Bosch R&D: Kde bydlí budoucnost

Úspěch firmy se do značné míry odvíjí od schopnosti nabízet nové a užitečné produkty, což předpokládá i často náročný a nákladný vývoj, který je nezbytným motorem potřebných inovací. Investice do něj představují proto významnou část rozpočtů, a ani Bosch není v tomto výjimkou. Z celkem 421 300 pracovníků ve službách firmy po celém světě tvoří 85 500 specialisté v oblasti vývoje, do níž Bosch jen v roce 2022 investoval 7,2 mld. eur. Společnost má i řadu smluv s univerzitami, odkud plánuje čerpat své nové pracovníky pro rozšiřující se vývojovou a výrobní základnu, zejména talentované softwarové vývojáře.

ECB: Hi-tech od Dunaje
Vývojové centrum v Budapešti patří ve struktuře firmy Bosch k nejmodernějším a také největším zařízením svého druhu vůbec – po vývojovém centru v domovském Německu je to maďarské druhé největší v Evropě z hlediska automobilových inženýrů.
Engineering Center Budapest (ECB) bylo založeno v roce 2005 (s pouhou stovkou zaměstnanců) poté, co firma rozšířila portfolio své dopravní divize Mobility o vývoj softwaru pro automatické převodovky. V roce 2016 byla zahájena výstavba nového moderního kampusu, která trvala 5 let, poslední části tohoto vývojového střediska, do něhož Bosch investoval enormních 185 mil. eur, byly otevřeny loni a výhledově by se měl kampus ještě rozšířit o další část. Aktuálně je zde zaměstnáno téměř 3500 lidí.
Inženýrské centrum Budapešť hraje důležitou roli ve vývoji automatizované a elektrifikované mobility a je i jedním z předních vývojových a testovacích zařízení pro automobilovou elektroniku ve skupině Bosch – ECB vyvíjí komponenty pro všechny automobilové společnosti po celém světě a má na kontě i řadu patentů (v průměru tři každý týden). Je součástí kooperačního projektu M3C, což je středoevropský klastr, který zahrnuje spolupracující vývojového centra Bosch v různých zemích, zaměřený na vývoj týkající se systémů automatizovaného řízení, pasivní a aktivní bezpečnosti, asistenční systémy pro řidiče a další relevantní oblasti.
Kromě Maďarska ho tvoří menší R&D střediska v Rumunsku (Cluj-Napoca) a v bulharské Sofii, zaměřená mj. na software pro autonomní řízení a využití AI ve vozidlech, elektrickou a propojenou mobilitu, AIoT, digitální transformaci apod. Vyvíjí se v něm široká škála elektronických řídicích systémů vozidel a mechanických součástí, mezi něž patří např. ABS, ESP, airbagy, řízení motoru (vyvíjejí tu např. řídicí jednotky ovládající funkce spalování), a automatizované parkovací systémy, systémy elektrického pohonu a elektromotory (mj. nový bezmagnetový motor), a v poslední době i moderní brzdové systémy brake-by-wire, různé senzory a moduly, nebo přístrojové desky a asistenční systémy řidiče, které razí cestu k automatizovaným vozům a nové éře mobility.

Pro komfort i záchranu životů
Právě na systémy zabraňující silničním nehodám, na něž připadá ve světě ročně na 1,35 mil. zmařených životů, a dalších 50 mil. zranění, se mj. zaměřuje i vývoj v budapešťském centru Bosch. Tamní inženýři kombinují své špičkové znalosti z oblasti mechatroniky, elektroniky, vývoje softwaru a telematiky v hloubkových expertízách a praktických testů nejrůznějších technologií bezpečnostních systémů, které směřují k vytváření stále efektivnějších a spolehlivějších bezpečnostních systémů.  

K hlavním okruhům, kterými se ECB Budapešť zabývá, patří např.:

