8 českých inovací, které by mohly posunout dál americkou Teslu

Americká automobilka Tesla miliardáře Elona Muska se v posledních letech stala symbolem inovací. Přitahuje ty nejtalentovanější inženýry a v technologiích si udržuje výrazný náskok před konkurencí. Přesto existují oblasti, kde české firmy přišly s inovacemi a vynálezy, které by mohl světoznámý výrobce elektromobilů využít k dalšímu zlepšení výrobních procesů i technických parametrů svých vozů.

1. Neuron Soundware: kontrola dílů pomocí zvuku

Společnost Neuron Soundware vznikla v roce 2016. Firma vyvinula technologii umělé inteligence, která rozumí zvukům. To v praxi nachází využití zejména při takzvané audio diagnostice v průmyslových zařízeních. Zvuk a vibrace jsou totiž často nejjednodušší a nejlevnější metodou odhalování existujících či blížících se mechanických závad.

„Naše společnosti realizuje projekty s výrobci automobilů i společnostmi doručujícími výrobky do automobilového průmyslu po celém světě. Včetně těch s výrobou elektromobilů. Technologie rozpoznávající anomálie elektro-mechanických součástí jsou žádané právě v této oblasti elektromobility zejména díky zvýšenému zájmu zákazníků o vyšší komfort z jízdy a nižší hlučnost veškerých komponent. Cizí mechanické zvuky tedy více vynikají a zákazníci jsou na ně citlivější. Dnes zákazníci nečekají, až se jim rozsvítí kontrolka na displeji před volantem a reklamují i hlučnější systém stahování bočních oken, a jiné,“ říká Pavel Konečný, zakladatel a šéf Neuron Soundware.

Umělá inteligence a zvuk odhalí skryté vady výrobků

Firmy tak nejen rozpoznají okem často neviditelné závady, ale ušetří také personální náklady. „Ve výrobě je často náročné tyto vadné součásti rozpoznat lidským poslechem, a proto pro toto užití výrobci nasazují naše automatizované řešení na bázi rozpoznávání zvuku a jeho zpracování umělou inteligencí. Takto připravené řešení nejen spolehlivě a konzistentně kontroluje kvalitu, ale dovolí zapojení pracovníků do vhodnější fáze výrobního procesu,“ dodává Pavel Konečný.

2. Liko-S: zelené haly

Výstavba továren společnosti Tesla občas budí kontroverze, jako se to stalo při výstavbě Gigafactory u Berlína nebo plánovaného projektu v Mexiku. Omezit protesty aktivistů by automobilce mohly pomoci zelené střechy a fasády jejích továren. Právě technologii zelených hal vyvinula česká společnost Liko-S.

„Ozelenění fasád a střech velkých průmyslových a logistických areálů je obecně vnímáno velmi pozitivně a v některých případech se právě takováto řešení stávají podmínkou, aby veřejnost s výstavbou souhlasila. Většina občanů nechce, aby měly kousek od domu haly, jejichž povrchy jsou v letních měsících rozpálené na 60 až 80 °C, extrémně vysušují krajinu a navíc na ně ani není hezký pohled. Když se takové budovy obalí zelení, tak naopak své okolí dokáží chladit, zadržovat lokálně vodu a vizuálně zapadnou do okolního terénu,“ vysvětluje Jan Musil, předseda představenstva a šéf společnosti Liko-S.

I když s Teslou zatím nejednali, technologie se již v továrnách na elektromobily používá. „Náš německý partner loni instaloval náš systém zelené fasády na haly koncernu VW, kde se právě vyrábí elektromobily,“ doplnil Jan Musil.

Česko má první živou halu na světě, okolí ochladí o 10 stupňů

V Česku se podle něj zatím zelené fasády dostávají spíše na rezidenční a administrativní budovy. „Většinu průmyslových areálů staví developeři, kteří z vlastních ekonomických zájmů do projektů zelené fasády nepoužívají, i když i toto se začíná pomalu měnit. Vidíme ale významně vyšší zájem, když je investorem haly přímo výrobní společnost, která s daným místem spojí svůj brand. V procesu je takto několik zelených projektů s významnými výrobními firmami v Česku. Již dlouho například jednáme i se společností Škoda Auto,“ podotýká Jan Musil.

3. ČVUT: neopotřebitelné díly

Skupina pokročilých materiálů působící v rámci katedry řídicí techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT pracuje již dva roky ve špičkově vybavené laboratoři, jíž dominuje přístroj k přípravě tenkých povlaků metodou vysokovýkonového pulzního magnetronového naprašování. Tým profesora Tomáše Polcara se tam pokouší najít ideální materiály k úpravě strojírenských dílů. Nejvyšší metou je najít povlak, díky němuž se mechanické součástky v různých aplikacích stanou prakticky neopotřebitelnými.

