Dwie dekady innowacji: wywiad z Rafałem Zatorskim, Dyrektorem Centrum Inżynieryjnego Elektroniki ZF

W sobotę, 14 czerwca, Centrum Inżynieryjne Elektroniki ZF w Częstochowie świętowało swoje 20. urodziny. Z tej okazji zaprezentowano zaawansowane technologie dla przemysłu motoryzacyjnego, w tym superkomputer ZF ProAI z obsługą sztucznej inteligencji, systemy steer-by-wire oraz rozwiązania ADAS.
Centrum Inżynieryjne funkcjonuje od 2005 r., a jego najnowsze osiągnięcia imponują skalą i zaawansowaniem. Z okazji 20-lecia redakcja autoEXPERTa została zaproszona na wydarzenie, podczas którego firma ZF przedstawiła swoje najnowsze osiągnięcia w zakresie rozwiązań dla branży motoryzacyjnej.
Podczas wizyty mogliśmy zobaczyć superkomputer ZF ProAI – najbardziej elastyczny, skalowalny i wydajny superkomputer automotive na rynku, który produkowany i testowany jest właśnie w Częstochowie. Zaprezentowano również systemy steer-by-wire oraz zaawansowane rozwiązania ADAS.
Goście mieli także okazję zwiedzić nowoczesne laboratoria środowiskowe, materiałowe i elektryczne. Po prezentacji technologii redakcja autoEXPERTa przeprowadziła wywiad z Rafałem Zatorskim, Dyrektorem Centrum Inżynieryjnego Elektroniki ZF, który opowiedział o działalności centrum, o wyzwaniach stawianych branży oraz o planach na przyszłość.
Rafał Zatorski, Dyrektor Centrum Inżynieryjnego Elektroniki ZF
autoExpert: – Jakie są główne obszary działalności Centrum Inżynieryjnego w Częstochowie?
Rafał Zatorski: – Zasadniczo koncentrujemy się tutaj na projektowaniu elektroniki do systemów bezpieczeństwa stosowanych w pojazdach. Zaczynając od klasycznych systemów pasywnych – w naszym centrum w pełni projektujemy system sterowania poduszkami powietrznymi. Opracowujemy moduł elektroniczny, do którego podłączone są czujniki przyspieszenia oraz czujniki ciśnienia.
Tworzymy cały system – zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie – a także algorytmy, które w odpowiednich sytuacjach umożliwiają aktywację poduszki powietrznej. To stanowi pierwszą rodzinę naszych produktów. Drugą – na którą kładziemy obecnie największy nacisk i której poświęcamy najwięcej zasobów – są zaawansowane systemy wspomagania kierowcy, czyli ADAS.
W tym obszarze realizujemy projekty kompleksowo: zaczynamy od analizy wymagań klienta, poprzez tworzenie architektury produktu, aż po właściwy proces projektowy. Projektujemy elektronikę, rozwijamy oprogramowanie i opracowujemy algorytmy. Efektem naszej pracy są konkretne funkcje wspomagające kierowcę, które działają bezpośrednio na drodze.
autoExpert: – Jak przebiega proces testowania systemów bezpieczeństwa, nad którymi pracujecie?
Rafał Zatorski: – To, co można było dziś zobaczyć, to efekt naszej pracy, którą potem poddajemy bardzo rygorystycznym testom. Ponieważ mówimy o systemach bezpieczeństwa, jesteśmy zobowiązani do przeprowadzenia szeregu dokładnych i złożonych testów – zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i z użyciem sprzętu hardware oraz symulacji programowych.
Na końcowym etapie kompletne rozwiązania – czyli czujniki, nowe sterowniki i całe systemy – montujemy w pojeździe testowym. Taki samochód trafia najpierw na tor, gdzie przeprowadzamy testy dynamiczne z wykorzystaniem makiet i manekinów. Finalnym etapem są testy na drogach publicznych. Musimy spełniać wszystkie obowiązujące normy, takie jak Global Safety Regulation czy wymagania Euro NCAP, a także dostosowywać się do specyficznych wymagań klientów.
Te różnią się w zależności od producenta – np. klienci z segmentu premium często stawiają bardziej wyśrubowane wymagania, zarówno pod względem funkcjonalności, jak i komponentów.

autoExpert: – Jakie technologie wykorzystujecie w systemach ADAS?
