V kraji boha Radegasta není nic zadarmo

Život v tomto kraji nebyl nikdy snadný a to se bezesporu odráží v přístupu zdejších lidí. Váží si svého domova, okolí, své práce. Že tomu je tak i v současné době, se naše redakce měla možnost přesvědčit na vlastní oči při návštěvě výrobního závodu Continental Automotive Systems ve Frenštátě pod Radhoštěm.

Krátké ohlédnutí

Historie zdejší výroby se datuje do roku 1995. Na sklonku roku 1999 zde byla založena firma Siemens Automobilové systémy, o dva roky později po akvizici VDO Siemensem se zde realizovala výroba pod hlavičkou Siemens VDO Automotive. V roce 2003 byla započata výroba senzorů a v témže roce se začala implementovat struktura závodů - Focus Factory, tzn. výrobní továrny v jedné firmě, každá jednotka samostatně hospodařící. Za čtyři roky závod opět mění svého majitele. Proč se Siemens nakonec rozhodl divizi Automotive prodat? Tento trh je totiž po všech stránkách velmi náročný, držet krok se světem je především o velkých investicích. Siemens se tak v souladu se svými strategickými plány rozhodl divize Automotive vzdát a nadále se věnovat stávajícím oblastem. V roce 2007 tedy tento závod koupil Continental, který byl doposud české technické veřejnosti spíše znám z akvizice otrokovické „Barumky" v gumárenském průmyslu před osmnácti lety. Dříve celá skupina Continental zaujímala mezi dodavateli automobilového průmyslu 14. pozici na světě, po akvizici divize Siemens devátou a nyní 4. na světě.

Společnost Continental v České republice působí dále v závodech v Adršpachu, Brandýse nad Labem, Jičíně, Otrokovicích a Trutnově a zaměstnává zde téměř 13 000 lidí, čímž se řadí mezi přední zaměstnavatele. V České republice vyrábí palivové dopravní jednotky, palubní přístroje, ovládací panely klimatizací, rádia a navigační systémy, brzdové válce a posilovače brzd, senzory, elektronické řídicí systémy, přístupové systémy - klíčky, trysky, čerpadla a pumpy, ventily, hadicové systémy, motory pro topení a mnoho dalších automotive komponent. Doposud těchto šest výrobních lokací existuje samostatně, od ledna příštího roku dojde ke sloučení pěti z nich (vyjma Otrokovic) pod jeden právní subjekt.

S výší ročního objemu prodeje přes 25,5 miliardy eur za rok 2010 je Continental Corporation jedním ze světových leaderů v oblasti automobilového průmyslu. Společnost dnes zaměstnává přibližně 150 000 zaměstnanců v téměř 200 lokalitách ve 46 zemích světa. Relativně novým většinovým vlastníkem skupiny Continental AG je od roku 2008 společně se svým synem paní Maria-Elisabeth Schaefflerová (původem Češka vyrůstající ve Vídni), která je technické veřejnosti známá díky značkám INA a FAG, pod nimiž nabízí valivá a kluzná ložiska a další pohonné komponenty.

Výroba ve Frenštátě

Jak již bylo řečeno, před čtyřmi lety, v roce 2007, Siemens VDO odprodal svoji divizi Automotive firmě Continental. Druhá část původního závodu, Siemens Elektromotory, se stále nachází v bezprostředním sousedství.

Podle slov doktora Otakara Chudáčka z frenštátské divize výroby senzorů se stávající trendy v automobilovém průmyslu, mezi nimiž lze zejména zmínit ochranu životního prostředí, výměnu informací a  bezpečnost, zásadním způsobem odrážejí ve struktuře jejich firmy, ve výrobkovém portfoliu. Proto se v současné době dostavuje nová patrová výrobní hala o celkové rozloze 3 600 m² připravená pro výrobu senzorů, elektronické výroby a náhradních dílů.

