Nejmodernější 800V výkonová elektronika ZF pro celý svět se vyrábí u nás

Nejmodernější 800V výkonová elektronika ZF pro celý svět se vyrábí u nás
Fotografie: Ladislav Čermák, fDrive.cz
  • Koncern ZF provozuje 162 továren ve 29 zemích a zaměstnává 153 153 lidí
  • Filiálka v Kostelci nad Ohří je však jediná, která vyrábí výkonovou elektroniku nové generace
  • Její produkty míří na tři kontinenty

Firmu ZF založil v roce 1915 ve Friedrichshafenu osobně samotný hrabě Zeppelin, protože potřeboval ozubené převody pro vrtulové pohony svých vzducholodí. Ostatně zkratka ZF znamená Zahnradfabrik, tedy Továrna na ozubená kola. Ještě v nedávné minulosti jsme si tuto značku spojovali především s výrobou převodovek, dnes se však jedná o globální konglomerát, zabývající se dodávkami nejrůznějších komponentů pro prakticky jakékoliv samohybné stroje od osobních aut, přes náklaďáky, autobusy, stavební a zemědělské stroje, až po vlaky a lodě. Podařilo se jí totiž zůstat na vrcholu řetězce firem, které pohlcují jiné firmy a přebírají jejich výrobní program i zákazníky.

I v Česku jsme tento proces zažili, když koncern ZF koupil v roce 2015 výrobce autobrzd TRW včetně jeho pobočky v Jablonci nad Nisou, bývalého národního podniku Autobrzdy. A stejně vznikla i pobočka ZF Klášterec nad Ohří. Tu totiž původně vybudovala firma Cherry, specializovaná na senzory, spínače a počítačové periferie. A protože v roce 2008 se stala součástí kolosu ZF, nese nové logo i tamější továrna. Jen výrobní program se v průběhu času změnil. Od mikrospínačů až k současným pokročilým elektronickým součástkám. Spínače ovšem zůstávají v portfoliu.

Nová vlajková loď klášterecké produkce - řídicí výkonová elektronika pro elektromobil německé prémiové značky

Z Klášterce, který byl značnými investicemi přizpůsoben k výrobě elektroniky, totiž vyjíždějí nejrůznější řídicí jednotky pro silniční vozidla, napájecí obvody a nejnověji i výkonová elektronika pro elektrická či elektrifikovaná auta. A protože si u ZF prémiová německá automobilka objednala výkonovou elektroniku nové generace, byl důvod továrnu navštívit.

Od 1. června se tu totiž začaly vyrábět moduly pro 800V architekturu, osazené SiC tranzistory typu MOSFET. Ty mají proti dosavadnímu řešení s IGBT tranzistory řadu výhod a vzhledem k tomu, že po naběhnutí masových efektů budou i levnější, zřejmě se rychle stanou standardem všech nových elektromobilů. My jsme totiž dostali možnost si oba typy srovnatelně výkonných tranzistorů prohlédnout a porovnat. Tranzistory SiC MOSFET jsou mnohem menší, lehčí a díky své schopnosti kmitat podstatně rychleji také generují výrazně méně tepla. Jsou také efektivnější a samy o sobě snižují spotřebu energie.

Přímé porovnání tranzistorů MOSFET a IGBT a také samotných výkonových elektronik s těmito prvky. Menší je s MOSFET, větší s IGBT

Zástupci ZF nám také ukázali výrobu, což je fascinující zážitek. V halách, kde elektronika vzniká, je přísně udržovaná čistota, proto se návštěvníci musí téměř celí zahalit do ochranných obleků, návleků a síťek. Výkonná vzduchotechnika, o níž si ještě povíme více, uvnitř udržuje přesně stanovenou teplotu i vlhkost, což pracovníci oceňují zejména v současném parném počasí. Uvnitř je totiž stálých 24 stupňů, i kdyby venku padaly teplotní rekordy oběma směry. Podstatně rozšířená výrobní hala je rozdělena na dvě menší s odlišným výrobním programem. Haly jsou zkonstruovány jako plně flexibilní, výrobní linky lze přestavovat, rekonfigurovat či posilovat ve velmi krátkém čase.

