Nastal čas změnit přístup, nastal čas změn, 5. Případová studie TOS Kuřim I.

Nový seriál, který pro naše čtenáře připravují odborníci ze společnosti TOS Kuřim – OS a ČKD Blansko-OS upozorňuje na nutnost realizace změn jak uvnitř podniku, tak i směrem k zákazníkovi, pokud chce daný subjekt být i nadále konkurenceschopným a utkávat se na světovém hřišti s těmi nejlepšími. Právě probíhající proces v této firmě vychází nejen z myšlenek a tezí v následujícím seriálu prezentovaných. MM Průmyslové spektrum je poctěno možností předávat svým čtenářům tyto ideje, jež jsou okamžitě uváděny v reálný život fabriky, která historicky patří mezi klenoty našeho strojírenství.

1. Firemní přístup k zákazníkovi
2. Řízení podnikových procesů
3. Směr vývoje CNC obráběcích strojů
4. Jsou high-tech technologie zárukou úspěchu?
5. Případová studie TOS Kuřim I.
6. Role ekodesignu v konstrukci strojů
7. Případová studie TOS Kuřim II.

Motto: Hodnota každého nápadu spočívá v jeho využití.
Thomas A. Edison

Při návrhu nosné soustavy obráběcího stroje musí každý konstruktér respektovat řadu hledisek, která lze shrnout v některé základní a všeobecně platné požadavky, jako je:

• použití kvalitního materiálu rámu;
• dobrá statická tuhost;
• vyhovující dynamická a tepelná stabilita;
• umožnění dobrého odvodu třísek;
• jednoduchá a efektivní výroba;
• malá hmotnost;
• snadná manipulovatelnost;
• dobré uložení na základ.

Jak kvalitně bude zhotovena nosná soustava obráběcího stroje, tak bude potom kvalitní obráběcí stroj.

Dále jsou diskutovány některé základní otázky, které je nutno pro splnění uvedených požadavků uvažovat. Je nutné prohlásit, že informace dále uvedené je nutné při konkrétní aplikaci posuzovat v komplexnosti podmínek, které se liší případ od případu v návaznosti na konkrétní provozování obráběcího stroje. Vlastnosti dílců a skupin CNC obráběcích strojů jsou určeny především:
a) materiálem;
b) topologií – tvarování, žebrování, tloušťky stěn, proporce dílců;
c) spoji – množství, poloha a provedení pevných i pohyblivých spojení.

Všechny tyto vlastnosti má do jisté míry výrobce a konstruktér možnost ovlivnit. Existuje zde však mnoho omezení. Například jsou to omezení nákladová. Je zřejmé, že nelze vždy využít takovou možnost či variantu, která je technicky nejvhodnější, ale takovou, která je nákladově přiměřená. Dalšími omezeními jsou mnohdy velmi složité optimalizační postupy vedoucí ke zlepšování a zvyšování parametrů stroje. Mnohdy si uplatnění těchto pokročilých optimalizačních metod vyžaduje nejen velké nároky na vývojáře, ale také náklady na komerční výpočtové systémy umožňující optimalizace provádět. Dalším problémem je neznalost vazeb nebo náhradních výpočtových modelů popisujících dostatečně věrně chování reálné nosné soustavy. V důsledku toho se často, ve snaze vyhnout se nepředpokládaným komplikacím a nejistotám, volí konzervativní řešení, nikoli však řešení optimální nebo blízké optimálnímu.

Fyzikální vlastnosti materiálů nosné soustavy obráběcích strojů (Zdorj: Mráz, Talácko)
Pro zvětšení klikněte na tabulku.

Pro konstrukci nosné soustavy obráběcího stroje lze využít různé materiály, nejčastěji pak šedou litinu, ocel i ocelolitinu, ale v poslední době ve stále větší míře i různé neželezné materiály, zejména cementový beton a polymer-beton. Při volbě druhu materiálu je vždy nutno posuzovat zejména základní fyzikální vlastnosti daného materiálu, které přímo ovlivňují konkrétní technické a provozní vlastnosti stroje:

• vysoká tuhost a pevnost (bezpečnost proti trvalé deformaci a zlomení);
• nízká hmotnost (statické a dynamické vlastnosti);
• vysoký útlum chvění (dynamické vlastnosti);
• nízké vnitřní pnutí (dlouhodobá přesnost);
• nízká tepelná roztažnost, vodivost (tepelná stabilita);
• nízké energetické náklady na pořízení materiálu;
• nízké náklady na vlastní materiál.