Zatímco akademický výzkum se často zaměřuje na vylepšení jedné vlastnosti, jako je například tvrdost, opomíjí další parametry, které jsou mnohdy důležitější. Cílem výzkumu na ČVUT je proto dodat průmyslu komplexní řešení.

4. Coda Development: samonafukovací pneumatiky

Příběh českého vynálezce Františka Hrabala je sám o sobě jako stvořený pro scénář hollywoodského filmu. Před lety vyvinul technologii samonafukovacích kol založenou na automatickém huštění pneumatik. Do nich je instalována miniaturní pumpička. Systém přitom pohání energie, kterou generuje rotující kolo. Řidiči tak nemusejí kontrolovat tlak v pneumatikách.

V roce 2009 se český inovátor setkal se zástupci světového gigantu Goodyear. Ti projevili zájem o tuto technologii a zároveň měli podepsat dohodu, že nevyužijí získané informace pro vlastní účely, pokud neuzavřou partnerství s českou společností. K tomu nakonec nedošlo, přesto si Goodyear podal dva patenty v oblasti samonafukovacích pneumatik. Věc se dostala k soudu a v roce 2022 rozhodla americká justice, že GoodYear musí českému vynálezci zaplatit 65 milionů dolarů, tedy 1,6 miliardy korun. Pro uživatele elektromobilů Tesla by mohly být samonafukovací pneumatiky další pokročilou inovací, která by jim zpříjemnila používání vozu.

5. IdeaStorage: robotizované sklady

Český technologický startup IdeaStorage vyvinul ve spolupráci s Technickou univerzitou v Liberci revoluční robotický systém v oblasti skladování. Vytváří nové možnosti nejenom u manipulaci se zbožím u e-shopů, ale pro skladování položek v nejrůznějších výrobních a logistických provozech. Klíčovým slovem, které přelomový systém charakterizuje, je hustota. Řešení založené kolejnicích, po kterých se pohybují roboti, zvládne v porovnání se současností zhustit kapacitu skladů na dvojnásobek. Přitom zboží vyzvedne a uloží rychleji. Systém založený na systému jednoduché skládačky je možné operativně škálovat bez nutnosti omezovat jeho provoz.

Navíc na rozdíl od zaměstnanců roboti pracují 24 hodin denně po 7 dní v týdnu s nulovou chybovostí.

Projekt má navíc výrazný environmentální vliv na udržitelnost. „Nechceme, aby se ze světa stalo jedno velké skladiště,“ podotýká Rudolf Blažek, zakladatel startupu.

6. 24 Vision: optická kontrola kvality

Mladá technologická firma 24 Vision vznikla v roce 2019 a specializuje se na využití strojového vidění a umělé inteligence k rozpoznání a kontrole položek na výrobní lince. Vady výrobků mohou mít více příčin, od vady materiálu, chybné montáže ze strany zaměstnanců až po nesoulad konfigurace na lince. Jejich systém Annie má jedinečnou schopnost kontrolovat více problémových oblastí najednou.

„Zlepšení kvality výroby je zcela zásadní – výstupní lidská kontrola, kterou využívá téměř každá výrobní společnost, má statistickou spolehlivost 60–70 procent. Pokud nasadíme naše řešení, tak se dostáváme statisticky po finálním dotrénování nad 99,9 procent. Je to obrovský rozdíl a lze tvrdit, že provádíme skutečnou kontrolu 100 procent všech výrobků a to konzistentně, bez výpadků, a hlavně s kompletní tracebilitou. Tedy vše jde zpětně dohledat, včetně fotografií a zaznamenaných výsledků. Je to zcela revoluční řešení, které dává celému výrobnímu řetězci okamžitou zpětnou vazbu o právě vyrobených produktech,“ vysvětluje Martin Hriško, jeden ze zakladatelů startupu z Frýdku-Místku..

Systém už nasadili automobilky, dodavatelé dílů i další strojírenské společnosti jako Brose, Škoda Auto, Hyundai Mobis, Mahle Behr, Lear, YanFeng nebo Siemens. „Asi nejlepší zpětnou vazbou a referencí je pro nás konstatování kvalitáře jedné z uvedených firem: Od té doby, co jsme nasadili řešení od 24 Vision, jsme neměli ani jednu zákaznickou reklamaci,“ tlumočí Martin Hriško referenci, která přesně vystihuje cíl snažení inovativní firmy.

Se společností Tesla je český startup ve spojení. „Naše technologie je pro ně velmi zajímavá,“ zmiňuje Martin Hriško. Více nemůže prozradit, protože je společnost vázaná mlčenlivostí.