Samozřejmostí je tu vysoká míra automatizace, závod s ročním obratem 361 milionů eur (tedy pro srovnání podobným, jako česká pobočka firmy IKEA) obstarává pouhých 700 lidí, z nichž přímo ve výrobě pracuje jen část. Roboty tu svařují, pájejí, manipulují vším možným, na lidi zůstává jen práce, na níž by se robot nevyplatil, nebo kterou by nezvládl. Prvním příkladem je připevnění dvou plastových vývodů chladicí vody, druhým pak navlečení tenké těsnicí gumičky na kryt složitého tvaru. Rovněž balení hotových výrobků stále dělají lidské ruce, stejně jako řízení bateriového vláčku, který po fabrice rozváží materiál. Na jeho autonomizaci už se ale pracuje.

Výroba výkonové elektroniky v ZF Klášterec nad Ohří
Výroba elektroniky probíhá v prostředí se stabilní teplotou a vlhkostí, rovněž absolutní čistota je tu vrcholně důležitá

Zajímavé je, že se tu ani nepočítá s nulovou chybovostí výroby, té při dlouhé sérii složitých operací zatím zkrátka nelze dosáhnout. Běžným průměrem v oboru je 0,5 %, v Klášterci se dlouhodobě drží na 0,4 %, což je v rámci ZF považováno za úspěch. Chybovost se časem snižuje, jak se daří postupně optimalizovat jednotlivé procesy, přičemž nejproblematičtější je laserové svařování. Tam po spuštění ostré výroby bývá chybovost běžně pětinová, až neustálým seřizováním se ji daří v řádu týdnů snižovat. Zdrojem potíží také bývá změna subdodavatele, kterou často provází mírná změna specifikací. Běžně se třeba mění průměr otvorů v plošných spojích v řádu setin milimetru, což dokáže ovlivnit velmi precizní pájení.

Továrna bere 50 % subdodávek z Číny, zhruba 40 % pochází z Evropy. Dochází pak k paradoxním situacím, kdy z říše středu dorazí elektronické součástky a hliníková pouzdra vysokonapěťových modulů, v Klášterci z nich vyrobí řídicí elektroniku, kterou pošlou do Saarbrückenu, kde ji namontují na elektromotor. A ten pak putuje zpět do Číny, aby se tam zamontoval do elektromobilu často evropské značky, ovšem s výrobou v Číně. Podobná logistická turistika není zdejším specifikem, jde bohužel o běžnou realitu u globálních firem.

Továrna ZF Klášterec nad Ohří
Klášterecká továrna rovněž pracuje na snižování nákladů. Pětinu spotřebované energie vyrábějí fotovoltaické panely, tepelná čerpadla a výměníky zase ušetřily polovinu nákladů na vytápění

Nicméně evropské koncerny už zjišťují, že zboží z Číny je sice levné, ale zároveň vytváří nebezpečnou závislost. A navíc je v poslední době problém jej vůbec dostat do Evropy. Lodě jsou drahé, fatálně nespolehlivé a výsledkem je, že svatý grál v podobě systému just in time vůbec neplatí pro dodavatele třetího řádu. I v Klášterci musejí u některých dílů držet tříměsíční zásoby. Už se tedy hledají dříve zavržení lokální dodavatelé. A to i slévárny, o jejichž většinu se starý kontinent v nedávné minulosti nechal připravit. Jinak to totiž v situaci, kdy je Čína stále centrálně řízena jediným, nedemokratickým a vůči nám nepřátelským politickým subjektem, bohužel nepůjde.

Protože moderní automobilky své produkty de facto už jen skládají z dodaných dílů, musejí jejich subdodavatelé extrémně hlídat kvalitu. To platí i v Klášterci, kde se pečlivě prověřuje téměř každý výrobní mezikrok, a to i s pomocí Röntgenových paprsků a provádějí se zároveň zkoušky hotových jednotek včetně stresových testů. Ze severozápadních Čech tak do světa vyrážejí otestované a plně funkční díly, které svou kvalitou ještě o něco převyšují přísné standardy společnosti ZF.

Diskuze ke článku
V diskuzi zatím nejsou žádné příspěvky. Přidejte svůj názor jako první.
Přidat názor

Nejživější diskuze