Seriál: Design a cyklistika - proces vývoje I.

Třebaže na první pohled se kolo může zdát jako docela jednoduchý stroj, použité technologie jsou velice rozmanité a vývoj tak stojí vždy množství úsilí, času a investic. Zároveň není v silách jednoho výrobce obstarávat vývoj všech dílů – někdo se tak specializuje na rámy, jiní zase třeba na odpružení nebo řadící mechanismy. Dnes si představíme část procesu, který například u celoodpružených rámů může trvat i několik let a v různých obměnách funguje prakticky napříč celým cyklistickým byznysem.

Od myšlenky přes koncepci k prvním prototypům
Prvotním impulsem k vytvořením dobrého rámu kola bývá zpravidla snaha vylepšit stávající model značky, případně na trh rovnou přinést něco zcela nového. Úkolem vývojového oddělení je tak v první fázi především sběr co nejvíce informací – ať už studiem konkurence a nových trendů, tak zpětnou vazbou od zákazníků, závodníků, mechaniků... Když se povede vydestilovat často i protichůdná přání v rozumný kompromis, stanoví se alespoň orientační údaje o geometrii, kinematice – v této fázi se často vyrábí zkušební "mula", tedy prototyp, kde vůbec nejde o vzhled nebo hmotnost a slouží jen k ověření geometrie a kinematiky.

V momentě, kdy se určí základní rozměry a body, designér do nich může začít kreslit první pokusy o rám. Klasikou skicování je stále kombinace papíru, tužky a fixů, někdo však preferuje digitální kresbu. Nutno říct, že drtivá většina skic má jen rychle nastínit myšlenku a kreslí se maximálně v řádu minut - na kvalitě provedení tak příliš nezáleží. Skici, které najdete na internetu, jsou sice krásné, ale dělat tak každou by trvalo dost dlouho. Realita je tak sice méně efektní, ale o to efektivnější.

U některých výrobků se také dělají hmotové studie ze speciální modelářské plastelíny pro ověření reálných proporcí, bohužel svými vlastnostmi se tzv. "clay" hodí spíše na uzavřené objekty. Dobře z ní tak můžete třeba udělat karoserii auta, v cyklistice drobnější předměty jako např. gripy, sedla. Takový rám v životní velikosti se však pod vlastní vahou claye neustále hroutí a praská. Často se však toto nahrazuje výrobou prototypů na 3D tisku.

Z množství kresebných návrhů se pak vybere několik variant, které se dál rozpracovávají a ty nejlepší se pak začínají modelovat do 3D podoby. Některé značky, které vyznávají spíše klasickou konstrukci ještě zůstávají u 2D výkresů, to je však možné jen u rámů, které jdou snadno geometricky popsat – příkladem jsou třeba titanové nebo ocelové rámy, kde je tvarování jednodušší. Zde nastává fáze obrovského množství úprav, protože co skica hravě skryje, se v reálných rozměrech může ukázat jako problém.

Je také třeba často konzultovat dimenzování jednotlivých částí – finální design se pak sice stejně ještě podrobí korekci konstruktérů a technologů, je však ideální co nejvíce chyb eliminovat už v průběhu vývoje. 3D model se navíc v průběhu podrobuje zatěžkávacím simulacím, které odhalí kritická místa a pomohou je správně navrhnout.

Po fázi modelování zpravidla přichází výroba fyzických prototypů. Obrovské zjednodušení přináší již zmiňovaný 3D tisk – ten na základě 3D modelu dokáže "vytisknout" pevný model ze speciální hmoty. Ta je solidně pevná, jde dobře brousit a upravovat, navíc je možné vytisknout i detaily jako závity, není tak problém na tento prototyp "nastrojit" reálné komponenty a ověřit si potřebné informace ve hmatatelné podobě. Objevily se dokonce pokusy o výrobu zcela funkčních kol přímo 3D tiskem. Hlavní devizou měla být především malá energetická náročnost takovéto výroby, zatím však zřejmě důvěra výrobců v tento materiál není taková, aby někdo výrobu dotáhl do zdárného konce.

Může se zdát, že zde už vývoj pomalu končí, tady však teprve začíná dlouhá fáze testování, úprav, přípravy výroby a prodeje, tu však rozebereme až příště.

Foto: Vojtěch Sojka