Zdejší firma disponuje 13 500 m² výrobních ploch, na kterých vyrábějí tři samostatně hospodařící výrobní závody: Focus Factory 1 - Body&Security, Commercial Vehicles&After Market (8 300 m²) - 120 různých výrobků, jako např. dveřní jednotky, klíčky, řídicí jednotky oken/střech, řízení vytápění; Focus Factory 2 - Engine systems and transmision (3 200 m²) - řídicí jednotky motorů a převodovek; Focus Factory 3 - Sensory (2 000 m²) - senzory pro snímání fyzikálních a objemových veličin. Ve Frenštátě se vyrábějí tři typy senzorů: teplotní senzor - např. měření teploty chladicí kapaliny v motoru, hladinový senzor pro měření oleje v motoru a plánuje se výroba tlakového senzoru pro palivovou i tlakovou soustavu.

Struktura firmy nejen z celosvětového pohledu, ale i ta frenštátská, je celkem složitá. Celý frenštátský závod se skládá ze tří Focus Factory (FF) a ty vyrábějí pro osm Business Units (BU) - segmenty trhu, jež jsou zodpovědné nejen za akvizice nových výrobků a jejich vývoj, ale i za jejich výrobu a následný servis. Systém řízení ve Frenštátě je tříúrovňový - ředitel celého závodu, ředitelé příslušných Focus Factory a vedoucí dílen jednotlivých FF. Každá FF má své oddělení logistiky, kvality, plánování výroby a kontrolingu. Zároveň má závod tyto činnosti i na centrální úrovni. Ve Frenštátě jsou i pracoviště s celosvětovou působností. Jedná se např. o segment teplotních senzorů spadající pod Business Unit S&A (Senzory & Aktuátory) zodpovědný za vývoj, výrobu a celkový obchod nejen ve Frenštátě, ale i v jiných zahraničních lokacích v Číně, Indii, Malajsii či Brazílii, která jsou přímo řízena z Frenštátu pod vedením ředitele segmentu a zástupce BU S&A  M. Šustalou.

Inovační projekty

Obecně platí, že projekty vstupují do sériové výroby až dva či tři roky po jejich zahájení. Během té doby probíhají veškeré dílčí úkony a  připravuje se start jejich produkce. Podle inženýra Miroslava Merendy, v jejich Focus Factory 1 se nyní prakticky realizuje na 116 různých projektů, z nichž deset tvoří téměř polovinu obratu jejich divize.

V první dubnový den došlo ve Frenštátě k setkání zástupců firmy Continental, tří ústavů FS ČVUT v Praze a v Kladně, firmy Siemens PLM, agentury CzechInvest a poradenské firmy EUPC. Cílem bylo zrekapitulovat více jak roční spolupráci uvedených subjektů na dvou projektech Inovace, které v lednu 2011 získaly příslib spolufinancování z prostředků EU, jmenovitě pak z programu Inovace Operačního programu Podnikání a inovace (OPPI).

První z úspěšných inovačních projektů se týkal inovace tří senzorů - vysokoteplotního, hladinového ultrazvukového a tlakového palivového. Hladinové, teplotní a tlakové senzory a čidla představují v současné úrovni technického řešení moderních konstrukcí hnacích agregátů motorových vozidel jejich neodmyslitelnou část. Pro životnost, provozní spolehlivost, bezpečnost, ekonomii a ekologii provozu jsou velice důležitými komponentami. V pozitivním smyslu ovlivňují také prodejnost těch modelů motorových vozidel, které je v technické úrovni produkce firmy Continental používají. Moderní, bezpečné, ekonomicky a ekologicky se chovající motorové vozidlo se bez nich v dnešní době neobejde.

