Novinky

Testovací laboratoř v české pobočce firmy MANN + HUM­MEL v Nové Vsi u Třebíče má na starosti, aby produkty, které oddělení výzkumu a vývoje do detailu navrhne, splňovaly veškerá funkční kritéria i ty nejnáročnější požadavky zákazníka. Validace produktů probíhá různými způsoby, testují se konkrétní vlastnosti a schopnosti produktu.

Laboratoř byla otevřena v roce 2013 a od té doby je nedílnou součástí nejen české pobočky, ale také celé nadnárodní společnosti, které poskytuje své služby. O tom, že vybavení laboratoře je na té nejvyšší technologické úrovni, svědčí i investice, jež společnost do laboratoře vložila – jedná se celkově přibližně o 4,5 milionu eur, z čehož zhruba polovinu tvořily dotace čerpané z programů Potenciál, Czech Invest a od ministerstva průmyslu. Roční obrat laboratoře je díky snaze o maximální vytíženost všech testovacích strojů zhruba 1,5 milionu eur.

Tým testování tvoří dvacet zaměstnanců, kteří mají za úkol testy sestavit, zaplánovat, kontrolovat jejich chod a provoz strojů a také sepsat závěrečnou zprávu pro zákazníka. K tomu, že personál je vysoce kvalifikovaný, dopomáhá mimo jiné také propracovaný program, v jehož rámci firma umožňuje studentům brigádně pracovat v laboratoři, pomáhá jim napsat diplomovou práci a zajistí jim po dostudování pracovní místo v týmu.

Testovací laboratoř je zcela soběstačná

Testovací laboratoř je rozdělena na dvě části – na testování vzduchových a kapalinových filtrů. Každá část má svého tým lídra a tým tvořený z test inženýrů a test techniků. Inženýři mají na starosti plánování testů, komunikují po celou dobu se zákazníkem a tvoří závěrečnou zprávu. Technici potom celý test provádějí, kontrolují, zda je stroj nastaven správně a jestli vše probíhá tak, jak má.

Velkou výhodou je také soběstačnost české testovací laboratoře. Tu zaručuje například přítomnost testing experta, který stroje a vybavení kalibruje tak, aby odpovídaly všem interním i zákaznickým standardům a normám. Udržovat krok s mezinárodními normami automobilek je pro kvalitu a úroveň testování zcela zásadní a česká pobočka je také díky tomu na světové úrovni.

Testovací laboratoř v Nové Vsi má rovněž vlastní programátory řídicího a měřicího softwaru a vlastní zdrojové kódy pro většinu zkušebních stavů. Kromě toho je laboratoř také schopná sama si konstruovat a vyrábět přípravky potřebné k testům, například pro uchycení produktu v testovacím zařízení. Tuto soběstačnost potom doplňuje vlastní interně vytvořený software

Na celkem čtyřiceti strojích provede laboratoř asi tři tisíce objednaných zkoušek ročně. O tom, že prováděné testy mají nejrůznější charakter, svědčí fakt, že nejdelší zkouška „teplotního stárnutí“ trvá tři tisíce hodin, naopak nejkratší nazvaná „drop ball test“, která testuje odolnost produktu vůči nárazu, zabere pouze asi dvě minuty.

Požadavky na testování si u české testovací laboratoře zadávají zákazníci z Německa, Španělska, Francie, Itálie, Turecka, Bosny a Hercegoviny, Velké Británie, Polska, USA, Brazílie, Mexika, Číny, Thajska, Indie nebo Jižní Koreje. Největší výzvou potom bývá především dodržení zákaznických termínů, které jsou vzhledem k vytíženosti laboratoře velmi často hraniční.

MKP/FEM výpočty ve společnosti Mann + Hummel

Při vývoji produktů je vedle precizního designu výrobků neméně důležité ověření jejich funkčnosti dle požadavků zákazníka. Funkčnost výrobků se ve společnosti MANN + HUMMEL validuje pomocí mnoha testů ve shora uvedené testovací laboratoři, ale stejně tak je možné funkčnost produktu otestovat pomocí virtuálních validací v simulačním oddělení. Jednou z těchto metod je validace za pomoci MKP (metody konečných prvků).

Tato metoda umožnuje rychle a přesně validovat výrobky již v rané vývojové fázi a v souladu s principy inženýringu 4.0 tak zvyšovat kvalitu výrobků a urychlovat jejich uvedení na trh před započetím výroby. Tato metoda umožňuje simulovat mnoho fyzikálních disciplín. Standardně lze počítat například rozložení teplot na díle, akustické charakteristiky, tlakovou ztrátu systému, porušení dílu či plnění formy plastem.

Většina výrobků značky MANN + HUMMEL je vyrobena z termoplastů vyztužených krátkými skelnými vlákny. Tyto pokročilé materiály jsou využívány pro jejich vysokou pevnost a teplotní odolnost. Nevýhodou je jejich anizotropní chování (rozdílnost mechanických vlastností v závislosti na směru zatěžování). To je způsobeno právě rozdílným rozložením a orientací skelných vláken uvnitř dílu. Efekt orientace vláken ve směru plnění dílu lze vidět na obrázcích.

Z hlediska simulací představují tyto materiály jistou výzvu. Pro přesnou predikci chování takovýchto materiálů je nutné použít pokročilé výpočetní metody a materiálové modely. Pro představu je na obrázku možné vidět typický příklad kapalinového filtru zatíženého vnitřním tlakem. Napravo je zobrazeno porovnání reálného testu a predikce zkoušky tlakem do okamžiku vyskočení víka z protikusu za použití MKP bez zohlednění (izotropní) a se zohledněním (anizotropní) orientace vláken. Bez zohlednění orientace vláken je vyskočení víka predikováno při více než trojnásobku skutečného tlaku. Při zohlednění orientace vláken se predikce s jistou odchylkou téměř shoduje s reálným testem. Je zřejmé, že v takovýchto případech je použití těchto pokročilých metod nezbytné a výrazně napomáhá ke snižování nákladů na vývoj.