Špičkové technologie Bosch vyvíjené v Českých Budějovicích

Podnik v Českých Budějovicích se stal součástí společnosti Bosch v roce 1992 jako čistě výrobní závod. Prvních 15 vývojářů ve spolupráci s kolegy z Německa pomáhalo výrobě. Dnes v Českých Budějovicích z celkového počtu 3500 zaměstnanců pracuje 800 inženýrů a techniků na špičkových technologiích pro různá řešení mobility budoucnosti. Vývojové centrum v Českých Budějovicích je jedním z největších v rámci společnosti Bosch mimo Německo. Jsou zde i testovací a konstrukční centra, takže je možné připravit všechny části vývojového cyklu nového produktu na jednom místě.

Naskytla se nám vzácná příležitost seznámit se s tím, jak se rodí nové produkty a využívají místní zdroje. Průvodcem nám byl vicepresident Bosch Powertrain Engineering v ČR Alan Celić.

Při hledání nových chytrých řešení se vývojáři v Českých Budějovicích věnují oběma hlavním oblastem činnosti, tedy spalovacím motorům, se zaměřením na snižování jejich emisí, a novým technologiím, zahrnujícím elektrický pohon a využití vodíku. České Budějovice jsou v rámci společnosti Bosch kompetenčním centrem pro vývoj plastových materiálů, testování akustiky, konektory, simulace, analýzu dat a testovací technologie. Ke klíčovým oblastem, jimž se výzkumné a technologické centrum věnuje, tedy systémům DNOX, přívodu paliva, diagnostiky, výzkumu a výroby plastů s vlastní produkcí výrobních nástrojů, vývoje softwaru, digitalizace, práce s daty a umělé inteligence, se v poslední době přidaly práce na využívání vodíku od jeho výroby až po palivové články.

Budoucnost v kompletní nabídce vodíkových technologií

Vývoj vodíkových technologií zde začíná od skutečných základů, tedy od úpravy vody pro její další zpracování. V tomto ohledu je postavení společnosti Bosch zcela unikátní, protože zahrnuje celý cyklus získání a využití vodíku. V Českých Budějovicích se vyvíjí a testuje unikátní řešení zařízení pro přípravu vody pro elektrolýzu použitelné i pro mořskou vodu se zabudováním zařízení do kontejneru.

Bosch se v Českých Budějovicích se ve spolupráci s německými partnery podílí i na vývoji elektrolyzérů ve formě modulů s využitím technologie PEMEL (Polymer Electrolyte Membrane Electrolysis). Připravují se v kontejnerovém uspořádání ve škálovatelné velikosti od relativně malých (1,25 až 5 MW) až po velká průmyslová řešení (10 až 1000 MW).

Bosch do budoucna připravuje i inovativní řešení spojující vše do jednoho bloku – od čištění vody až po elektrolýzu. Ten bude možné umístit např. i v offshorových větrných farmách na moři, kde odpadá vedení elektrické energie i chemická úprava vody, přičemž výsledkem je vodík odváděný potrubím. V Českých Budějovicích se mj. i v rámci vývoje plastů hledají materiály umožňující bezztrátové ukládání a přepravu vodíku potrubím.

Na vrcholu vývoje vodíkových technologií jsou palivové články. Ty se vyvíjejí nejen typu PEMFC (Polymer Electrolyte Mebrane Fuel Cell) pro použití v automobilovém průmyslu, ale i SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) pro stacionární zdroje energie. Bloky palivových článků FCPH Twin Box s výkonem 216 kW pro nákladní vozidla už Bosch začal dodávat ze závodu ve Feuerbachu společnosti Iveco. Ve vývoji už jsou i menší bloky FCPH One Box s výkonem 132 nebo 190 kW pro rozvážková vozidla a škálovatelné Gen 1,1 One Box s výkony 70 nebo 150 kW pro lehká užitková vozidla. S nabídkou pro osobní auta zatím Bosch nepočítá.

