Jak dziś projektuje się samochody? Wyjaśniają specjaliści marki ŠKODA

Dział Design Modeling and Digitalization (EDM) marki ŠKODA to bardzo ważny punkt w całym łańcuchu tworzenia nowych modeli samochodów. Jego zadaniem jest przekształcanie pomysłów projektantów w cyfrowy lub już fizyczny model pojazdu. Modele te reprezentują proponowane rozwiązania projektowe, a następnie są wykorzystywane do dalszego rozwoju, prezentacji i ostatecznego zatwierdzenia proponowanych projektów samochodów do masowej produkcji. Dział EDM odpowiada również za prezentacje projektowe prawie na całym świecie, a także opracowywanie i wdrażanie zaawansowanych wizualizacji i innych technologii informatycznych oraz prace nad cyfryzacją procesów projektowych.

- Rola, jaką odgrywa cyfryzacja, znacznie wzrasta. W przeszłości pracowaliśmy głównie z modelami glinianymi, a teraz większość naszej pracy jest wykonywana w środowisku cyfrowym. Zazwyczaj zapewnia nam to większą wydajność, elastyczność, szybkość i związane z tym oszczędności finansowe. Jednocześnie cyfryzacja umożliwia nam pracę zdalną, udostępnianie informacji i cyfrowych danych projektowych za pomocą nowoczesnych metod komunikacji, takich jak wideokonferencje i inne narzędzia online. W ostatnim czasie stały się one bardzo ważne w codziennej pracy z powodów, które wszyscy znamy aż za dobrze – mówi Martin Bogner, szef działu Design Modeling and Digitalization.

Obecnie cyfrowa praca stanowi około 70–80% procesu projektowania nowego samochodu, a reszta obejmuje obowiązki związane z przygotowaniem fizycznych modeli. – Cyfryzacja w tym obszarze postępuje intensywnie od dwudziestu lat, ale dopiero w ostatnich kilku latach możliwości oprogramowania i sprzętu zrobiły duży krok naprzód – wyjaśnia Martin Bogner, szef działu EDM. Zasadniczo celem jest stworzenie szczegółowego i wyrafinowanego modelu 3D w środowisku cyfrowym, który wiernie odda ostateczny samochód.

Jak prezentuje się nowa wersja ŠKODY FABIA w wirtualnej prezentacji? Zobacz VIDEO.

Szkic to punkt wyjścia

Na filmie widnieje model pojazdu przygotowany przez cyfrowych modelarzy ŠKODY. Punktem wyjścia jest szkic, na podstawie którego modelarze i projektant przygotowują trójwymiarową wizualizację przyszłego samochodu.

- To rodzaj symbiozy, w której dwie osoby, dwie różne kompetencje, tak naprawdę łączą się w jedno. Projektant może stworzyć szkic – możemy go nazwać mózgiem procesu – a modelarz wie, jak stworzyć model, jest więc ręką – mówi János Bársony, szef zespołu cyfrowego modelowania i wizualizacji.

Najnowsze technologie i wydarzenia z ostatnich dwóch lat sprawiły, że połączenie odpowiednich narzędzi stało się bliższe niż kiedykolwiek. – Do niedawna pracowaliśmy z kilkoma programami, które wymagały dużych umiejętności i zrozumienia. Ale teraz możliwości oprogramowania są znacznie szersze i stały się one łatwiejsze w obsłudze, więc np. staramy się, aby projektanci szkicowali swoje wizje w 3D od samego początku procesu – wyjaśnia János Bársony, szef zespołu cyfrowego modelowania i wizualizacji.

Poprzednio projektanci korzystali z popularnego programu graficznego o nazwie Blender, jednak teraz szkicowanie 3D w wirtualnej rzeczywistości działa równie dobrze. To kolejny krok, który ułatwia tworzenie modeli cyfrowych. – W przypadku szkiców niezwykle ważne jest, aby projektant dobrze przekazywał modelarzowi wszystkie swoje intencje, myśli i pomysły – najlepiej oczywiście robić to w środowisku trójwymiarowym – wyjaśnia János Bársony.

– Szkicowanie w wirtualnej rzeczywistości da projektantowi lepsze wyobrażenie o wyniku prac niż szkicowanie w programie 3D na monitorze. Projekcja geometrii na płaski ekran jest zniekształcona – mogą pojawić się komplikacje skali. W wirtualnej rzeczywistości możesz tworzyć w skali 1:1 i od razu zobaczyć wszystko w realnych rozmiarach i przestrzeni – tłumaczy Radek Šimon, który jest odpowiedzialny za wprowadzenie technicznych innowacji w dziale ŠKODA Design i odpowiada za wyposażenie techniczne całego zespołu cyfrowego.

