A jövő Rolls-Royce gyára egy intellektuális kihívás, de minden eszközünk megvan a megoldáshoz

A jövő Rolls-Royce gyára egy intellektuális kihívás, de minden eszközünk megvan a megoldáshoz

Koltai Zoltán, a Rolls-Royce Electrical globális gyártási igazgatója, 2017 májusában csatlakozott a vállalathoz. Gépészmérnöki mesterdiplomáját a Szent István Egyetemen szerezte. Nagy szerelmese a repülőgépeknek, már 15 éves kora óta repül. Kezdetben vitorlázórepülőn, az utóbbi időben pedig motoros gépekkel repül, emellett majd két évtizeden át oktatott. A gyártás területén nagyjából 50 kollégájával dolgozik jelenleg azon, hogyan válnak gyárthatóvá a fejlett légiközlekedés piacára (Advanced Air Mobility) szánt technológiák és hogy milyen is lesz a jövő Rolls-Royce gyára.

Hogyan kell elképzelni a Rolls-Royce Electrical tömegtermeléssel és fenntartható gyártással kapcsolatos stratégiáját?

A fenntartható repülés korai szakaszában a munkánk azokra a demonstrátor projektekre összpontosult, amelyek célja az volt, hogy bebizonyítsuk, a teljesen elektromos és hibrid-elektromos rendszereknek helyük van a légiiparban és biztonságosan működtethetők. A mostani szakaszban a mérnöki technológiák kutatási és fejlesztési környezetéből fokozatosan áttérünk a termékek tanúsítására és a tömegtermelésre, ennek a stratégiának a kidolgozására. Az egyik talán legnagyobb kihívás a repülés villamosítása terén, hogy piaci előrejelzések alapján a prémium autóiparra jellemző volumenekkel kell majd dolgoznunk a fejlett légiközlekedésben. Ez a klasszikus légiiparhoz képest nagyságrendekkel magasabb, éves szinten ezres-tízezres darabszámokat jelent, hiszen a felhasználási jellegük miatt (alacsony utasszám, rövid-közepes hatótávolság) az alkatrészek és rendszerek jóval kisebb méretűek, így olcsóbbak is. Kézenfekvő lenne tehát, hogy ezért az autóipar gyártástechnológiáját, logisztikáját vegyük alapul a gyártási stratégia kialakításakor, csakhogy a légiiparra roppant magas biztonsági előírások vonatkoznak. Jelenleg az autóipar sebességét, lendületét, illetve a repülőipar biztonsági elvárásait és szigorú feltételrendszerét kombináljuk össze és alakítunk ki olyan gyártástechnológiát, amire eddig még nem volt példa.

Hol tart most a Rolls-Royce abban az ígéretében, hogy a fejlett légiközlekedés piacán még ebben az évtizedben a vállalat által gyártott elektromos és hibrid-elektromos rendszereit használják majd a menetrend szerint közlekedő repülőgépekben?

Elindultak már azok a fejlesztések, amik nemcsak a termékekre, hanem a gyártási technológiára és a légiipari tanúsításokra is összpontosítanak, így reális cél, hogy ebben az évtizedben már menetrend szerint közlekedő repülőgépek repüljenek Rolls-Royce hajtásláncokkal.

Jelenleg nemcsak olyan igényeket fogalmazunk meg a tervezőcsapat és a gyártó mérnökök felé, hogy például milyen teljesítményű, fordulatszámú, súlyú legyen egy elektromos motor – természetesen a legmagasabb biztonsági szint mellett –, hanem már arról is folynak egyeztetések, hogy az adott motor mennyibe kerüljön, vagy éppen hány variációt gyártsunk abból ugyanazon a gyártósoron. Az együttműködés és az integrált gondolkodás a tervezés ezen korai szakaszában roppant fontos. A legoptimálisabb megoldást keressük, hiszen elég egy apró változtatás az adott komponensen, amihez akár új gyártási alkatrészt, vagy új gyártási folyamatot kell kialakítani. Ez tehát egy szimultán mérnöki tevékenység, ahol a gyártómérnök, a tervezőmérnök, a biztonsági mérnök és még nagyon sok szakértő együtt dolgozik, amit egy integrált mérnöki rendszerrel hozunk összhangba.