7. Akademie věd ČR: nehořlavá baterie

Tesla nejsou jen automobily, ale také úložiště elektrické energie PowelWall. Právě pro ně by se mohl hodit objev vědců z Akademie věd ČR, kteří patentovali vynález umožňující řešit současné problémy s hořícími lithiovými bateriemi. Experimentální vysokonapěťová baterie, kterou zkonstruovali ve Fyzikálním ústavu a Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského Akademie věd ČR, funguje na principu elektrochemické reakce. Vydrží 500 cyklů vybití a opětovného nabití. Její kapacita je srovnatelná s komerčními nikl-metal hydridovými bateriemi. Přitom je vyrobena z extrémně levných materiálů.

Nová technologie je založena na principu vodné baterie: využívá slanou vodu, zinek a grafit. Vysoké napětí baterii dodává speciální chaotropní sůl, jejíž vliv na vlastnosti vodných roztoků studoval před více než 130 lety pražský německý chemik Franz Hofmeister. Tým vědců vedený Jiřím Červenkou se jeho poznatky inspiroval a vyvinul baterii, která se může uplatnit například ve stacionárních bateriových systémech.

„Vodné baterie byly představeny již dříve, ale jejich rozmachu bránila relativně nízká kapacita a napětí. Našemu týmu se podařilo tento problém vyřešit tím, že jsme do roztoku vody přidali velké množství chaotropní soli chloristanu zinečnatého,“ vysvětluje Jiří Červenka z Fyzikálního ústavu AV ČR. „Dosažené napětí je srovnatelné s napětím, kterého dosahují organické elektrolyty v komerčních lithiových bateriích. Nespornou výhodou našeho elektrolytu je vysoká vodivost, která na rozdíl od organických elektrolytů významně neklesá ani za nízkých teplot.“

Baterie zároveň nehoří a nemůže vybuchnout, protože má nehořlavý elektrolyt. V tom je zásadní rozdíl oproti Li-Ion bateriím, které jsou nyní nejpoužívanější na trhu. Inovativní řešení této technologie si vědci patentovali v rámci lucemburského a evropského patentu. Výsledky svých výzkumů také publikovali v prestižních vědeckých časopisech, například  v Journal of Materials Chemistry A. Výzkumníci nyní hledají průmyslové partnery se zájmem o další vývoj produktu.

8. SprayVision: lakování

Ostravský startup SprayVision vyvinul technologii spojující unikátní software s kamerovým systémem. Díky tomu dokáže při nástřiku karoserie vozu ušetřit 10 až 15 procent barvy. „Aktuálně dodáváme naši technologii do osmi automobilek a spoustě jejich dodavatelů,“ říká šéf SprayVision Petr Jahn. Klíčoví jsou pro firmu velcí dodavatelé v autoprůmyslu jako francouzský Plastic Omnium nebo kanadská Magna International. Technologii využívá například slavné Lamborghini v Itálii, ale třeba i švédský nábytkářský gigant Ikea. Právě u nábytku mohou být úspory ještě výrazně větší než u automobilů a pohybují se kolem 20 až 30 procent.

Také SprayVision jednal o své technologii s Teslou. „Pokud jde o Teslu tak nemůžeme aktuálně sdílet žádné info,“ uvedl Petr Jahn s ohledem na to, že americký výrobce je na jakékoli zveřejňování informací tohoto druhu citlivý.

Kromě úspory barvy umožňuje technologie také výrazně pružnější nasazování inovací do výroby. Čas na zavedení nového auta nebo barvy do výroby se snižuje až o padesát procent.

Kdo bude další?

K inovacím v Tesle by mohl přispět i další český objev spojený s Fyzikálním ústavem Akademie věd ČR. Díky úpravě technologie fotovoltaických panelů byli jeho odborníci schopní zvýšit účinnost solárních panelů až k 26 procentům. U solárních panelů vyráběných v současnosti se přitom pohybují kolem 21 procent. Právě solární energie patří spolu s elektromobily a bateriovými úložišti ke třem hlavním pilířům americké Tesly. Elon Musk se totiž snaží vytvořit ucelený systém výroby a skladování energie a jejího využití pro dobíjení elektromobilů i napájení celé domácnosti.

Česko patří rovněž ke světovým lídrům v oblasti nanomateriálů a 3D tisku, které se v automobilovém průmyslu stále častěji uplatňují. Již nyní se Česko uplatňuje ve své tradiční oblasti, dodávek dílů pro automobilový průmysl. Závod společnosti Koh-i-noor Machinery v Rožnově pod Radhoštěm dodává pro Teslu výlisky a bezpečnostní sestavy.

Dalibor Dostál