robotok

A Nissan az autóipar őrült feltalálója

hirdetés
Az autóiparban az evolúciónak éppúgy megvan a maga helye, mint a revolúciónak. Az esetek jelentős részében megfelel a célnak, ha meglévő technológiákat tökéletesítünk, időről időre azonban csak forradalmian újszerű, korszakalkotó megoldásokkal biztosíthatjuk a további fejlődést. Ez utóbbiak kétségtelenül izgalmasabbak és látványosabbak, és bár óhatatlanul előfordulnak zsákutcák, a Nissan esetében kiemelkedően sokszor válnak valóra a technológiai jóslatok. A cikkünkben említett technológiák egy részét már alkalmazzák a mindennapokban, másokat csak hónapok, évek választanak el a sorozatgyártástól, és olyanok is akadnak, amelyekre jóval hosszabb ideig kell várnunk. Az viszont bizonyos, hogy eredeti, megdöbbentő, de nagyon is logikus alternatívát képviselnek az általában elfogadott megoldások helyett.

Két robot, ha összefog

Az autóipari beszállítók optimálisan képesek gyorsan, nagy mennyiségben legyártani a legbonyolultabb karosszériaidomokat, mechanikus alkatrészeket. Egészen más kihívást jelent azonban, ha kis darabszámban kell előállítani valamit: ilyenkor a hagyományos, présszerszámokat alkalmazó gyártási eljárás rendkívül gazdaságtalan és időrabló lehet. Az additív gyártás (népszerű nevén 3D nyomtatás) széles körben alkalmazható megoldást jelent a problémára, csakhogy külön üzemcsarnok – vagy legalábbis munkaállomás – kiépítését teszi szükségessé, valamint speciális nyersanyagokra van szükség a technológia működtetéséhez.
A Nissan ezért olyan lehetőséget keresett és talált, amellyel gyárainak meglévő berendezését és a szokásos nyersanyagokat felhasználva állíthat elő kis szériás termékeket. Az ötlet zsenialitása egyszerűségében rejlik: a gyár mérnökei megtanították arra gyártósori robotjaikat, hogy összehangoltan formára alakítsanak egy acéllemezt. A két robot egymással szemben elhelyezkedve egy-egy megfelelő méretű és profilú, cserélhető présfejet fog a „kezébe”, és milliméterről milliméterre végighaladnak a közéjük behelyezett acéllemezen: egyikük ellentart, míg a másik a megfelelő mértékben benyomja a lemezt. Az eljárást „kétoldali, présszerszám nélküli formázás” néven szabadalmaztatták még 2019-ben, remélve, hogy egyszer majd a gyakorlatban hasznosíthatják. Mostanra ez is megvalósult: a márka veterán sportmodelljeihez készítenek így tartalék alkatrészeket, a gyűjtők és restaurátorok legnagyobb örömére. Mivel a kívánt idom alakját és méretét kizárólag a robotok programozása határozza meg, a gyártás tökéletesen rugalmasan, gyorsan és költséghatékonyan változtatható.

Belemászik az agyunkba

Amíg meg nem valósulnak a teljesen önvezető járművek, a technológia csak segíteni tudja a sofőrt, így a gépkocsi elsődleges „vezérlő számítógépe” maga az emberi agy. A Nissan ezért már fél évtizeddel ezelőtt komoly kutatásokba fogott, hogy közvetlen kapcsolatot teremtsen az autó elektronikus rendszerei és a vezető agya között. Képzeljünk el egy helyzetet, amelyben a vezető elhatározza, hogy bekanyarodik. Az agy kiadja a parancsot a kormánykerék elfordítására, az autó irányt változtat, a vezetőtámogató rendszerek pedig ezt érzékelve figyelni kezdik, hogy közbe kell-e avatkozniuk – például, hogy megakadályozzák a felezővonal átlépését. Mennyivel hatékonyabb és biztonságosabb volna, ha az agy által kiadott parancsot az izmokkal egy időben megkapná a fedélzeti elektronika is, így még azelőtt megakadályozhatná a kormány elfordítását, hogy téves manővert kezdeményezünk, vagy éppen azelőtt elkezdene lassítani vagy gyorsítani, hogy rálépnénk a pedálokra. A korai kísérletekben 0,2-0,5 másodperccel rövidebb reakcióidőt mértek, ennyi idő alatt pedig városi közlekedésben akár 7 métert megtesz az autó – egy teljes autóhossznyit nyerhetünk tehát például a „jövőbe látó” fékvezérlés révén, ami egy elénk kilépő gyalogos esetén kritikus különbséget jelenthet.
Négy éve „felmérhetetlen potenciált” látott a technológiában Nissan, mára viszont konkrét alkalmazási területet is találtak neki: a márka Forma-E pilótáinak felkészülését igyekeznek segíteni vele. Először is összehasonlítják a profi autóversenyzők és a hétköznapi sofőrök agytevékenységét, megállapítják a kulcsfontosságú különbségeket, majd – egyelőre még csak elméletben – olyan képzési programot dolgozhatnak ki, amely az agy megfelelő stimulálása révén javítja a pilóták versenyhelyzetben mutatott teljesítményét.

Káros anyag? Nem, üzemanyag!

A szerző személyes kedvence az a technológia, amit felfogni is nehéz, illusztrálni pedig még inkább. A folyamatok ugyanis, amelyek eredményeként az üvegházhatást erősítő gázokat nem csupán semlegesíti, de egyenesen hasznosítja a Nissan, jelenleg laboratóriumi körülmények között zajlanak. Ha pedig valaha megvalósulnak, akkor sem látványosan, sokkal inkább hatékonyan fogják átalakítani a káros anyagokat üzemanyaggá.
Erre persze a természet már 500 millió évvel ezelőtt kitalált egy működő modellt: ezt úgy nevezzük, fotoszintézis. Évekkel ezelőtt több kutatócsoport is bejelentette, hogy különböző módszereket dolgoztak ki a fotoszintézis szimulálására, azaz képesek mesterségesen energiát, oxigént és vizet előállítani pusztán napfény segítségével. A Nissan mérnökei pedig most arra találtak megoldást, hogy ezt a technológiát minél hatékonyabban lehessen alkalmazni. Olyan anyagot fejlesztettek ki, amely alkalmas a foton felkonvertálására (UC), azaz a kilépő fénynyaláb nagyobb energiával bír, mint a belépő. A folyamat során a nagy hullámhosszú fényből – amelyet a mesterséges fotoszintézis során jelenleg nem tudnak hasznosítani – kis hullámhosszú fényt hoznak létre. Az eljárás hatásfoka már most igen jónak mondható, eléri az elméleti maximum 30%-át, és a legbágyadtabb napsütés esetén is működőképes. Ráadásul míg korábbi eljárásokban jellemzően gyúlékony szerves oldatokat alkalmaztak a fotonok felkonvertálására, amelyek rövid élettartamúak voltak, ráadásul oxigénmentes környezetet igényeltek, a Nissan által kifejlesztett, szilárd UC-közegek oxigén jelenlétében is képesek működni, stabil szerkezetük pedig hosszú élettartamot ígér.
Ha sorozatgyártásban is megvalósítható, a Nissan technológiája két legyet üt egy csapásra: nem csak semlegesíti a szén-dioxidot, de energiát, méghozzá megújuló forrásból származó energiát állít elő a segítségével, amivel tovább csökkentheti tevékenységeinek szénlábnyomát.