Jak je patrné z výše uvedených požadavků, jedná se často o protichůdné požadavky. Mechanismus fyzikální podstaty tlumení je velmi komplikovaný a je stále předmětem výzkumu. Z technického hlediska lze však konstatovat, že vysoké hodnoty vnitřního tlumení vykazují především materiály složené z více makroskopických fází, nebo materiály s velkým množstvím vnitřních rozhraní mezi jednotlivými složkami. Z tohoto hlediska jsou významné vláknové a částicové kompozity, materiály obsahující pěnové výplně nebo makroskopické kombinace těchto materiálů s konvenčními materiály na bázi Fe-C označované jako hybridní struktury.

Ve spolupráci TOS Kuřim s výzkumnými organizacemi v České republice vznikly ocelobetonové konstrukce pro aplikaci v konstrukci CNC obráběcích strojů. Beton určený pro ocelobetonovou konstrukci rámů a nosných loží přesných obráběcích strojů je v kategorii tzv. vysokopevnostních betonů (HSC - High Strenght Concrete). Využívání spojení ocelových profilů či svařenců vyplněných betonem se pro různé nosné konstrukce začalo využívat před cca 15 lety a zavedl se pro ně název ocelobeton. Jedná se vždy o spojení ocelového profilu, který je vyplněn betonem o vysoké pevnosti. Kromě výrazně lepších technických parametrů ve srovnání s železobetonem nebo jen ocelovou konstrukcí je významným přínosem i nižší cena.

Při tvorbě této nosné struktury musejí být vzaty v úvahu určité technické a technologické postupy, které zaručují úspěšnou proceduru nalití betonové směsi do ocelového svařence.

Využívání hybridních materiálů ve stavbě obráběcích strojů není žádnou novinkou. V TOS Kuřim se snahy o tvorbu železobetonových materiálů ve stavbě obráběcích strojů objevily poprvé v roce 1984, kdy se zkoušela spodní stavba jednoúčelových strojů. Snahou bylo nahradit litinu. Technologie cementových betonů je dnes na jiné úrovni, a proto se jejich použití ve stavbě obráběcích strojů jeví jako velmi perspektivní zejména díky dosaženým velkým útlumům při vlastním obrábění – viz minulé, červnové vydání MM Průmyslového spektra (www.mmspektrum.com/160660).

TOS Kuřim - OS a ČKD Blansko - OS

Prof. Dr. Ing. Jiří Marek

marek@tos-kurim.cz

Nákupní oddělení ve výrobních firmách typu TOS Kuřim hrají velmi důležitou roli. Nejde jenom o to, že zajišťují nakoupení dílců, které vyspecifikuje konstruktér, případně jiné oddělení, ale zajišťují řadu strategických činností. Jednou z nich je řízení skladových zásob, ve kterých je mnohdy vázáno nemalé množství finančních prostředků z cash flow firmy. Velmi důležitou činností je vyhodnocování výsledků nabídkového řízení, včetně uzavření kupních smluv. Při této činnosti často dochází k velkým diskuzím s konstruktéry, protože ne vždy je možné sehnat jimi vyspecifikovaný předmět nákupu.

Sehranost nákupního oddělení s ostatními útvary se pozná podle toho, jak časově přesně a v jaké kvalitě jsou dodávány nákupní položky. Podle toho se pozná kvalitní nákupčí. Mít přesně vedenou dodavatelskou agendu, stav reklamací včetně náhradních dodavatelů je k nezaplacení, protože i sebelepší dodavatel může mít někdy problémy. Naše oddělení je také zodpovědné za logistiku vyrobených strojů. Například nyní řídíme logistiku 55 kamionů k jednomu obráběcímu stroji tak, aby všechny potřebné součásti včas dorazily. Výše uvedené činnosti ukazují, že je žádoucí mít rozdělený nákup na část zabývající se strategickou činností a na část řešící operativní nákup.
Nákupní oddělení je nedílnou součástí předvýrobních a výrobních etap při výrobě a vývoji obráběcích strojů.

Martin Jonáš
ředitel logistiky TOS Kuřim – OS