Alig kezdődött el a negyedik ipari forradalom, máris az Ipar 5.0 van a levegőben. De a gépészmérnököknek nem kell megijedniük a változás sebességétől – ehelyett inkább éljék meg a változás előnyeit, és profitáljanak azokból.
A feldolgozóipari digitalizáció megváltoztatja a vállalkozások működését és mindannyiunk munkáját. Az Ipar 4.0 a működés szinte minden aspektusát forradalmasította, és minden eddiginél több adattal és nagyobb átláthatósággal látja el a vállalkozásokat. A tudás hatalom, a sikeres vállalkozások pedig ezt az információt a működés további optimalizálására, a termelékenység javítására, és végső soron az eredmény javítására használják fel.
Ami a gépészmérnököket és a tervezőket illeti, a digitális korszak hajnala az új termékek fejlesztését is felgyorsítja és javítja. Pontosabb adatokat használhatunk a problémák elemzésére és megoldására, a virtuális szimulációk, például a digitális ikerpárok pedig azt jelentik, hogy a prototípusok minden eddiginél biztonságosabban, hatékonyabban és költségkímélőbben tervezhetők.
Ez a gyorsütemű változás izgalmas jövőt teremt a gépészet világában, de mit jelent ez pontosan, és milyen hatással lesz ágazatunkra?
A termékfejlesztés javítása
A prototípuskészítés hagyományosan időigényes folyamat, magas költségekkel és jelentős kockázatokkal. A digitalizáció azonban átírja a mechanikai termékek fejlesztésének, tesztelésének és gyártásának forgatókönyvét.
A digitális ikerpár technológia megjelenése átalakítja az új termékek fejlesztését. A mérnöki szempontok széles skáláját támogatja a termék meghatározásától a validáláson át a gyártásba adásig. A digitális ikerpárokból nyert összkép hasznos lehet az új tervekhez, ezenkívül az adatvezérelt termékfejlesztést is támogatja. Ily módon a digitális ikerpár technológia gyorsabb és költséghatékonyabb utat jelent az újabb, frissített termékek piacra jutásához. A piacra jutás sebessége pedig sok esetben kulcsfontosságú lehet a sikerhez.
Valódi versenyelőnyt jelenthet az a képesség, hogy a fizikai prototípus elkészítése előtt a digitális ikerpár segítségével létrehozhatunk, finomíthatunk, sőt újradefiniálhatunk egy terméket. Gyakorlatilag kockázatmentes, gyorsabb és sokkal olcsóbb eljárás. Sokkal megalapozottabb, magabiztosabb döntéseket hozhatunk azzal kapcsolatban, hogy mikor van itt az ideje egy valódi prototípus megalkotásának.
Az új termékek új képzést feltételeznek a munkaerő számára, legyen szó akár egy új gép építéséről, értékesítéséről vagy szervizeléséről. A digitális ikerpárok olyan módon kelthetnek életre egy új terméket, ahogyan arra a hagyományos CAD-modellek, műszaki rajzok vagy termékleírások nem képesek, így a munkatársak számára könnyebben érthető vizuális útmutatót nyújtanak.
Új iparágak támogatása
Míg a digitális világ végtelen lehetőségeket kínál, a való világban az emberiség jelentős kihívásokkal néz szembe. A gépészet ezen problémák számos aspektusának kezelésében segít, legyen szó akár a szélturbinák méretének és hatékonyságának növeléséről, akár az elektromos gépjárművekre (EV) való átállás felgyorsításáról.
A gépjárművek, berendezések és gépek villamosítása sok esetben vagy jelentős változtatásokat tesz szükségessé a meglévő tervekhez képest, vagy pedig egy teljesen új, „alapoktól felfelé” megközelítést igényel. Az autóiparban kulcsszerepet játszó gépészmérnökök az elektromos járművek kritikus működési szempontjaiért felelnek, a biztonságtól kezdve a teljesítményig.
A versenypálya jellemzően az autóipari innovációk tesztpadjaként működik, és ez az elektromos gépjárművek esetében ugyanúgy igaz, mint robbanómotoros társaik esetében. Erre remek példa, hogy norelem miként szállít alkatrészeket a Rennschmiede Pforzheim EV-hez, a németországi Pforzheim Egyetem Formula Student csapatához. A Formula Student sorozatban a világ minden tájáról érkező versenyző diákcsapatok terveznek és építenek új formula-versenyautókat, amik aztán a pályákon mérik össze gyorsaságukat.