Remote Park Assist (vysoce automatizované řízení, které patří do úrovně 4): dálková parkovací asistence je systém, jenž umožňuje pouhým stiskem tlačítka, aby si vozidlo samo vyhledalo vhodné parkovací místo a na danou pozici automaticky zajelo bez zásahu řidiče, který ani nemusí být fyzicky ve voze – což je užitečné, pokud je např. parkovací prostor tak těsný, že by bylo problematické naplno otevřít dveře vozu na jeho straně. Systém PPAS (Public Parking Automation System) je první plně automatické řešení svého druhu schopné převzít pod svou kontrolu celý parkovací proces. Využívá komplex čtyř kamer a pěti ultrazvukových senzorů umožňující zaparkovat vozidlo zcela autonomně.
Homezone Park Assist: je další z automatizovaných parkovacích operací, ale v tomto případě je systém úrovně 2 zaměřen na zajíždění do domácí garáže. Řidič si může zvolit, zda dá přednost ovládání z vozidla, nebo zvenčí pomocí mobilního telefonu.
Automatické nouzové brzdění (AEB): asistence pomáhá vyhnout se kolizím s vozidlem jedoucím vpředu a zmírnit případné následky, pokud je kolize neodvratná. V součinnosti se systémy pro detekci překážek umožňuje (v rámci určitého rozsahu rychlostí) např. zabránit sražení chodce, který vstoupí do vozovky. K tomuto účelu slouží v budapešťském ECB i speciální testovací dráha, kde je simulována situace, kdy do trajektorie dráhy vozu nečekaně vejde dítě. Úkolem systému AEB je zareagovat ve zlomku sekundy (tzn., v čase, který by běžný řidič neměl šanci zvládnout) aktivovat razantní nouzové brzdění a zabránit srážce.
Dlužno dodat, že ukázky, které specialisté ECB novinářům v rámci exkurze do vývojového centra i prohlídky tamních laboratoří předvedli, byly skutečně působivé – některé evokovaly až pocit, že se člověk přenesl v čase do budoucnosti. Jako např. právě prezentace systému nouzového brzdění, který dokázal bezpečně zastavit vůz rozjetý běžnou městskou rychlostí dost daleko před figurínou malého dítěte, která „nakráčela“ přímo do jeho dráhy, aby zabránil srážce, jež by v případě auta nevybaveného technologií AEB byla pro neopatrného chodce fatální. Stejně tak prezentace různých prvků automatizovaného řízení, včetně parkovacích asistentů – pohled na volant, který se sám otáčí, aby nasměroval automobil do parkovací mezery, je sice poněkud strašidelný, ale i zkušení řidiči museli uznat, že lépe by to nezvládli. Systém se dodává konfigurovaný speciálně pro konkrétní model vozu a jeho parametry, protože musí pracovat s přesnými rozměry daného vozidla, aby bylo zajištěno bezpečné zvládnutí celého parkovacího procesu i detekce a odměření vhodných potenciálních parkovacích pozic.
Všechny fáze vývojových prací jsou prováděny v ECB, včetně vývoje systémů a algoritmů, elektrického a mechanického návrhu, simulace a kontrol a testů spolehlivosti. Inženýři mají k dispozici nejen moderně vybavené laboratoře a rozsáhlou škálou špičkových zkušebních zařízení, jako jsou např. speciální klimatické komory umožňující detailně simulovat nejrůznější provozní podmínky vyvíjených systémů – třeba když vůz vyjede z vyhřáté garáže ven, kde je sníh a mrzne mínus desítky stupňů nebo intenzivně prší apod. – ale i četné relaxační zóny. V nich mohou odpočívat, dát si občerstvení nebo třeba probrat na venkovní terase různé záležitosti. Pro dopravu v rámci rozsáhlého areálu kampusu mohou využít elektrické kola nebo koloběžky, k dispozici jsou dobíječky pro ně, ale i různá elektronická zařízení. A samozřejmě i velká jídelna s bohatým výběrem stravování v opravdu velkorysém pojetí rozčleněném do několika specializovaných sekcí – možná zdánlivě nenápadná záležitost, ve skutečnosti však vysoce sofistikované zařízení, protože zvládnout v kritickém čase oběda enormní množství pracovníků a plynule obsloužit tisícovky strávníků rozhodně není logisticky snadné.

