Inne

Zapraszamy do lektury referatów wygłoszonych podczas 61. Międzynarodowej Konferencji Motoryzacyjnej Bosch (Boxberg, czerwiec 2013). W pierwszej kolejności głos oddajemy Bernardowi Bohr, prezesowi działu przedsiębiorstwa Bosch Technika Motoryzacyjna.

Szanowni Państwo!

Przemysł motoryzacyjny jest już dojrzałą branżą, ale spośród wielu dojrzałych branż rozwija się najbardziej dynamicznie – zarówno pod względem technologii, jak i ekonomii. Dziesięć lat temu wygłosiłem na konferencji dla prasy motoryzacyjnej w Boxberg mój pierwszy referat zatytułowany „Bosch i przyszłość motoryzacji” – dzisiejszy referat będzie moim ostatnim wystąpieniem na tej konferencji. Od tamtej pory dokonało się wiele zmian:
- w światowej produkcji samochodów znacząco, bo ponad trzykrotnie zwiększył się udział Chin oraz Indii, z 8% do 28%;
- obroty Bosch w obydwu tych krajach zwiększyły się ponad siedmiokrotnie, z 900 mln do 7,4 mld EUR;
- w wyposażeniu fabrycznym nowo produkowanych samochodach znacząco zwiększył się także udział naszych innowacji – elektroniczny układ stabilizacji toru jazdy ESP odnotował wzrost z 14% do 54%, układ bezpośredniego wtrysku benzyny z 2% do 22%.

Kto w obliczu takich danych mógłby twierdzić, że dalszy rozwój jest niemożliwy? Wręcz przeciwnie: tempo rozwoju zwiększa się dzięki elektryfikacji napędów oraz automatyzacji prowadzenia samochodów. Zarówno w jednej, jak i w drugiej dziedzinie Bosch będzie współtworzył przyszłość motoryzacji i chcemy to dziś wyraźnie zaznaczyć.

Czynniki wzrostu: innowacje i globalizacja
Najpierw jednak przedstawię kilka danych i faktów dotyczących naszego działu przedsiębiorstwa Techniki Motoryzacyjnej. Jego obroty wyniosły w 2012 roku ok. 31 mld EUR. W roku 2013 zysk z działalności operacyjnej wzrośnie od 3 do 5%. Po umiarkowanym rozpoczęciu roku branża zwiększy dynamikę w ciągu kolejnych miesięcy. Najważniejszymi czynnikami wzrostu są: globalizacja i innowacyjność. Dział Techniki Motoryzacyjnej posiada na świecie sieć 50 ośrodków badawczo-rozwojowych i 95 zakładów produkcyjnych usytuowanych w bezpośrednim sąsiedztwie swoich klientów. Na początku roku, z całkowitej liczby 177 000 pracowników działu, 63 000 pracowało w Niemczech, a 114 000 poza granicami Niemiec. Szczególnie zinternacjonalizowany jest obszar badań i rozwoju. Technika Motoryzacyjna zatrudnia w działach badawczo-rozwojowych 33 500 pracowników, z tego prawie 19 000 w Europie, blisko 2 000 w Ameryce i już ponad 12 500 w Azji. Oto załoga, która w imieniu firmy Bosch tworzy przyszłość motoryzacji. Jesteśmy liderem rynku oraz innowacyjnych rozwiązań w dziedzinach, które odznaczają się dynamicznym tempem rozwoju, a są nimi układy napędowe oraz układy bezpieczeństwa.

