0PPR - Prumyslovy projekt

Semestralna praca

26. decembra 2019

Samuel Hacek

4oIMB

2019/2020

Obsah

1 Uvod 3

2 O spolocnosti Garrett motion 32.1 Historia spolocnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.2 Sucasna podoba spolocnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.3 Garrett Motion Brno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3 Praca v spolocnosti 53.1 Prijımacie konanie a zaciatky posobenia v spolocnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.2 Napln prace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4 Zaver 8

2

1 Uvod

Obr. 1: Turboduchadlo Garrett [1]

Podstatou tejto semestralnej prace je zhrnutie a opis posobenia v spolocnosti Garrett motion. Prvakapitola strucne opisuje samotnu spolocnost’ - jej historiu, sucasne pomery atd. Nasledujucu kapi-tolu tvorı popis zaciatkov posobenia autora v spolocnosti a nasledne priblizuje pracovnu napln nakonkretnej pozıcii. Zaver prace je tvoreny suhrnom skusenostı, poznatkov a nazorov autora na rozneaspekty prace v tejto spolocnosti.

2 O spolocnosti Garrett motion

Garrett motion je americka nadnarodna spolocnost’ zamerana najma na vyvoj a vyrobu turboduchadiel.

2.1 Historia spolocnosti

Obr. 2: John Clifford Garrett, zakl’adatel’ povodnej spolocnosti [2]

Korene spolocnosti siahaju do prvej polovice dvadsiateho storocia, konkretne do roku 1936, kedy JohnClifford Garrett, ktoreho mozno vidiet’ na obr. 2, v Los Angeles zalozil spolocnost’, ktora bola onedlhopremenovana na Garrett Corporation. Prve turboduchadlo bolo pouzite v roku 1954 v buldozeri znackyCaterpillar. Postupom casu sa turboduchadla dostavali do sirsieho povedomia, vrcholiac v 90. rokoch20. storocia, kedy sa turboduchadla skutocne stali globalnym fenomenom [2].

3

2.2 Sucasna podoba spolocnosti

Novodoba, nezavisla spolocnost’ pod nazvom Garrett - Advancing motion vznikla 1. oktobra 2018oddelenım od spolocnosti Honeywell Inc., s ktorou bola zlucena takmer dve predosle dekady. Vedeniespolocnosti v sucasnosti sıdli v Svajciarskom Rolle. Spolocnost’ zamestnava viac nez 4500 pracovnıkov,z coho priblizne 1200 predstavuju inzinieri. Celosvetovo spolocnost’ ma 5 vyvojovych centier a 13spickovych vyrobnych zavodov (vid’ obr. 3) [2].

Obr. 3: Mapa sucasnych pobociek spolocnosti [2]

2.3 Garrett Motion Brno

Brnenske sıdlo spolocnosti (vid’ obr. 4a) sa nachadza v mestskej casti Slatina na adrese Turanka 100.Ide o cast’ priestorov v budove spolocnosti Honeywell. V blızkosti pobocky sa tiez nachadza skusobnelaboratorium (vid’ obr. 5b).

(a) Vyvojove centrum (b) Budova laboratoria

Obr. 4: Pohl’ad na budovy Brnenskej pobocky [3]

4

3 Praca v spolocnosti

Nasledujucu kapitolu tvorı opis posobenia na konkretnej pracovnej pozıcii od prijımacieho konania azdo sucasnosti.

3.1 Prijımacie konanie a zaciatky posobenia v spolocnosti

Osobne som sa so spolocnost’ou (v tej dobe este pod nazvom Honeywell) prvy krat stretol v aprıli 2018,ked’ som sa pokusal zohnat’ pracu v obore, ktoru by som mohol zacat’ vykonavat’ cez nasledujuce letneprazdniny. Primarne som vyhl’adaval pracu, ktora by zahrnala vypocty pomocou metody konecnychprvkov, ktoru som vyuzıval vo svojej bakalarskej praci, a ktora mala byt’ podstatnou cast’ou magis-terskeho oboru Inzenyrska mechanika a biomechanika, ktory som mal od d’al’sieho skolskeho rokunavstevovat’. Po niekol’kych hodinach hl’adania som dospel k zaveru, ze zohnat’ takuto pracu vramciBrna nieje vobec jednoduche. Jednym z mala potencialnych zamestnavatel’ov bol v tej dobe Honey-well. Nevahal som a poslal zivotopis, no nedockal som sa odpovede. Medzicasom sa mi podarilo zohnat’

pracu v inej spolocnosti, ktora vsak nebola vypoctarskeho charakteru. Po urcitej dobe som obdrzalhovor od oddelenia l’udskych zdrojov Honeywell, kde mi bolo oznamene, ze momentalne bohuzial’

obsadzuju len pozıcie na trvaly pracovny pomer.Priblizne o pol roka neskor, v januari 2019, som bol kontaktovany oddelenım l’udskych zdrojov