Rafał Zatorski: – W systemach ADAS wykorzystujemy różne typy czujników: kamery, radary, czujniki ultradźwiękowe oraz lidary – choć te ostatnie obecnie w nieco mniejszej skali, ponieważ są to wciąż stosunkowo drogie rozwiązania. Stosujemy także wysokowydajne jednostki obliczeniowe – tzw. superkomputery, które odpowiadają za przetwarzanie danych z czujników i realizację algorytmów w czasie rzeczywistym.
Mieliśmy okazję pokazać jeden z takich systemów, który został opracowany również tutaj, w naszym centrum. Rozwijamy także zaawansowane systemy wspomagania sterowaniem pojazdem, takie jak np. Steer-by-Wire – czyli rozwiązanie, w którym klasyczna, mechaniczna kolumna kierownicza została całkowicie zastąpiona układem elektronicznym.
Podobnie w przypadku zintegrowanego układu hamulcowego, gdzie tradycyjny system hydrauliczny został wsparty przez elektryczny siłownik. Tego typu technologie odgrywają kluczową rolę w pojazdach z funkcjami automatyzacji jazdy – umożliwiają m.in. realizację automatycznego hamowania awaryjnego czy adaptacyjnego tempomatu.
autoExpert: – Jak wyglądała ewolucja ZF w Częstochowie w ostatnich dwóch dekadach? Jakie zmiany planujecie w odpowiedzi na obecne wyzwania branżowe?
Rafał Zatorski: – Ostatnie dwie dekady to czas stopniowego, ale konsekwentnego rozwoju naszego centrum. Zaczynaliśmy od mniejszego zespołu, sukcesywnie budując kompetencje i zatrudniając specjalistów w nowych obszarach. Równolegle rozbudowywaliśmy nasz portfel produktowy – krok po kroku dodawaliśmy kolejne technologie, odpowiadając na potrzeby rynku.
Konsekwentnie realizujemy naszą strategię. Nadal inwestujemy w rozwój, szczególnie w obszarze nowoczesnych technologii. Obecnie silnie koncentrujemy się na komponentach i systemach ADAS. Nasza wizja zakłada integrację systemów ADAS z systemami Infotainment – czyli łączenie funkcji wspomagających kierowcę z systemami informacyjno-rozrywkowymi. To część szerszego kierunku, w którym zmierzamy – chcemy projektować tzw. komputery strefowe.
Zamiast wielu oddzielnych jednostek sterujących, planujemy tworzyć zintegrowane systemy, które będą zarządzać funkcjami w ramach określonych stref pojazdu. To pozwoli uprościć architekturę elektroniki, zwiększyć wydajność i lepiej przygotować się na potrzeby przyszłych pojazdów autonomicznych.
autoExpert: – Czy elektronika rozwijana w Częstochowie jest przygotowywana z myślą o samochodach autonomicznych, które mogą pojawić się w Polsce po 2030 r.?
Rafał Zatorski: – Tak, zdecydowanie – przykład stanowi nasz kontroler ZF ProAI, który jest projektowany z myślą o zastosowaniach w pojazdach autonomicznych. To skalowalne rozwiązanie – pojedyncze moduły mogą być ze sobą łączone, a ich moc obliczeniowa się sumuje. Dla przykładu: jeden moduł ZF ProAI zapewnia wydajność na poziomie 256 TOPS-ów. Łącząc 2 moduły, uzyskujemy podwójną moc – co umożliwia realizację bardziej zaawansowanych funkcji jazdy autonomicznej.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
W ZF Częstochowa zrealizowaliśmy już taki projekt dla jednego z klientów premium. W zależności od poziomu automatyzacji – czy to poziom 1, 2 czy 2+ – wystarcza pojedynczy moduł. Natomiast dla poziomu 3, umożliwiającego m.in. jazdę autostradą do prędkości 130 km/h z automatyczną zmianą pasa ruchu i funkcją zdalnego parkowania, opracowaliśmy rozwiązanie z dwoma zintegrowanymi kontrolerami.
Warto też wspomnieć, że ZF globalnie rozwija autonomiczne minibusy, które są już wyposażone w 4 kontrolery ProAI. Tego typu pojazdy – przeznaczone na przykład do transportu na lotniskach czy zamkniętych kampusach – poruszają się w pełni autonomicznie, bez kierowcy, i odpowiadają poziomowi automatyzacji Level 4.