Projekt inovace senzorů a procesu jejich výroby vychází z vlastního vývoje zajišťovaného firmou Continental Automotive System CZ, dále z převzetí původních řešení, která jsou v režimu patentové ochrany a licenční spolupráce. Projekt, který současně využívá výsledků smluvní spolupráce s řadou odborných pracovišť VaV a VŠ v ČR představuje inovativní řešení unikátních průmyslových aplikací, jako např. piezoelektrických principů a miniaturizace v konstrukci koncepčně zcela nových termočlánků použitých v nových generacích senzorů určených pro měření technických veličin (tlaků, hladin, teploty) optimalizovaného řízení motorů a dalších agregátů motorových vozidel.

Cílem inovací byly významné změny užitných parametrů (lepší přesnost měření hladiny, lepší čas odezvy teplotního senzoru) a současně i inovace celého výrobního procesu umožňujícího dosažení v době realizace nejenom nejlepších známých technických parametrů senzorů, ale i dosažení optimálních podmínek v řízení tzv. „lean production" . Výrobní linky na inovované senzory budou mít svoji originální a ve světovém měřítku unikátní architekturu a budou z hlediska inovačního programu představovat naprostou novinku v oboru výroby komponent automatizovaného řízení automobilů (Automotive Systems). Uvedenému cíli bude nápomocné nasazení konceptu a využití SW „digitální továrny" od firmy Siemens PLM.

Podle slov doktora O. Chudáčka se po technologické stránce návrhu výrobní linky jedná o unikátní záležitost, setkáme se zde s novými technologiemi, např. s procesem osazování a kontaktování nezapouzdřených miniaturních čipů (tloušťky 15 mikrometrů), využitím 4násobně vyšší hustoty čipů na waferu, jeho nanesením na kovové tělo senzoru a následné napojení na celkový systém vyhodnocování.

Druhý projekt inovace produktu se opírá o poslední výsledky v oblasti biomedicínského výzkumu. Jde o inovaci nové generace pneumatických systémů použitých v konstrukci komfortních sedaček motorových vozidel. Projekt vychází z vlastního vývoje, z převzetí původních řešení od mateřské firmy a řešení, která jsou v režimu patentové ochrany. Představuje inovativní řešení průmyslových aplikací pneumatických a elektronických prvků použitých v konstrukci sedačkových systémů pro motorová vozidla.

Jedná se o typ vysoce komfortních, pneumatickými prvky ovládaných automobilových sedaček, vybavených řadou funkcí, které budou reagovat např. na úhel řízení (otáčení volantem), na zrychlování a na vlastní rychlost vozidla. Aktivní bezpečnost motorových vozidel bude posílena dalšími funkcemi typu „wellbeing", které budou do konstrukčního řešení sedaček integrovány. V principu se jedná o toto: modul pasivní (fixně se nastaví před jízdou) a aktivní (během jízdy do zatáčky vyrovnává pozici) společně s modulem obsahujícím sedm až čtrnáct masážních bodů zajišťuje/zvyšuje pohodlí a bezpečnost cestování. Z centrálního kompresoru je stlačený vzduch přes řídicí modul rozváděn do 4 sedaček. Podle slov inženýra M. Merendy, který je za projekt „sedačky" zodpovědný, se vývoj týkal pouze mechanické části, elektronická byla již vyvíjena delší dobu v dceřiném závodě v Regensburgu. Ve Frenštátě se bude vyrábět mechanická část včetně propojení tlakových hadiček a elektronická deska. Zbytek sestavy bude vyráběn v Ingolstadtu. Celek se pak bude dodávat výrobci sedaček Johnson Control, jenž je dovnitř zašije. Zpočátku se tento systém umístí do mercedesů vyšších tříd (E a M Classe) a poté jako standard do ostatních verzí tohoto stuttgartského výrobce. Taktéž je s tímto systémem od roku 2013 počítáno do Audi Q7.

Samozřejmě že luxusní automobily, např. Audi A8, již tyto komfortní prvky mají, ale jsou řešeny mechanickým způsobem, nikoliv stlačeným vzduchem. Dotace na schválený projekt jako v prvním případě pokryjí z části pořízení výrobní linky.