Termotechnika z jihu Evropy
Portugalsko není jen domov proslulého portského vína, ale i špičkových technologií. Další lokací v rámci návštěvy části vývojové základy, které připravila společnost Bosch s možností nahlédnout do míst, kam se kromě samotných pracovníků daného střediska zřídkakdy někdo dostane, bylo tak portugalské městečko Aveiro jižně od Porta. Sídlí zde jedna ze tří poboček, které má Bosch v této zemi na poslední výspě Evropy na pobřeží Atlantiku. Kromě tamního závodu má firma ještě továrny v městech Braga a Ovar, ale Aveiro má mezi nimi výjimečné postavení nejen díky vývojovému centru, ale i specializaci na termotechniku, konkrétně tepelná čerpadla, která jsou klíčovým prvkem pro klimaticky neutrální budovy a při dekarbonizaci více než 200 milionů objektů umístěných jen v Evropě. Je také domovem pro vývoj tepelných čerpadel pro jižní Evropu.
Do posílení zdejší produkce a rozšíření vývojové a výrobní kapacity (laboratoří, dvou budov a dalších výrobních linek tepelných čerpadel) plánuje firma do roku 2026 investovat 100 mil. eur. Vyrábí se zde i poslední, nedávno na trh uvedená novinka: zvláště tichá tepelná čerpadla nové generace Compress 5800i AW a 6800i AW, která byla vyvinuta týmy z Německa a Švédska na základě uživatelských zkušeností. Kompaktní systémy využívají jako chladivo ekologický propan a lze je montovat v různých pozicích. Vývoj byl zaměřen na design, funkčnost, efektivitu a systémovou integraci a začlenění do sítí a také optimalizaci zvuku – tepelná čerpadla nové generace zaberou díky svému vylepšenému designu jen 0,36 m2 prostoru a jsou výrazně tišší. Toho bylo docíleno mj. i díky úsilí laboratoří v Aveiru, které zahrnují klimatické a akustické komory, kde se simulují různé podmínky, a probíhá validace v rámci reálného provozu u nejrůznějších uživatelů. Testuje se chování i odolnost prostředí s různou teplotou, vlhkostí, na sněhu či vystavení žhnoucímu slunci apod., a výkonové parametry i komfort v daných terénních podmínkách. Klimatická komora zajišťuje testování chlazení i hydrauliky, zvuková komora zas vývoj akustiky, včetně např. „příjemnosti“, tzn., že v případě, když mají dvě jednotky stejnou úroveň hlučnosti, vybere se zvuk, který je méně rušivý. V rámci plánovaného rozšíření střediska by k současným třem zvukovým a 14 klimatickým zkušebnám měly přibýt další čtyři klimatické komory a jedna EMC komora pro testování elektrokompatibility.

Regionální specializace i mezinárodní spolupráce
Trh tepelné techniky prochází zásadní změnou, která zahrnuje digitalizaci, propojování, elektrifikaci a hybridní technologie. Jen v Evropě bylo instalováno na 51 mil. tepelných čerpadel a zejména na jihu Evropy roste zájem o klimatizační techniku použitelnou jak ke chlazení, tak k vytápění. Proto chce Bosch do konce dekády investovat do tohoto technologického segmentu zhruba miliardu eur. V samotném Aveiru plánuje investovat do vývoje na 21,8 mil. eur.

Oblastí tepelných čerpadel se kromě portugalského Aveiro zabývají ve firmě ještě další dvě centra. Jedno je v německém Wernau a druhé ve švédském Tranås, přičemž každé se zaměřuje na určitý typ technologie: vzduch-voda v Německu a Aveiru, kapalina-voda ve Švédsku. Podle toho, zda se odebírá tepelná energie ze země (kapaliny) nebo ze vzduchu. Ta je elektricky zesílená a distribuovaná do topného okruhu nebo ohřevu teplé užitkové vody.
Bosch v Aveiru vyvíjí a vyrábí technologie pro ohřev vody již řadu let a tamní závod bude specializován i na zmíněné venkovní a nástěnné vnitřní jednotky tepelných čerpadel nové generace. Kromě nich dodává i další techniku pro vybavení budov, jako např. ohřívače vody a boilery (vyrábí až milion ohřívačů vody za rok).
Tovární areál má dvě zóny, resp. výrobny pro Bosch a Buderus, v létě byla spuštěna i nová linka, která bude primárně zásobovat německé zákazníky, a na podzim přibude další pro evropské země. Design linky je přizpůsoben ergonomii, zásobování zajišťují robotické vozíky AGV, po kompletaci každé jednotky je na závěr do hotového produktu instalován „mozek“ jednotky, řídicí elektronika, a může následovat série důsledných finálních testů (zaměřených zejména na správnou funkci všech senzorů) před expedicí k zákazníkům.
Loni byla reorganizována struktura výroby a zaveden systém tzv. hodnotových řetězců (value streams), jehož základem jsou multidisciplinární týmy zaměřené na určitý cíl. To umožňuje přijímat priority a rozhodnutí rychleji, týmy jsou lépe motivovány. Bosch využívá vlastní koncept digitalizace založený na Průmyslu 4.0, který je kombinací IoT a AI, produkt je optimalizován podle designu – nejdříve proběhne optimalizace s využitím digitálního dvojčete, poté produktu samotného – sleduje se na 200 parametrů.

Ani Česko nezaostává
Nicméně ani ČR není ve skupině Bosch v oblasti vývoje Popelkou, a i u nás funguje v rámci pobočky v Českých Budějovicích jedno z významných vývojových center, kde vznikají špičkové technologie, včetně unikátních koncernových novinek, které firma připravuje pro globální trh. A právě do něj vás pozveme na návštěvu v příštím vydání.

Josef Vališka
Foto: Bosch a autor

Publikováno: 12. 12. 2023 | Počet zobrazení: 89 16