Měření ve strojírenství, Řízení jakosti a TQM

Doc. Ing. Leoš Bumbálek, PhD.ředitel Ústavu metrologie a zkušebnictví FSI VUT v Brně

I v tomto vydání pokračujeme v seriálu, který vás seznamuje s jednotlivými ústavy FSI VUT v Brně.

V termínu od 20. do 24. září se na brněnském výstavišti uskuteční 46. mezinárodní strojírenský veletrh - projekt, který svým rozsahem nemá v České republice ani celém regionu konkurenci. Jako křižovatka středoevropského a východoevropského průmyslového obchodu MSV každoročně přitahuje pozornost více než sta tisíc odborníků z několika desítek zemí.

33 základních dovedností pro obchodní jednání

Každoroční veletrh Subcontracting a veletrh Surface Technology, konaný v rámci veletrhu Hannover Messe vždy v sudých letech, přinesly letos spolu s veletrhem Research & Technology v obou oborech mnoho zajímavých novinek, navzdory tomu, že řada výrobců dává přednost účasti na specializovaných akcích.

Významný podíl součástkové základny strojírenských výrobků tvoří spojovací součásti. Jejich uplatnění je jak v oblasti spojů rozebíratelných, tak i nerozebíratelných. Požadavek na zproduktivnění jejich výroby byl základním předpokladem k jejich technické normalizaci, tedy k tvorbě technických norem pro jednotlivé druhy.

Rostoucí zájem o konstrukční materiály z obnovitelných zdrojů přinesl na loňské veletrhy zajímavé novinky z vývoje a úprav deskových a tvarových materiálů z třískového, vláknitého a zhuštěného dřeva, odpadů dřeva a z jednoletých rostlin.

Bez kvalitní analýzy není možno zpracovat ani kvalitní strategii. Podniková analýza je základním stupněm strategického plánování, protože pomáhá odpovědět na otázku "Kde jsme?" a je východiskem pro odpovědi i na další strategické otázky "Kam chceme dojít?" a "Jak se tam dostaneme?".

Akciová společnost Strojtos Lipník je tradičním výrobcem obráběcích strojů. První soustruh byl vyroben v roce 1916 v tehdejší firmě Wawerka.

Brněnská akciová společnost Šmeral Brno patří k předním výrobcům tvářecích strojů a jejich příslušenství ve světě. Za svou již 143letou činnost se etablovala ve více než 50 zemích světa.

Firma IMSI doplnila své portfolio CAD/CAM systémů o databázi součástí, kterou lze využít i v CAD systémech dalších firem.

Femlab je určen k modelování a simulaci fyzikálních úloh v širokém spektru vědeckých a technických disciplin. Dobrou pomůcku pro přehled o jeho možnostech poskytuje CD s řešenými příklady.

V prosinci roku 2003 se mezi nové uživatele Solid Edge zařadila konstrukční kancelář VachekHorn z Plzně, která se specializuje zejména na služby v oblasti ozubení a převodů a i přes malý počet pracovníků si za dobu své existence získala jméno mezi českými výrobci průmyslových převodovek.

Lasertracker je mobilní třísouřadnicový měřicí systém pro měření velkých objektů, pracující na principu laserového interferometru.

Software TPV2000 přebírá data z konstrukčního systému, doplňuje je o technologické údaje vztažené ke konkrétní výrobní technologii a zpracovaná data předává informačnímu systému pro plánování výroby.

Souřadnicový měřicí přístroj je určen k měření obecných ploch nebo pro měření prostorových dílů v porovnání s datovým modelem měřeného dílu (3D). Systém Faro Platinum 8 Art, který používá firma Jesva v Hořicích v Podkrkonoší, je ramenový přístroj, jehož mechanickou paži tvoří tři články a tři klouby. Provedení Platinum 8 má celkový měřicí rozsah 2,4 m s přesností měření 0,019 mm.

V současnosti se používání otěruvzdorných vrstev pro řezné, tvářecí a jiné nástroje stává samozřejmostí. Pro moderní metody obrábění a tváření jsou PVD vrstvy nezbytným předpokladem úspěšného nasazení nástroje.

Počítačová podpora jakosti CAQ musí být navržena jako integrovaný systém určený pro podporu managementu jakosti. Jedná se tedy o informačně-řídicí systém, který je nutno rozdělit do jednotlivých oblastí, programů a modulů, jež pokrývají celou šíři požadavků mezinárodních norem pro management jakosti ČSN EN ISO 9001:2001 i doplňující požadavky managementu jakosti, jako je to dáno např. v automobilovém průmyslu normou ISO/TS 16 949:2002.

Podnětem k napsání tohoto článku byly reakce na článek "Dílenské programování", uveřejněný v prvním letošním čísle MM Průmyslového spektra a cílené dotazy, na co si dát pozor při výběru technologického softwaru, nebo zda není lepší volbou pro obráběcí stroje CAM systém.