Garrett Motion, a bola mi ponuknuta praca vo vypoctarskom tıme. Zpociatku som bol skepticky,pretoze som nevedel, ci budem mat’ v d’al’som semestri dostatok casu na zaucanie sa v novej praci.Opis pracovnej pozıcie vsak znel natol’ko lakavo, ze som sa pracovneho pohovoru rozhodol zucastnit’.

Stretnutie a rozhovor s pracovnıckou z oddelenia l’udskych zdrojov prebiehalo v dobrej atmosfere,rovnako ako samotna odborna cast’ pracovneho pohovoru s mojım potencialnym nadriadenym. Mojevedomosti o turboduchadlach pokryvali len uplne zaklady tejto oblasti, co vsak nepredstavovalovyznamny problem. Naopak, vacsinu vseobecnych dotazov z oblasti mechaniky telies, simulaciı a mo-delovania bolo mozne zodpovedat’ na zaklade vedomostı nadobudnutych v skole. O niekol’ko dnı neskorsom obdrzal telefonat z personalneho oddelenia a bola mi ponuknuta pracovna zmluva od zaciatkud’alsieho mesiaca.

Po absolvovanı viacerych vstupnych skolenı z oblasti bezpecnosti prace, informacneho systemu aurcitych firemnych pravidiel ci zvyklostı nasledovala prehliadka celej budovy. Drviva vacsina zamest-nancov sedı v rozl’ahlych spolocnych priestoroch, tzv. open office. Vynimkou som nebol ani ja - bolo mipridelene pracovisko a starsı, no relatıvne vykonny vypoctarsky laptop so standardnym prıslusenstvoma dvomi extra monitormi.

5

3.2 Napln prace

(a) Siet’ konecnych prvkov

(b) Vysledky analyzy

Obr. 5: Ukazka analyzy turboduchadla [4]

Ulohou oddelenia Structure & Fatigue je analyza turboduchadiel pomocou metody konecnych prv-kov (prıklad takejto analyzy mozno vidiet’ na obr. 5). Vypoctarsky tım je v sucasnosti tvoreny tak-mer dvadsiatimi l’udmi, z coho asi tretinu predstavuju studenti. Vypoctari su d’alej zameranı bud’

na analyzy vonkajsıch castı turboduchadiel (kompresorova skrina, turbınova skrina atd’.), alebo naanalyzy turbınovych a kompresorovych kolies. Ked’ze osobne patrım k prvej z tychto skupın, v nasle-dujucich riadkoch budem opisovat’ pracovnu napln na tejto pozıcii.

Praca FEA vypoctara sa zacına v momente, kedy mu v systeme je jeho manazerom priradenakonkretna uloha, tzv. request. Tato uloha je vytvorena a formulovana aplikacnym inzinierom nazaklade komunikacie a poziadavok zakaznıka, prıpadne vyvojarov. Pred prijatım requestu je dolezitezaistit’, aby boli k dispozıcii vsetky potrebne vstupne hodnoty a informacie. V prıpade, ze niektore znich chybaju, je nutne poprosit’ o ich dodanie, prıpadne o stiahnutie a neskorsie vytvorenie noveho,kompletneho requestu.

Turboduchadlo je komplexne zariadenie, ktore je podrobovane pestrej skale analyz: termalne,strukturalne, modalne, harmonicke a v prıpade specialnych poziadavok ine typy analyz. Pre kazduz analyz je vypracovany presny navod, aby bolo zarucene, ze jej vysledky budu korelovat’ s testamivykonavanymi v laboratoriu a teda so skutocnost’ou. Dodrziavanie tychto navodov je povinne a opti-malizuje pracovny proces: zaist’uje, ze vysledky analyz budu dostatocne presne a zaroven, ze vypoctovemodely nebudu prılis rozsiahle a teda narocne z hl’adiska vypoctoveho casu.