Důležitá role testování pro systémy DNOX

Významnou náplní vývoje, výroby i testování v Českých Budějovicích je systematické vylepšování modulů systému pro zachytávání oxidů dusíku (NO_X) z výfukových plynů Denoxtronic Exhaus-Gas Treatment s využitím systému SCR. Systém vstřikuje do proudu výfukových plynů přesně odměřené množství 32,5% roztoku močoviny ve vodě (AdBlue). Močovina se termolýzou a hydrolýzou přeměňuje na amoniak a v katalyzátoru redukuje čpavek oxid dusíku na vodu a dusík. Zde navržený řídicí software vyhodnocuje kolem 5000 parametrů. V Českých Budějovicích se pro DNOX vyvíjejí snímače a zajišťuje se zde testování, validace a výroba prototypů.

Software pro celý svět

V oblasti vývoje softwaru se zde začínalo v roce 2006. Od roku 2015 nastoupila digitalizace a využití nových technologií ve voze. Programátoři v Českých Budějovicích byli pověřeni globální odpovědností za vývoj softwaru pro vývojové práce ve společnosti Bosch. Vyvinuli nástroj LEEPA pro správu vývojových a laboratorních projektů, který zajišťuje správu laboratoří, testování vzorků či objednávání zkoušek. V současné době program LEEPA využívá 25 000 vývojářů společnosti Bosch ve 200 testovacích centrech po celém světě. Programátoři v Českých Budějovicích vyvinuli mj. i software pro řízení a sledování výroby, který pomáhá zabezpečit dlouhodobě vysokou kvalitu výrobků.

Keramografie se simulací

Keramické technologie jsou potřebné pro stávající i budoucí produkty, například pro stacionární moduly palivových článků. Keramické materiály najdeme i v lambda sondách. Lambda sonda je klíčovou komponentou pro řízení systémů čištění výfukových plynů. Měří koncentraci O₂ ve spalinách, protože ta ukazuje na kvalitu spalovacího procesu. Na základě tohoto údaje se ovládá řídicí jednotka motoru. Pro její správnou a přesnou činnost se musí kontrolovat struktura mikrokeramiky uvnitř sondy. Pro zefektivnění a urychlení testování pomocí simulací byl vyvinut a počítačový model. Stejné technologie se zde využívají i při vývoji elektrolyzérů SOFC.

Výroba prototypů

Produkce prototypů zahrnuje dvě oblasti – transformaci stávajících produktů a vývoj nových produktů pro sériovou výrobu. Vyrábějí se zde prototypy jak pro vlastní vývoj a produkci, tak i pro ověřování parametrů se zadáním odjinud. Příkladem prototypů pro vlastní produkci jsou moduly pedálu brzd pro systém Brake-by-wire. Jeho hlavní vývojové centrum je právě v Českých Budějovicích.

V Českých Budějovicích se pro rychlou výrobu prototypů využívá i tlakové lití plastů, svařování pomocí laseru a samozřejmě i 3D tisk.

V Českých Budějovicích se zabývají i ověřováním technologií budoucnosti. Jde o výrobu z plastů i kovů, jejich spojování vč. svařování plastů, testování vč. využití umělé inteligence, která se učí při výrobě prototypů, a využití dat. Připravují se tak základy pro budoucí klíčové produkty. Místní specialitou jsou opět především plasty a jejich zpracování. Flexibilní laboratoře a jejich strojní vybavení pro všechny oblasti umožňují zkrácení potřebného času a snižování nákladů na výrobu prototypů. Využití konektivity a analýzy už při výrobě prototypů umožňuje brzkou detekci potenciálních problémů a předcházení následných potíží ve výrobě.

Nejen technika, ale hlavně lidé

Návštěva pracovišť výzkumného a vývojového centra byla velmi poučná nejen ukázkou budoucích technologií, které se zde vyvíjejí. Neméně působivé bylo i setkání s mnoha mladými lidmi ukazujícími zaujetí svou prací. Díky společnosti Bosch zde vyrostl silný tým vysoce kvalifikovaných pracovníků.

Význam společnosti Bosch pro České Budějovice je důležitý i s ohledem na její spolupráci s universitami při vývoji palivových článků a softwaru. Na výzkumných projektech ve vývojovém centru pracuje v současné době 50 studentů. Právě to je i jedním z důležitých faktorů, že se pro práci ve vývojovém a technologickém centru Bosch v Českých Budějovicích daří nacházet vysoce motivované mladé techniky.