Metrologie je obor, který nalézá své uplatnění téměř ve všech oblastech lidské činnosti. Většinu věcí, se kterými zacházíme nebo je chceme vyrobit, musíme rovněž i nějak "změřit". Už naši předkové si byli dobře vědomi toho, že dobrá míra šetří peníze i čas. Se vzrůstajícími nároky dnešní doby na přesnost a úspornost pochopitelně vzrůstají i nároky na měřicí metody a přístroje.

Sledování interference světla je nejpřesnější metoda měření změny vzdálenosti. Využívá se v metrologii, v obráběcích strojích i při nejpřesnějším řízení polohy při výrobě mikroelektroniky. Jednotkou měření je vlnová délka světla ve vzduchu a její zlomky.

Průmyslový endoskop je optická soustava, která je schopna přenášet světlo a obraz z uzavřených či jinak nepřístupných prostor směrem k pozorovateli. Toto je zprostředkováno tzv. inspekční trubicí, která se zavádí do daného místa.

Spolupráce s velkými automobilkami a zapojení do jejich dodavatelsko-odběratelského logistického řetězce není jednoduchou záležitostí. Zavádění výroby a plnění často velmi náročných požadavků citelně ovlivní chod celé firmy a je závislé jak na výrobním zařízení, tak i na lidské síle.

Ještě v nedávné minulosti se vícevřetenové soustružnické automaty (typy AN, Ank, SAS, SAY) měřily pouze pomocí klasických mechanických mikrometrů a analogových číselníkových úchylkoměrů s přesností měření 0,01 mm.

Jakost je obecně chápána jako schopnost souboru inherentních znaků (rozlišujících vlastností) výrobku, systému nebo procesu plnit požadavky zákazníka a jiných zainteresovaných stran. Aby byl obráběcí stroj uveden do stavu, který je použitelný pro výrobu obrobků v požadovaných tolerancích, je nutné provést kontrolní úkony, které jsou shrnuty v následujících odstavcích.

Způsobilost procesu (výroby, měření) nebo způsobilost (vhodnost) měřidla je stanovení vhodnosti (schopnosti) daného procesu (postupu, metody, výrobního zařízení) nebo měřidla k danému účelu - tedy výrobě a kontrole (změření) konkrétního výrobku.

Obráběcí stroje a centra, zakladače, osazovací stroje, turbíny, servopohony a převodovky, balicí stroje, roboty atp. jsou stroje a zařízení, ve kterých je mnohdy nezbytné přesně měřit rychlost, vzdálenost, vyhodnocovat otáčky, resp. natočení. Řadu řešení v této oblasti nabízí i společnost Turck.

Gibbs and Associates, přední vývojářská společnost programového vybavení v oblasti CAM a CNC, a firma Renishaw, jedna z předních světových společností v oblasti metrologie, spojily své odborné znalosti a vyvinuly nový výkonný doplňkový modul (plug-in) pro software GibbsCAM.

Hlavním hnacím motorem pokroku v provozní strojírenské metrologii jsou stále vyšší požadavky zejména automobilového průmyslu, který po subdodavatelích požaduje enormní nárůst technické úrovně kontroly při minimalizaci cen.

Digitalizace, nazývaná také trojrozměrná numerizace, nabízí komplexní řešení pro různá použití, jako je například inspekce, numerická rekonstrukce 3D z fyzického předmětu, povrchová kontrola nebo rychlá výroba prototypů.

Jak je již v posledních letech tradicí, uspořádala společnost Sonetech pro uživatele a partnery využívající systém EdgeCAM setkání v příjemném prostředí hotelu Adamantino v Luhačovicích. Čtyřdenní program byl rozdělen do dvou dvoudenních cyklů, zvlášť pro uživatele a zvlášť pro partnery.

Propojení CNC strojů do DNC sítě je jednou z možností, jak zefektivnit jejich využití. Pro komunikaci mezi stroji a řídicím serverem je určen program DNC-Max dánské firmy CIMCO Integration, která se DNC sítěmi zabývá již více než 10 let.

Předmětem kontrolní technologie je příprava kontrolních operací a vytváření podmínek pro technické, organizační i ekonomické zabezpečení měření a zkoušek v souvislosti s kontrolou jakosti.

Softwarové produkty firmy Licom Systems Ltd. jsou většině čtenářů známé. Tato společnost kromě stěžejního produktu, kterým je CAD/CAM software AlphaCAM, rozšiřuje nabídku o řadu softwarových doplňků, jež lze v některých případech používat i samostatně.