Napęd przyszłości: efektywny i w coraz większym stopniu zelektryfikowany
Pierwsze pytanie, jakie musimy sobie postawić, jest proste pomimo złożonej problematyki, jaką w sobie kryje: w jaki sposób będziemy jeździć w przyszłości, jak ekologicznie i jak bezpiecznie? Pytania o napęd przyszłości są motorem działania dla całej branży motoryzacyjnej, w tym także dla firmy Bosch, która znajduje się w gronie liderów. Niestety, nie ma jednej odpowiedzi na tak postawione pytanie: najbardziej interesują nas na razie napędy spalinowe diesla i benzynowe, i tak pozostanie do końca tej dekady. Stopniowo jednak wzrasta udział alternatywnych koncepcji napędowych. W roku 2020 produkcja nowych samochodów ma wynieść 110 mln sztuk, w tym aż 12 mln samochodów ze zelektryfikowanym napędem. Ta ostatnia liczba będzie się zwiększać już w 2020 roku oraz w ciągu kolejnego dziesięciolecia, z coraz większą dynamiką. Naszym celem jest zaprojektowanie akumulatorów litowo-jonowych, które przy obniżeniu kosztów jednej kilowatogodziny o połowę będą zapewniać co najmniej dwa razy większy zasięg niż dotychczas – to najlepsza forma wsparcia idei jazdy z napędem elektrycznym.

Nasza prognoza opiera się na analizach rynku i rozwoju technologii. Uwzględnia także uwarunkowania polityczne, a zwłaszcza ochronę środowiska i klimatu. Na całym świecie zaostrzane są normy emisji spalin i zużycia paliwa w ruchu ulicznym. Najbardziej restrykcyjne przepisy będą obowiązywać dla nowo wyprodukowanych samochodów w Europie, od 2020 roku: 95 gramów CO2 na kilometr średnio dla floty. Jak to rozwiązać z technicznego punktu widzenia? Na początek ogólna zasada: im większy samochód, tym większej elektryfikacji będzie w przyszłości wymagał napęd. Konkretnie oznacza to:
- w klasie małych samochodów napędy benzynowe i diesla będą tak efektywne, że emisje nie przekroczą norm planowanych na rok 2020, nawet bez elektryfikacji napędu.
- w klasie samochodów kompaktowych tylko napędy diesla osiągną planowany poziom emisji CO2, natomiast samochody z silnikami benzynowymi będą bliskie tego celu. Aby w dalszym ciągu obniżać emisję CO2 w tej klasie pojazdów, silnik benzynowy będzie wymagał zastosowania niskonakładowej hybrydyzacji napędu.
- duże samochody nie osiągną zakładanych na rok 2020 celów emisyjnych, nawet przy znacznej optymalizacji silników spalinowych. Z uwagi na planowane na rok 2020 normy samochody te będą musiały być wyposażone w zaawansowane układy hybrydowe.

Dla wszystkich elementów tego scenariusza konstruktorzy Bosch opracowali odpowiednie rozwiązania techniczne. Oto nasz „Siedmiopunktowy program oszczędności paliwa”:

- po pierwsze: dzięki zastosowaniu szeregu technologii poprawiających efektywność, np. downsizing silników w wyniku turbodoładowania, obniżymy zużycie paliwa w samochodach z silnikami osobowymi i diesla nawet o kolejne 20% w porównaniu do roku 2012.

- po drugie: zautomatyzujemy manualną skrzynię biegów.
Przykładem jest nasze elektrycznie uruchamiane sprzęgło eClutch, przełącza się ono na bieg jałowy, gdy kierowca nie dodaje gazu. Umożliwia to redukcję zużycia paliwa o nieco ponad 5%.

- po trzecie: rozwijamy układ Start-Stop w stronę asystenta jazdy. W tym celu stosujemy nawigację jako czujnik łączący samochód ze światem zewnętrznym i dostarczający informacji o ograniczeniach prędkości i topografii terenu wzdłuż trasy poruszania się samochodu. W ten sposób kierowca będzie mógł odpowiednio wcześniej zdjąć nogę z gazu przed znakami terenu zabudowanego lub zakrętami. Realne zużycie paliwa na drogach lokalnych można w ten sposób obniżyć nawet o 15%.

- po czwarte: stwarzamy samochodom klasy średniej możliwość przejścia na napęd hybrydowy. Nasze rozwiązanie nosi nazwę Boost Recuperation System, w skrócie BRS. Jego najważniejszą zaletą poza jazdą z wykorzystaniem rozpędu, jest odzysk energii w czasie hamowania. Oszczędność paliwa, jaką można tu osiągnąć, wynosi do 7%.