Jednak niezależnie od tego, czy punktem wyjścia jest szkic tworzony ręcznie na tablecie, model 3D, czy model w wirtualnej rzeczywistości, modelarz tworzy na tej podstawie projekt samochodu. Szkice nie obejmują szczegółów: nie odnoszą się do poszczególnych części i komponentów samochodu, więc muszą one zostać dodane przez zespół modelarski. Nad pojazdem pracuje kilku specjalistów: zazwyczaj troje zajmuje się wyglądem zewnętrznym i troje wnętrzem, stopniowo modyfikując model i konsultując się z projektantem, a następnie prezentując go kierownictwu i ponownie modyfikując.

– Modelarz musi myśleć „w pętli” i uzbroić się w cierpliwość. Te poszczególne etapy są bardzo ważne, ponieważ pomagają dopracować ostateczny projekt do perfekcji. Nie jest niczym niezwykłym cofanie się o kilka kroków, zwłaszcza w pierwszych etapach pracy – opisuje János Bársony.

Prezentacja jak gra wideo

Ten rodzaj pracy „w pętlach” w miarę stopniowego dostrajania modelu trwa około 22 miesięcy. Na późniejszym etapie model cyfrowy służy jako podstawa dla modelu glinianego. Z modelu glinianego modyfikacje są skanowane z powrotem do modelu 3D i ponownie dostrajane.  – Dane, które generujemy, ułatwiają innym działom ŠKODY pracę nad ich częściami nadchodzącego samochodu – mówi János Bársony.

Kolejną ważną częścią pracy w środowisku cyfrowym są prezentacje. Co więcej, ich znaczenie wzrosło w czasie pandemii. W środowisku wirtualnym zespoły prezentują teraz samochody nie tylko swoim przełożonym i do konsultacji z projektantami: prezentują również pracę wykonaną nad samochodem kierownictwu firmy i całej Grupy Volkswagen. W ten sposób samochód jest dostrajany online ze specjalistami z całego świata.

Do tworzenia wizualizacji wykorzystywane jest specjalne oprogramowanie, które, co ciekawe, jest powszechnie znane. ŠKODA używa w tym celu silników gier wideo Unreal lub Unity. Służą one do tworzenia statycznych wizualizacji i prezentacji projektowych w czasie rzeczywistym. – Jednym z powodów, dla których używamy tych programów, jest to, że są one wydajne z różnymi używanymi przez nas okularami VR. Są to również dość otwarte platformy, na których możemy zaprogramować prawie wszystko, czego potrzebujemy. I wreszcie, silniki gier są zaprojektowane tak, aby zapewnić najlepszą możliwą wydajność graficzną przy minimalnym wykorzystaniu procesora – wyjaśnia Radek Šimon.

Popularne prezentacje projektowe, zwłaszcza te w 3D, można zatem wykonać przy użyciu stosunkowo „zwykłych” komputerów z wydajnymi kartami graficznymi. W przypadku bardzo złożonych i skomplikowanych modeli wyświetlanych metodą Realtime Raytracing wykorzystuje się wysokowydajny klaster obliczeniowy. To właśnie sprzęt, a także stacje robocze i interaktywne tablety do szkicowania, z którymi pracują projektanci i modelarze, testuje wspomniany wcześniej Radek Šimon i udostępnia zespołowi projektowemu.

Jedną z innowacji, które jego zespół wprowadził w życie w ciągu ostatnich kilku miesięcy, jest nowa ściana służąca do interaktywnych prezentacji. W biurze Česana w Mladej Boleslav działają najnowocześniejsze ekrany naścienne LED Samsung The Wall o rozdzielczości 8K – są to dwie sześciometrowe powierzchnie umiejscowione obok siebie. – Sprawienie, by działały, nie należało do najłatwiejszych. Byliśmy w częstym kontakcie z deweloperami z Korei i musieliśmy ich nawet przekonać, że nasze przestrzenie biurowe będą odpowiednie dla tej najnowocześniejszej technologii – dodaje Radek Šimon.

To kolejny dowód na to, że ŠKODA nieustannie dąży do zdobycia pozycji lidera w sferze cyfrowej.