák | 43 příspěvků
Test novinky Optima SW: Jak si Kia poradila s kombi střední třídy?

Kia Optima SW

Na jaře tohoto roku byla na autosalonu v Ženevě odhalena Optima Sportswagon, kterou korejská automobilka hrdě označuje za své první kombi střední třídy. My měli možnost ji otestovat ve sportovně laděné variantě GT Line. Jak obstála?

29.  11.  2016 | Stanislav Kolman | 32 příspěvků
Vyladěno na správných místech. Test Subaru WRX STi verze 2016

Subaru WRX STi 2016

Jízdy s kultovním sedanem WRX STi prokázaly, že značka umí vozy průběžně dolaďovat v souladu s dobou i přáními jejích zákazníků.

13.  11.  2016 | Radek Pecák | 26 příspěvků