- po piąte: stworzyliśmy pierwszy na świecie hydrauliczny napęd hybrydowy dla samochodów osobowych. Rozwiązanie to pozwala gromadzić energię odzyskiwaną w procesie hamowania w akumulatorze ciśnieniowym, a następnie wykorzystanie jej jako siły napędowej. Możliwa do osiągnięcia redukcja zużycia wynosi tutaj średnio 30%, a w trybie miejskim nawet 45%.

- po szóste: dla większych samochodów mamy w ofercie układy hybrydowe Strong Hybrid, obniżające zużycie paliwa nawet o 25%.

- po siódme: nasze układy dla hybryd typu Plug-In umożliwiają łączenie czysto elektrycznego trybu jazdy w mieście z dalszymi podróżami z wykorzystaniem napędu konwencjonalnego. Szczególnie praktycznym rozwiązaniem jest możliwość doładowania akumulatora z gniazda. Wprawdzie należy przy tym doliczyć koszty prądu, ale zużycie paliwa przez silnik benzynowy lub diesla spada o 50%.

Nie wspomnieliśmy tutaj jeszcze o napędzie czysto elektrycznym, a przecież Bosch jest dostawcą pierwszego kompletnego napędu elektrycznego dla modelu Fiat 500e. Z kolei w modelu Porsche Panamera zadebiutował nasz układ hybrydowy Plug-In. Do końca 2014 roku w naszym portfolio będzie już 30 zrealizowanych projektów związanych z elektryfikacją napędu i przeznaczonych do zastosowań seryjnych. I mimo że ich celem nie jest jeszcze rynek masowy, to jednak torują one drogę do rynku masowego, także pod względem psychologicznym, ponieważ upowszechniają ideę całkowicie nowej jazdy – cichej, komfortowej i z napędem elektrycznym. Wrażenia z jazdy mają bowiem decydujące znaczenie. Dlatego w badaniu z udziałem użytkowników końcowych, przeprowadzonym wspólnie z firmą
Opel, klienci najpierw musieli spróbować jazdy samochodem z napędem elektrycznym, a dopiero potem zostali zapytani o gotowość poniesienia dodatkowych kosztów zakupu takiego samochodu. Wyniki badania pokazały, że akceptacja dla kosztów dodatkowych wzrasta wraz z wielkością samochodu.
Przy czym nabywcy samochodów klasy wyższej cenią sobie także jazdę po mieście z napędem elektrycznym. To głos dla hybryd typu Plug-In i wynik, który pasuje do naszkicowanego już scenariusza CO2: rozwiązania techniczne konieczne dla spełnienia norm ustawowych, a zwłaszcza elektryfikacja napędów dużych samochodów, najwyraźniej jest także tym, czego życzą sobie klienci.
Elektromobilność to dziś wciąż głównie inwestycja w przyszłość, na którą Bosch przeznacza rocznie 400 mln EUR. Silnik spalinowy nadal pozostaje fundamentem działalności, a nasze obroty ze sprzedaży efektywnych technologii notują wzrost umotywowany głównie ochroną klimatu. W 2012 roku wyprodukowaliśmy ponad 5 mln układów bezpośredniego wtrysku benzyny, w 2015 roku ich liczba ma wzrosnąć do ponad 9 mln sztuk. W tym samym okresie produkcja naszego wysokociśnieniowego układu wtryskowego Common Rail do samochodów z silnikami diesla wzrosła z ponad 8 do nieco ponad 12 mln szt.

Na całym świecie poprawie uległa nasza działalność w obszarze układów do silników diesla. W Azji nasi klienci przygotowują się do wprowadzenia normy emisji spalin China4 – zakłada ona szersze rozpowszechnienie się elektronicznych układów wtryskowych i podobnie jak poprawa koniunktury rynkowej prowadzić będzie do zwiększenia zamówień. W Ameryce Północnej producenci planują wprowadzić na rynek samochody z silnikami diesla, dzięki czemu osiągnięcie 10-procentowego udziału diesla w segmencie lekkich pojazdów ( Light Vehicles) do 2018 roku stało się możliwe. W Europie udało nam się umocnić naszą pozycję rynkową dzięki szeregowi seryjnych projektów spełniających wymogi normy emisji Euro6. Jest to widoczne także w sprzedaży systemów Denoxtronic. System ten wprowadziliśmy na rynek w roku 2004. Do końca 2013 roku wyprodukujemy 5 mln sztuk tych systemów, a do końca 2015 roku – 10 mln.