Cílem projektu je zahájit v nových výrobních zařízeních společnosti Continental ve Frenštátu p. R. sériovou výrobu mechanických a elektronických komponent otestovaných prototypů komplexního systému nové generace sedaček pro motorová vozidla. Uvedené systémy zde budou představovat kompletně nový výrobní program, jehož realizací bude v roce plné výroby vytvořeno min. 310 nových pracovních míst (při dosažení třísměnného provozu), z toho bude až 75 % žen.

Konzultační firma EUPC, která zpracovala oba inovační projekty ke spolufinancování ze strukturálních fondů EU, přizvala do projektových prací i tři ústavy Fakulty strojní ČVUT v Praze. První, Ústav strojírenské technologie, metrologie a projektování, se zabýval zpracováním odborného posudku a společně s firmou Siemens PLM i návrhem na implementaci nástrojů „digitální továrny" pro výrobu senzorů. Druhý, Ústav biomedicínského inženýrství FS ČVUT v Kladně, vypracoval posudek k projektu sedaček z hledisek současného stavu v oblasti biomedicínckého výzkumu. Třetí, Ústav ekonomiky a řízení podniku FS ČVUT, vypracoval hodnotící ekonomickou proveditelnost všech zmíněných projektů.

Na vlastní oči

Pojďme do srdce fabriky - výrobní haly. Před každým vstupem do těchto prostor si dotyčný musí změřit svůj vodivý odpor na EGB zařízení. Pokud je ochrana oděvu dostatečná, dveře se vám otevřou a při vstupu do haly ucítíte přetlakovaný vzduch. Přivítá vás vysoce moderní výroba, technologické linky poslední generace v hodnotě několika desítek milionů eur. Možná vás při neustálém opakování pojmů štíhlá výroba překvapí relativně velké zásoby dílů mezi jednotlivými linkami. Je to však dáno širokým portfoliem výroby, a tak není možné jednotlivé linky sladit do jednoho taktu, vysvětluje produktový manažer FF1 T. Polleč.

Nacházíme se v hale B a máme možnost sledovat na SMD linkách kompletní výrobu plošných desek do řídicích modulů automobilů. Po rozbalení desky musí být do 48 hodin zpracována, jinak ztrácí své potřebné vlastnosti. V první fázi dochází k laserování datametrixu - identifikačního 2D kódu. Dále se na jednotlivé pájecí body nanese pasta, která je 3D skenerem do čtyř sekund kompletně naskenována pro následné vyhodnocení kvality tohoto procesu. Po kontrole pasty přichází to hlavní - osazování jednotlivých komponent. Kapacita této linky při dvou paralelních podávacích deskách a dvou osazovacích hlavách je až 90 tisíc komponent za hodinu (např. kondenzátorů). Následně deska plošných spojů projíždí pecí - zde je úzké místo celé štíhlé výroby, neboť tento proces trvá 15 až 20 minut. Poté se deska otočí a komponenty jsou osazovány z druhé strany. Závěrem pak následuje Automatical optical inspection (AOI) - finální kontrola. Ta je realizována systémem devíti kamer rotujících nad deskou. Rotace je zde proto, že vedle vrchního pohledu na přítomnost jednotlivých komponent je třeba kontrolovat i pod úhlem 45 stupňů úroveň jejich zapájení. Kontrola je prováděna v porovnání s definovanou knihovnou, ale pokud je komponenta vytočena, např. o tolerančních 7 stupňů, systém již hlásí nesrovnalost a rozděluje na potenciálně dobré či potenciálně špatné kusy. Ty se vracejí operátorce s konkrétním vyznačením problematického místa v softwarové aplikaci. Zde hraje lidský faktor důležitou roli. Ta musí vizuálně a podle zkušeností rozhodnout, zda je vše v pořádku - dá zelenou barvu -, či je chyba v tolerančních mezích a je třeba modifikovat vzorovou knihovnu - dá oranžovou barvu -, nebo je kus nevyhovující - označí červenou barvou. Vadné kusy desek se neopravují, není zaručena jejich čistota od cínu a mědi.