Samotna analyta metodou konecnych je vykonavana pomocou viacerych programov. Model, expor-tovany zo softveru Catia, dodany dizajnermi, je vypoctarmi d’alej upravovany v editore SpaceClaim,prıpadne ANSA. Kompletne modely turboduchadiel mavaju stovky dielov, z ktorych vsak drvivavacsina v analyze nehra rolu. V zavislosti od typu analyzy je dane, ktore diely maju byt’ ponechane.Tieto informacie su vo vacsine prıpadov popısane v navodoch, ktore boli spomınane vyssie. Nie-kedy sa vsak vyskytne prıpad, kedy informacie niesu dostatocne a vypoctar musı konat’ podl’a svojhoumu. V tychto prıpadoch byva casto vykonana citlivostna analyza, podl’a ktorej moze byt’ kvantifiko-vany vplyv prıtomnosti (resp. neprıtomnosti) urciteho dielu na skumanu velicinu (vlastna frekvencia,napatie atd’.).

Jednotlive typy analyz umoznuju zjednodusenie geometrie do roznej miery. Pri modalnej analyze,kde zalezı na rozlozenı hmotnosti a tuhosti modelu, je mozne odstranenie malych zrazenı a zaob-lenı, prıpadne malych dier. V prıpade termalnej analyzy je vsak nutne zachovanie tychto prvkov,aby vysledny teplotny gradient odpovedal realite. Napodobne, pri strukturalnej analyze by zmena

6

geometrie mohla vyznamne ovplyvnit’ koncentracie napatia v modeli. Typ analyzy rozhoduje taktiezaj o narokoch kladenych na pouzitu siet’ konecnych prvkov.

Po dokladnej prıprave modelu nasleduje export modelu do prostredia Ansys Mechanical, kde pre-bieha samotny vypocet. Jednoduche ulohy (najma modalne analyzy) mozu byt’ pocıtane aj na vlast-nom pocıtaci, no vo vacsine prıpadov by vypocet trval neprijatelne dlhu dobu, prıpadne by doslok preruseniu z dovodu nedostatku pamate. Z tohto dovodu su analyzy zvacsa odosielane na tzv.cluster (vysokovykonny zhluk viacerych spolupracujucich pocıtacov). Tam su pocıtane na jednom zmomentalne vol’nych uzlov, vyuzıvajuc ziadany pocet jadier.

Po overenı kredibility zıskanych vysledkov zvacsa nasleduje ich porovnanie s medznymi hodnotami,specifickymi pre kazdy request a vyhodnotenie pouzitel’nosti daneho dizajnu. V prıpade nesplneniadanej poziadavky je ulohou vypoctara navrhnut’ a odporucit’ vhodne, technologicky a ekonomickyrealizovatel’ne upravy. Tento scenar sa moze opakovat’ niekol’kokrat po sebe, cım vznikaju viaceredizajnove iteracie. Cım efektıvnejsie zmeny su na dizajne aplikovane, tym menej dizajnovych iteraciıje nutne vytvotit’ a analyzovat’. V prıpade splnenia podmienok je (vo vacsine prıpadov) stanovenytermın experimentalneho testu v laboratoriu. Ak vysledky analyzy koreluju s vysledkami testu, pracavypoctara sa koncı. V prıpade vyznamnych odchyliek je nutne zistenie ich prıcin.

Vyznamnou cast’ou prace vypoctara je aj prezentacia vysledkov. Pre kazdy request je vytvo-reny prezentacny subor, ktory jednoznacne popisuje geometriu, okrajove podmienky, pouzitu siet’

konecnych prvkov, materialove modely a prıpadne d’al’sie potrebne informacie. Dalej prezentacia ob-sahuje samotne vysledky analyz a prıpadne odporucane dizajnove modifikacie. Ked’ze vsetky suborypotrebne pre sputenie analyz su archivovane, je zaistene, ze analyza moze byt’ v prıpade potreby znovaprepocıtana aj vtedy, ak povodny autor v spolocnosti uz nepracuje.

7

4 Zaver

Po necelom roku prace mozem povedat’, ze mam so spolocnost’ou Garrett motion takmer vyhradnepozitıvne skusenosti. Som si vedomy, ze studentom magisterskeho studia sa moze s blıziacim koncomskoly zdat’, ze niesu dostatocne pripravenı na pracu v odbore. Brigadnicka praca popri studiu clovekuul’ahcı prechod medzi studiom a pracou na plny uvazok a zaroven pomoze pochopit’ mnohe suvislostimedzi latkou vyucovanou na univerzite a ich pouzitel’nost’ v technickej praxi.