autoExpert: – Czy kontrolery wykorzystywane w pojazdach autonomicznych są projektowane Zakładzie Elektroniki ZF w Częstochowie?
Rafał Zatorski: – Dokładnie tak. Tutaj w naszym centrum zajmujemy się pełnym procesem projektowym. Na podstawie wymagań klienta tworzymy kompletny projekt – zarówno od strony sprzętowej, jak i programowej. Następnie przeprowadzamy pełną walidację, czyli testujemy i sprawdzamy zgodność rozwiązania z założeniami.
Dopiero po zakończonym i pozytywnie ocenionym procesie walidacyjnym produkt trafia do seryjnej produkcji – właśnie w naszym Zakładzie Elektroniki. Wcześniej odbywa się jeszcze etap tzw. uruchomień próbnych i testów produkcyjnych, które pozwalają przygotować linie do stabilnej, masowej produkcji.
autoExpert: – Jak bardzo zmienia się obecnie technologia komponentów elektronicznych? Czy systemy stają się bardziej zintegrowane? Jakie procesory są dziś wykorzystywane w tych zaawansowanych rozwiązaniach?
Rafał Zatorski: – Zmiany są bardzo dynamiczne – to zdecydowanie jeden z głównych trendów w branży. Systemy stają się coraz bardziej zintegrowane i coraz bardziej zaawansowane obliczeniowo. Przykładem może być wspomniany wcześniej kontroler ZF ProAI, który wykorzystuje procesor NVIDIA Orin – bardzo wydajny, wielordzeniowy układ o ogromnych możliwościach obliczeniowych.
Widzimy tu podobieństwo do świata komputerów osobistych – tak jak w laptopach czy serwerach rośnie liczba rdzeni w procesorach i dostępna pamięć, tak samo w motoryzacji odchodzimy od tradycyjnych mikrokontrolerów na rzecz pełnoprawnych mikroprocesorów klasy automotive. To konieczne, ponieważ pojazdy wyposażone są dziś w liczne zaawansowane sensory – kamery, radary, lidary – które generują ogromne ilości danych.
Aby móc przetwarzać te dane w czasie rzeczywistym i realizować funkcje jazdy autonomicznej, potrzebujemy bardzo mocnych komputerów pokładowych. Dlatego kierunek rozwoju to coraz większa integracja systemów i coraz wyższa moc obliczeniowa – dokładnie tak, jak w nowoczesnych centrach danych, tylko w warunkach motoryzacyjnych.
autoExpert: – Czyli za kilka lat samochody staną się komputerami na kółkach?
Rafał Zatorski: – Tak właśnie będzie. Coraz częściej do mediów trafiają ilustracje przedstawiające samochód jako „komputer na kółkach” – i jest to wizja coraz bliższa rzeczywistości. Pomysł jest taki, aby stworzyć system, który sprzętowo i elektronicznie będzie niezależny od konkretnego oprogramowania.
Przykładowo – kupujemy laptop z systemem operacyjnym, a potem sami instalujemy potrzebne aplikacje. To samo ma mieć miejsce w samochodzie. Kupujemy pojazd z gotowym systemem hardware’owym i system pośrednim – tzw. middleware. Kluczowe funkcje, takie jak hamowanie awaryjne, są oczywiście zainstalowane na stałe, ale inne aplikacje, np. rozszerzone funkcje wspomagania jazdy, moglibyśmy sobie dokupić i zainstalować zupełnie jak dziś w przypadku smartfona. W tym kierunku będzie zmierzać branża motoryzacyjna. Samochód stanie się komputerem na kółkach – a w dalszej perspektywie, być może, już bez kierownicy.
autoExpert: – Jak taka wizja przyszłości samochodów wpływa na pracowników zakładu?
Rafał Zatorski: – To zdecydowanie działa motywująco. Taka przyszłość jest nie tylko realna, ale i fascynująca. Nowoczesne technologie, które rozwijamy, przyciągają inżynierów, którzy chcą pracować przy przełomowych projektach. W naszym centrum ludzie mają przestrzeń do realizowania swoich ambicji. Pracujemy nad innowacyjnymi rozwiązaniami, które wkrótce trafią na rynek – i to naprawdę buduje zaangażowanie oraz poczucie, że tworzymy coś ważnego i przyszłościowego.
Źródło: Materiały redakcyjne & ZF