Obojętne, czy spojrzeć na to z punktu widzenia gospodarki czy techniki, możliwości silnika spalinowego wciąż nie są w pełni wykorzystane. Natomiast zasilanie gazem ziemnym może stać się alternatywą dla napędów alternatywnych. Ten tryb zasilania może okazać się ważny, szczególnie że rezerwy gazu są większe od rezerw ropy naftowej, co udowodniły ostatnie odkrycia złóż w USA. Napęd gazowy CNG oznacza o 25% niższą emisję CO2 w porównaniu do emisji silnika benzynowego. Od dziesięciu lat segment ten wykazuje 25-procentowy wskaźnik rocznego wzrostu rynku. Na drogach całego świata jeździ obecnie 15 mln samochodów zasilanych gazem ziemnym. Również w tym segmencie dysponujemy atutami ekonomicznymi oraz technologicznymi, np. oferując najmniejszy na świecie wtryskiwacz gazu do samochodów. W Niemczech zakup samochodu zasilanego gazem ziemnym jest opłacalny już przy rocznym przebiegu wynoszącym 7 000 km. Wprawdzie sieć stacji paliw umożliwiających tankowanie CNG wymaga w wielu krajach rozbudowy, ale Bosch jest bardzo dobrze przygotowany do dalszego rozwoju tego rynku.

Zapobieganie wypadkom w przyszłości: automatyzacja prowadzenia samochodu
Naszych konstruktorów uskrzydla nie tylko perspektywa sukcesu rynkowego. Tym, co ich motywuje, jest także użyteczność – w przypadku projektów związanych z zapobieganiem wypadkom w jeszcze większym stopniu niż w przypadku ochrony klimatu, gdyż tutaj rozwiązania w pełni odzwierciedlają znaczenie słów „Technologia bliżej nas”. Organizacja Narodów Zjednoczonych obawia się, że w 2020 roku roczna liczba ofiar śmiertelnych wypadków drogowych wzrośnie na całym świecie z 1,3 do 1,9 mln. Zdeklarowanym celem organizacji jest obniżenie tej liczby do końca dekady do 0,9 mln osób. W tym celu stworzono odpowiednie programy polityczne we wszystkich częściach Triady. Wciąż jednak w krajach takich, jak Indie, ginie coraz więcej ludzi w wyniku wypadków drogowych. Jednym z naszych rozwiązań zapobiegającym wypadkom jest układ ABS dla motocykli, który przygotowaliśmy do produkcji seryjnej wspólnie z producentem indyjskim. Funkcje regulacyjne ograniczają się do przedniego koła, ale oferuje ekonomiczny wzrost bezpieczeństwa motocyklistów. Dla motocykli wysokiej mocy zaprojektowaliśmy układ stabilizacji MSC, który zapewnia optymalne opóźnienie także podczas pokonywania zakrętów przy dużym nachyleniu motocykla. W przypadku samochodów najważniejszym układem ratującym życie jest układ stabilizacji toru jazdy ESP będący także pionierskim rozwiązaniem firmy Bosch. Takie innowacje zobowiązują, a nasz cel jest ambitny: możliwie bezwypadkowa i zautomatyzowana jazda samochodem.

Drogę do celu będziemy pokonywać etapami – poprzez dalszy rozwój naszych układów bezpieczeństwa i wspomagania.
Obecnie pracuje nad nimi w firmie Bosch ponad 5 000 konstruktorów. Znaczący postęp widoczny jest już w trzech obszarach rozwoju:

- po pierwsze: parkowanie. W roku 2015 wprowadzimy do produkcji seryjnej rozszerzoną wersję asystenta parkowania – funkcja będzie obejmować zdalne sterowanie umożliwiające wprowadzenie samochodu do wąskiego garażu. W przyszłości, z pomocą czujnika wideo 360° samochody będą potrafiły samodzielnie wyszukać miejsce parkingowe.