V prıpade mojej pozıcie bolo uz od pracovneho pohovoru badatel’ne, ze pracovne ukony a znalostipotrebne na ich spravne vykonavanie vychadzaju z aplikacie teoretickych poznatkov nadubudnutychv skole. Naviac, tak ako bolo avizovane pred vstupom do zamestnania, ide o zodpovednu pracu sdorazom na precıznost’ a samostatnost’. Pracuje sa na realnych projektoch a aj od studentov su vblızkej buducnosti ocakavane vystupy, potrebne pre d’alsie tımy. Student teda musı popri odbornychznalostiach preukazat’ aj komunikacne zrucnosti a schopnost’ casoveho manazmentu. Narozdiel odmnohych studentskych pozıciı nejde o podradnu pracu, naopak, student je brany ako plnohodnotnasucast’ spolocnosti. Pracovna pozıcia tiez predstavuje prılezitost’ na zlepsenie komunikacie v anglickomjazyku a rozsırenie slovnej zasoby, ci uz ide o pısanie roznych mailov, tvorbu reportov ci prezentaciuvysledkov zakaznıkom a aplikacnym tımom.

Pre studenta, ktory popri skole pracuje na polovicny uvazok, je vel’kou vyhodou flexibilna pracovnadoba. Na pracovisku je mozne stravit’ cely pracovny den, alebo len niekol’ko hodın. Jedinou povinnost’ouje oznamit’ nadriadenemu, kedy sa clovek bude v praci vyskytovat’ a v prıpade zmeny ho informovat’.

Pred nastupom na tuto pracovnu pozıciu som som nemal pochybnosti o tom, ze sa kolektıvsklada zo spickovych odbornıkov, no neskor som naviac zistil, ze ide o prıjemnych, priatel’skych l’udıs ocividnym zaujmom o problematiku. Pri ziadosti o radu ci pomoc s urcitym problemom som nikdynebol odmietnuty.

Celkovo by som vyzdvihol inkluzıvny prıstup spolocnosti a najma oddelenia ku studentom. Nazaklade skusenostı z predchadzajuceho zamestnania by som necakal, ze budem pozyvany na pravidelnemıtingy oddelenia, rozne workshopy ci teambuildingove akcie. Dal’sım pozitıvom je, ze spolocnost’

nerobı rozdiely medzi studentami a ostatnymi zamestnancami pri pridelovanı vypoctovej techniky -vsetkym su pridelovane rovnako vykonne pocıtace. Spolocnost’ tiez poskytuje zakladne kancelarskepotreby, vol’ne dostupne pre vsetkych. V neposlednom rade by som chcel poukazat’ aj na fakt, ze ajstudenti maju po odpracovanı urciteho poctu hodın vramci dna narok na prıspevok na stravovanie.Tento prıspevok nieje viazany len na stravovacie zariadenie vramci pracoviska, mozno ho vyuzit’ aj vniektorych supermarketoch ci restauraciach.

Z nevyhod tejto prace by som uviedol len lokalitu pracoviska. Za predpokladu pouzitia MHD jesituovana takmer hodinu cesty od sıdla Fakulty strojnıho inzenyrstvı, ktoru navstevuje vel’ka cast’

studentov pracujucich v spolocnosti. Tato skutocnost’ podstatne st’azuje moznosti prace popri dennomstudiu, avsak pri flexibilnej pracovnej dobe sa obe aktivity daju sklbit’.

8

Literatura

[1] Fullrace e-shop [online]. [cit. 2019-11-17].Dostupne z: https://www.full-race.com/store/toyota/3sgte-1990-1999/3sgte-mr2-1990-1999-turbos/garrett-g25-660-turbo/

[2] Garrett Motion - Corporate [online]. 2018 [cit. 2019-11-17].Dostupne z: https://www.garrettmotion.com/corporate/our-story/

[3] Garett ukazal v Brne Audi Q7 s E-Turbem [online]. 2019 [cit. 2019-11-17] Dostupne z:https://www.autologistika.cz/garett-ukazal-v-brne-audi-q7-s-e-turbem/

[4] Bartosak, M., Spaniel, M., Doubrava, K.:Thermo-mechanical fatigue of SiMo 4.06 turbochargerturbine housing: Damage operator approach, [online]. 2019 [cit. 2019-11-20]. s. 736-755. ISSN1350-6307. Dostupne z :https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2019.06.068.

9