Hatalmas előnyben vagyunk, hiszen a Rolls-Royce-nál roppant komoly, több mint 100 éves tudás áll a rendelkezésünkre azzal kapcsolatosan, hogyan kell kialakítani a gyártástechnológiát és mi ennek a folyamata. Ebben a rendszerben párhuzamosan gondolkozunk termékfejlesztésről és gyártásról, vagyis az egyes technológiai készültségi szintekhez rendeljük azokat a feladatokat, amik a gyártás előkészítéséhez szükségesek.

A másik hatalmas előnyünk, hogy hozzáférésünk van a technológiai tudáshoz, amikkel szimulálni tudunk folyamatokat. Tehát, már tudjuk, hogyan nézzen ki az a gyár, amiben a fejlett légiközlekedés hajtóműveit gyártjuk majd. A digitális technológia segítségével azt is szimulálni tudjuk, hogyha a terméken változtatunk, akkor az hogyan fogja befolyásolni a gyártósort és a gyár kialakítását. A digitális ikrek és a 3D modell megmutatja, hol lehetnek esetleges fennakadások, nem hatékony gyártás, nyersanyag elhelyezés, összeszerelés, vagy éppen milyen paraméterekkel (sebesség, hőmérséklet) történjen a gyártás. Ezeket a szimulációkat végtelen számban le tudjuk futtatni, és a mesterséges intelligencia segítségével képesek is vagyunk optimalizálni.

De mégis hogyan lehet egy gyártási stratégia fenntartható?

A gyártásnak több aspektusa van, így például az alkatrészek és alapanyagok beszerzése.

Lehet olcsóbb a beszerzés egy távoli országból, ha közben a tengeri szállítás során üzemanyagot égetünk el, vagy lehet ennél valamivel drágább, viszont a karbonlábnyom jelentősen csökkenthető azzal, hogy helyben, a gyártáshoz közel szerezzük be az alkatrészeket vagy az alapanyagokat.

A másik aspektus, hogy amikor tervezünk egy alkatrészt, akkor azt úgy gyártsuk le, hogy a lehető legkevesebb anyagot használjuk fel. Ebben már régóta használjuk a 3D nyomtató és a digitális ikrek támogatását. Léteznek ennél hagyományosabb technológiák is, mondjuk a nagynyomású, nagy sebességű öntés, vagy más technológiák, ahol szintén arra törekszünk, hogy minimális mennyiségű anyagot kelljen utána elpazarolnunk forgácsolással. Ezen a területen nagyon sok kutatást folytatunk részben kutatóintézetek és egyetemek bevonásával.

Miközben pedig gyártunk, mindezt egy olyan épületben tesszük, ahol az egész működést a kezdetektől úgy alakítjuk ki, hogy minél több megújuló erőforrást használjunk, minimalizáljuk az ivóvíz használatát vízforgató rendszerekkel, vagy éppenséggel minimalizáljuk a segédanyagok mennyiségét. Természetesen ez igaz azon partnereinkre is, akikkel együtt dolgozunk. Mindezzel hozzájárulunk ahhoz, hogy a Rolls-Royce működése 2030-ig teljesen karbonsemleges legyen. Ez egy elég ambiciózus célkitűzés, viszont már most teljesítettük a kitűzött cél felét.

Hogyan látod a fejlett légiközeledés jövőjét?

Az elektromos és hibrid-elektromos technológia – ugyan még sok területen fejlesztjük – közel késznek mondható, több száz órát bizonyított repülési teszteken, vagyis az nem kérdés, hogy a repülésben biztonságosan alkalmazhatók ezek a mérnöki újítások.

A következő lépés az, hogy az általunk fejlesztett mérnöki technológia tanúsítást szerezzen. Amint pedig ezek a járművek elkezdik a városok egét szelni, most még elszigetelt régiókat összekapcsolni, egy nagyon drámai és robbanásszerű kereslet mutatkozik majd ezek a megoldások iránt.

A fejlett légiközlekedés kiegészíti majd a jelenlegi légiközlekedést, nem pedig utasokat von el onnan. Praktikusabb lesz autó helyett légitaxiba ülni, repterekre kijutni, betegeket elszállítani egy sűrűn lakott helyről, ahol a zajszennyezés kritikus kérdéskör. De remek alternatívát biztosíthat rövid távú üzleti utakra, olyan régiókat kapcsolhat be a légiközlekedésbe, amik jelenleg csak autóval, vagy éppen tömegközlekedés használatával csak több átszállással érhetők el. Olyan új távlatok nyílnak majd, amik most még nagyon futurisztikusnak tűnnek, de még ebben az évtizedben realitássá válnak.