- pod drugie: ruch Stop&Go. Już w następnym roku wprowadzimy asystenta jazdy w korku, który pomoże utrzymać samochód na danym pasie ruchu w warunkach dużego spowolnienia ruchu. W przyszłości system ten stanie się pilotem jazdy w korku i będzie obejmował także zautomatyzowaną zmianę pasa ruchu. Dzięki temu kierowca stojący w korku będzie mógł np. sprawdzić e-maile.

- po trzecie: zautomatyzowana jazda autostradami. Rozwój dokona się tutaj w wyniku integracji układu adaptacyjnej kontroli prędkości i odległości z funkcją asystenta pasa ruchu, umożliwiając stworzenie pilota do prowadzenia samochodu na autostradach. Funkcja „elektronicznego szofera” będzie gotowa do wprowadzenia na rynek pod koniec dekady.

Rozwijamy się nie tylko pod względem technologicznym, lecz także ekonomicznym. Już dziś obroty ze sprzedaży naszych układów bezpieczeństwa i wspomagania osiągają poziom przekraczający 5 mld EUR. W ciągu tego dziesięciolecia oczekujemy rocznego wzrostu na poziomie 10%. Wzrost ten dokona się przede wszystkim w segmencie układów wspomagających. Widoczny jest tutaj długo oczekiwany trend zwyżkowy, zainicjowany wprowadzeniem nowego schematu ratingu bezpieczeństwa samochodów. Mówiąc w uproszczeniu, od roku 2014 nowe samochody będą mogły otrzymać najwyższą ocenę tylko wtedy, gdy będą wyposażone w co najmniej jeden czujnik funkcji wspomagającej. Tak więc stoimy u progu silnego wzrostu produkcji. Przykładem mogą być czujniki radarowe produkowane przez nas od roku 2000: pierwszy milion wyprodukowaliśmy w tym roku, drugi milion wyprodukujemy w 2014 roku, a do końca roku 2016 przewidujemy osiągnięcie poziomu 10 milionów wyprodukowanych czujników radarowych.

Segment czujników także przeżywa intensywną fazę rozwoju. W 2014 roku Bosch wprowadzi na rynek wideokamerę stereo, która zapewni widzenie przestrzenne. Dzięki temu, przy pomocy tylko jednego czujnika będziemy mogli zrealizować funkcję hamowania awaryjnego służącego ochronie pieszych – np. w sytuacji, gdy na ulicę nagle wbiegną bawiące się dzieci. Mimo że przedstawione aplikacje już dziś ratują życie – koniecznych jest jeszcze wiele etapów rozwoju, które pozwolą technicznie zapanować nad złożonością ruchu miejskiego.

Próby z prototypami w ośrodkach badawczych, takich jak Boxberg, gdzie samochód porusza się po torze testowym, to początek. Aby technika osiągnęła w wielkomiejskim chaosie taki ogląd sytuacji, jaki ma np. taksówkarz – potrzeba o wiele więcej. Tym niemniej, Bosch jest pierwszym producentem części i wyposażenia pojazdów, który ma zezwolenie prowadzenia prób ze zautomatyzowaną jazdą na drogach publicznych w Niemczech. Z naszego punktu widzenia niezmiernie ważna jest konieczność integracji przyszłych funkcji wraz z czujnikami, aktuatorami i sterownikami w złożonym systemie, jakim jest samochód. To jest naszym atutem i nad tym pracują równocześnie dwa zespoły – jeden w Palo Alto, zajmujący się rozwijaniem poszczególnych funkcji, a drugi w Abstatt, zajmujący się rozwijaniem układów. Postęp, jaki musi się tutaj dokonać, możemy podzielić na cztery obszary rozwojowe:

- po pierwsze: potrzebujemy wysoce skutecznych metod zapewnienia bezpieczeństwa, z wykorzystaniem koncepcji zapożyczonych z przemysłu lotniczego.
- po drugie: potrzebujemy koncepcji czujników, która w jeszcze dokładniejszym stopniu umożliwi rozpoznawanie zdarzeń w otoczeniu.
- po trzecie: należy w jeszcze lepszym stopniu zabezpieczyć architekturę elektroniki, wykorzystując do tego podwójne systemy magistral oraz procedury potwierdzania wiarygodności danych otrzymywanych z czujników.
- po czwarte: musimy zwiększyć dokładność map nawigacyjnych do 10 cm i uwzględnić na nich znacznie więcej szczegółów. Przede wszystkim jednak mapy muszą być na bieżąco aktualizowane, w trybie godzinowym, a nawet minutowym.