Uvolnění designu

Proces spuštění sériové výroby komponent pro automobilový průmysl je relativně složitý a zdlouhavý. Uvolnění designu (neboli výroba prototypů) se provádí na prototypových nástrojích a linkách. Zde se ověřuje design výrobku, zda výrobek splňuje všechny své funkce. A následně, jak popisuje doktor Chudáček, se postaví sériová linka, vyrobí se první vzorky, tzv. C vzorky, a na nich se pak provádí produktová validace, což obnáší kontrolu veškerých požadavků - klimatických, jakostních, spolehlivostních -, ověřovaných jak v laboratořích, tak přímo v provozu při nasazení v automobilech. Až tyto testy končí, provede se v jedné směně výroba přibližně 500 ks. Ty putují opět na kontrolu k zákazníkovi. Pokud je schválí, výrobní linka se následně uvolní a sériová výroba může začít. Celý proces trvá zhruba rok. Po celou tuto dobu se však nic „neděje" - firmě leží finance v lince, žádný zisk neprodukuje a zabírá místo na pracovišti, kde se díky štíhlé výrobě hraje o každý centimetr čtvereční. Spuštěná sériová výroba pak trvá přibližně pět let.

Náhradní díly

Po skončení sériové výroby je nutné disponovat po dobu 15 let náhradními díly. Výrobce musí být po tuto dobu schopen dodávat je na trh. Buď se při dojíždění dílů vytvoří zásoby, nebo nová generace výrobku má shodné funkční vlastnosti a je schopna plně nahradit předchozí typ. To je to dáno architekturou výrobku. Ve Frenštátě se náhradním dílům věnuje jedna celá business jednotka a její výrobní plocha zaujímá na 700 m².

Unifikace dílů hraje v tomto případě svoji velkou roli především ve výrobních úsporách. Například Volkswagen jde do modulárního uspořádání elektronických dílů v tzv. MTB systému. Dříve dle jednotlivých verzí komponenty rozděloval, nyní se snaží je maximálně sjednocovat. Elektronické jednotky svou funkcí, ale i architekturou jsou navrhované pro více modelových řad automobilek. Jiný příklad lze uvést na klíčku od zapalování. Vnitřní část je pro všechny vozy stejná, odlišuje se designem vrchní části podle konkrétní verze.

Závěr

Oba inovační projekty byly ukázkou spolupráce mezi výrobní sférou a akademiky při řešení daného úkolu. Je dobře, že se v dnešní době, kdy technické vysoké školství nemá z celé řady důvodů zrovna dobrou pověst mezi výrobní sférou, dokáže dát dohromady tým lidí a výsledkem jejich práce jsou projekty, které vedle faktu, že do beskydského regionu přinesou další pracovní místa pro výrobu vysoce sofistikovaných komponent, dávají vzor ostatním podnikatelským subjektům a akademickým pracovištím k jejich následování. Stále snad platí, že příklady táhnou!

Roman Dvořák

Frenštát pod Radhoštěm

Data a fakta: Continental Automotive Systems, Frenštát pod Radhoštěm

Tři samostatné Focus Factory vyrábějící komponenty pro automobily

Počet zaměstnanců FF1: 1 170 (rok 2010)

Obrat: 186 mil. eur (rok 2009), 251 mil. eur (2010), 314 mil. eur (předpoklad 2011)

Počet zaměstnanců FF2: 500 (rok 2010)

Obrat: 86 mil. eur (rok 2009), 130 mil. eur (2010), 168 mil. eur (předpoklad 2011)

Počet zaměstnanců FF3: 400 (rok 2010)

Obrat: 20 mil. eur (rok 2009), 28 mil. eur (2010), 33 mil. eur (předpoklad 2011)

Stěžejní zákazníci: VW (23 %), Ford (20 %), Daimler (6 %), Volvo (6 %), GM (5 %)

roman.dvorak@mmspektrum.com