Metrologická legislativa dosáhla v nedávné době plného souladu s právní úpravou metrologie v Evropské unii. Česká republika tím splnila jeden z řady svých předvstupních závazků. Měla pro to dobré předpoklady, především díky členství ČR v mezinárodních organizacích s Metrickou konvencí v čele.

Model excelence EFQM" - slovní spojení, které je v poslední době stále častěji citováno, stejně jako spojení typu "cesta k excelenci" nebo "excelence v podnikání", zejména v souvislosti s národní nebo evropskou cenou za jakost.

Nedávné mistrovství světa v ledním hokeji se odehrálo v moderní víceúčelové hale Sazka Arena, pozoruhodné kromě jiného použitou unikátní konstrukcí zastřešení.

Zavádění systémů PDM úzce souvisí se znalostí úskalí této problematiky. Systém PDM/PLM je pojem zahrnující tak širokou oblast, že jeho řešení je službou - ne prodejem - hotového produktu, neboť vždy řeší problém "na míru" a s výhledem do budoucnosti.

Struktura povrchu, tvořená drsností, vlnitostí a základním profilem povrchu, má rozhodující vliv na vlastnosti a chování součástí v provozu (např. na průběh opotřebení, únavové vlastnosti, pevnost spojení, kinematické a dynamické vazby povrchů apod.). Struktura povrchu spolu s vlastnostmi povrchové vrstvy jsou rozhodující pro životnost a funkční spolehlivost součástí. Proto je rozvoji měřicích prostředků a metrologii struktury povrchu věnována stále mimořádná pozornost.

V třetí, závěrečné části příspěvku k problematice odolnosti VBD SK proti teplotním a mechanickým rázům se budeme zabývat vlivem technologie povlakování na výsledný mezný počet rázů při zkoušce čelním soustružením čepů.

Možná to není na tomto místě nejvhodnější, ale zdá se, že povlak Alcrona je na nejlepší cestě získat stejně skvělou mezinárodní pověst, jako získal jeho téměř jmenovec - slavný pražský hotel v předválečných dobách.

Problematiku ochrany otvorů, vnitřních a vnějších závitů při lakování, skladování a dopravě lze efektně i efektivně řešit pomocí plastových krytek a zátek německé společnosti Pöppelmann z programu Kapsto.

Stolní zařízení Modela MDX-15 a Modela MDX-20 velikosti počítačové tiskárny používají technologii aktivního piezoelektrického senzorového skenování RAPS (Roland Active Piezo-Sensors) 2D a 3D objektů z nejrůznějších materiálů od dřeva a vosku až po drahokamy a sklo. Rychlost měření se pohybuje od 4 do 15 mm.s^-1 s rozlišením 0,05 mm.

Firma Wohlhaupter patří již několik desetiletí ke světové špičce ve vývoji a výrobě přesných rotačních nástrojů pro jemné vyvrtávání. Jedním z těchto nástrojů je řada Combi-Line, která byla uvedena na trh před dvěma lety.

Je tomu pouze 13 let, kdy firma Röders přišla s vlastní koncepcí vysokorychlostního stroje a uvedla na již zavedený trh svá HSC frézovací centra. Stroje Röders si díky svým výjimečným vlastnostem velmi rychle našly své zákazníky v oblasti výroby forem a elektrod a zaujaly tak pevné místo na trhu. Firmu Röders GmbH zastupuje v České a Slovenské republice společnost SK Technik.

Dnešní vývoj směřuje ke kompletnímu obrobení dílce, což vede k většímu využívání dělových vrtáků pro hluboké vrtání na obráběcích centrech, transferových linkách, vodorovných vyvrtávačkách a soustruzích.

Vývoj obráběcích strojů představuje složitý proces, jehož cílem je zajistit progresivní obrábění na výkonných strojích při zachování vysoké přesnosti a jakosti povrchu součásti. Japonská společnost Mori Seiki čerpá z dlouholeté tradice výroby těchto strojů, z intenzivního dialogu s uživateli a především ze zkušeností a invence vývojového týmu o téměř 500 členech.

Subdivize Glass Laminating Solutions přední světové společnosti DuPont koupila český podnik Retrim CZ, spol. s r. o., Zlín, který vyrábí fólii do bezpečnostních vrstvených skel. Podmínky nebyly uveřejněny. Transakci schválil Úřad pro ochranu hospodářské soutěže v Brně.

Koroze je rozrušování kovů vlivem chemické nebo elektrochemické reakce s korozním prostředím. Může probíhat v plynném, kapalném nebo pevném prostředí. Korozí ovlivněný materiál mění své původní vlastnosti a výrobky z něho vyrobené ztrácejí funkčnost nebo užitnou hodnotu. Na povrchu nechráněných ocelových a litinových výrobků vzniká směs oxidů a hydroxidů železa, nazývaná "rez". Tím koroze ve svém důsledku způsobuje značné ekonomické ztráty.