Osiągnięcie większej aktualności jest możliwe tylko wtedy, gdy pojazdy będą się wymieniały między sobą informacjami dotyczącymi otoczenia, czy to informacjami o oblodzonej nawierzchni, czy robotach drogowych. Tutaj widać, czego jeszcze wymaga automatyzacja procesu prowadzenia samochodu: integracji. Dopiero komunikacja car-to-car umożliwi realizację niektórych funkcji bezpieczeństwa. Asystent skrzyżowań zakłada przykładowo, że co najmniej 50% pojazdów w ruchu będzie brać udział w wymianie danych.

Nie wolno jednak dopuścić do zalewu informacji. Wręcz przeciwnie: bez prostej obsługi zautomatyzowane prowadzenie samochodu nie będzie możliwe. Również w tej dziedzinie Bosch stworzył odpowiedni standard: dla koncernu zaprojektowaliśmy system informacyjny, którym można sterować za pomocą naturalnego języka, tak jakby kierowca rozmawiał z pasażerem. System ten będzie seryjnie stosowany w samochodach marek Chevrolet, Buick i Opel. Promujemy także szersze wykorzystanie wyświetlaczy typu Head-up – np. poprzez rozwiązanie, które nie będzie wymagało specjalnej powłoki na przedniej szybie. Umożliwi to wykorzystanie systemu i wyświetlanie strzałek nawigacyjnych bezpośrednio w polu widzenia kierowcy także w samochodach klasy średniej. Pod koniec roku wprowadzimy nasze rozwiązanie seryjnie w klasie kompakt. W 2013 roku w wyświetlacze typu Head-up będzie wyposażonych dopiero pół miliona nowych samochodów, ale już w roku 2016 spodziewamy się osiągnąć pułap 3,6 mln. Takie koncepcje obsługowe można porównać z układami wspomagającymi przyszłości, także one odciążają kierowcę.

Więcej niż wszechstronność: innowacje zintegrowane w system
Szanowni Państwo! Wszystko, co powiedziałem, wyraźnie pokazuje, że Bosch nie tylko wyróżnia się wszechstronnością, ale także tworzy system wzajemnie powiązanych ze sobą rozwiązań. Ostatni przykład: iBooster – elektroniczne sterowany układ wspomagania siły hamowania, który nie wymaga wytwarzania podciśnienia przez silnik spalinowy. Dzięki temu układ działa także w trybie jazdy wykorzystującej siłę rozpędu, a co ważniejsze w trybie jazdy z napędem elektrycznym. Ale to jeszcze nie wszystko: i-Booster wytwarza ciśnienie trzy razy szybciej niż konwencjonalne pompy. W razie zagrożenia kolizją ułamki sekund mają znaczenie dla aktywacji automatycznego hamowania awaryjnego. Układ iBooster stanowi pomost łączący dwa ważne obszary innowacji: elektryfikację napędu i automatyzację prowadzenia pojazdu. Zarówno w jednej, jak i w drugiej dziedzinie tworzymy kluczowe innowacje, które wzajemnie się uzupełniają.

Bosch i przyszłość motoryzacji – przed dziesięcioma laty zatytułowałem mój pierwszy referat w Boxberg dość zachowawczo. Jednak dziś chciałbym się pożegnać następującą tezą: dzięki innowacjom oferującym wartość dodaną, takim, jak np. iBooster, przyszłość motoryzacji już się rozpoczęła. Nie nadejdzie ona dopiero za jakiś czas i nie przybierze formy rewolucji, lecz jest obecna w naszym życiu już dziś, za sprawą inteligentnych rozwiązań – rozwiązań, jakie ma do zaoferowania firma Bosch, która w inteligentny sposób integruje swój szeroki know-how.

Źródło: www.bosch-prasa.pl