A norelem ACADEMY szabványos alkatrészekkel támogatja a csapatot teljesen elektromos versenyautója, a „Sapphire” fejlesztésében, értve itt illesztőcsavarokat, hatlapú anyákat és siklócsapágyas csuklófejeket.
A norelem illesztőcsavarjai szoros illesztést biztosítanak a jármű alváza és felépítménye közötti kapcsolathoz. Az illesztőcsavarokat illesztőfuratokba kell beszerelni, és önzáró hatlapú anyákkal kell rögzíteni. Az illesztőcsavarok, a csuklófejek és a hatlapú anyák hajtókarokban is létfontosságúak. Az illesztőcsavarok itt a hajtókarok precíz pozícionálására szolgálnak, a csuklófejek pedig a nyomtáv beállítására, valamint a stabilizátor és a hajtókar közötti csatlakozásra szolgálnak. Ez kompenzálja a versenypálya egyenetlenségeit és csökkenti a jármű gördülési ellenállást.
Ipar 5.0
Egy ipari forradalmat vélünk látni, de egyszerre kettő jön szembe! A gépészmérnököknek azonban nem kell félniük az Ipar 5.0-tól, mivel az nem más, mint elődjének természetes továbbfejlődése.
Az Ipar 4.0 egy technológiaközpontú forradalom volt. Olyan új technológiák kiaknázására összpontosított, mint a mesterséges intelligencia, az automatizálás és a “tárgyak internete”. Az erre épülő Ipar 5.0 pedig egy emberközpontú forradalom lesz, az embereket az előtérbe helyezve – prioritásai a fenntarthatóság, a munkavállalók jóléte és az üzleti rugalmasság.
Mit jelent ez a gyakorlatban? Az emberközpontú elemek közé tartozik a termelékenységet és a biztonságot növelő technológia – gondoljunk az exoszkeletonokra, a kiterjesztett és virtuális valóságra, a viselhető eszközökre és a kobotokra. A fenntarthatóság középpontjában az erőforrás-felhasználás csökkentése áll – ami szintén kedvező az eredmény szempontjából –, valamint a körforgásos gazdaságnak a felhasználás, az újrafelhasználás és az újrahasznosítás elvei szerinti kiépítése. Az alkalmazkodóképesség olyan területekre is kiterjed, mint a távfelügyelt és moduláris gyárak, a valósidejű kockázatfigyelés, vagy akár új anyagok kifejlesztése.
A gépészet szinte mindegyik elemet érinti valamilyen mértékben, és kulcsszerepet fog játszani abban, hogy teljes mértékben felismerjük azok előnyeit. A fiatalok egyre inkább olyan cégeknél szeretnének dolgozni, amelyek értékorientáltak, a profitmotiváció mellett az emberek és a környezet igényeit helyezik előtérbe. Az Ipar 5.0 felkarolása ezért a toborzás és a munkaerőmegtartás szempontjából is létfontosságú lesz.
A szabványos gépelemek szerepe a digitális jövőben
A változásról szóló sok beszéd közepette egy dolog változatlan – a szabványos gépelemek értéke a gépészetben.
Hogyha a szabványos gépelemek használata a hatékony termékfejlesztés bevált módszere, akkor miért kellene újra feltalálni a kereket, ha digitalizálunk? Olyan partnerekkel dolgozzon együtt, akik szabadon elérhetővé teszik a szabványelemek digitális verzióit, nyílt forráskódú tervezést lehetővé téve.
A norelem weboldaláról letölthetők a gépelemek 3D CAD-modelljei, így támogatva a minőségi digitális prototípusok elkészítését.
Azonban ha valóban szeretné elősegíteni a digitális megközelítést, akkor olyan partnert keressen, amely a fájlok rendelkezésre bocsátásánál is többet nyújt. Remek példa erre a hatalmas online tudásközpontként és gépelem-forráskönyvtárként működő norelem ACADEMY.
A szabványos gépelemek évszázadok óta képezik a gépészet alapját. És ez akkor is így lesz, amikor digitális jövőnk valósággá válik és elektromechanikus alkatrészek működnek majd a forradalmat mozgató iparágakban az elektromos gépjárművektől a robotikáig és azon túl.