Automatizace obslužných procesů ve výrobě – upínání, hydraulika, pneumatika

Průmysl v podstatě ničím netrpěl, „pouze“ mu chyběli lidé. Nyní chybí i materiál a kvůli čipům stojí i automobilky. Nějak se nám ta přehřátá ekonomika zadrhla. Fungovala na vysoké obrátky, než covid zapůsobil jako vhozený písek do soukolí. Nastala řetězová reakce. Do ekonomiky zasáhli investoři, jejichž cílem bylo kompenzovat ztráty zvýšením cen nedostatkového materiálu. Stačí se podívat na železo. Není ho nedostatek, pece již dávno jedou na plný plyn, ale patří těm, kteří spekulují s cenou.

Dokončovací procesy na bruskách jsou často náročné na tolerance přesnosti rozměrů, tvarů a polohy, stejně jako na vysokou přesnost kvality povrchu. Ke splnění těchto požadavků mají společnosti často k dispozici empirické hodnoty. Zejména u maloobjemových sérií je však nutné vyhodnocování během procesu na stroji. Použití externích měřicích zařízení a z toho vyplývající korekce prodlužují dobu obrábění dílu. Ideální a nejvýhodnější jsou řešení, která lze použít flexibilně pro širokou škálu obrobků. Společnost Studer proto do svých hrotových brusek integruje laserové měřicí zařízení.

Redakce MM Průmyslového spektra poprvé navštívila společnost v-tech v Přerově nad Labem již v roce 2017. V té době prvně prezentovala monitorovací systém CNC sensor a o rok později vlastní rychlovýměnný upínací systém. Tyto produkty byly vyvinuty z vlastní potřeby a v reálném provozu také odzkoušeny a dále vylepšovány. Nepřetržité inovace podle slov jednatele Ing. Michala Vašáta společnost stále pohánějí vpřed. V následujícím rozhovoru nám prozradil, kam se společnost a její produkty posunuly a řeč byla také o spolupráci s firmou TGS.

Společnost Dassault Systèmes zve každý rok uživatele, příznivce a zájemce o jejich softwarová řešení na několikadenní konferenci s názvem 3DExperience World. Letos se kvůli pandemii musela uskutečnit pouze v online podobě. Navzdory tomu bylo představeno mnoho novinek a zájemci mohli sledovat velké množství přednášek v offline režimu. Na to,co je nového, jsme se zeptali Zdeňka Bašty, obchodního zástupce společnosti Dassault Systèmes pro Českou republiku, Slovensko a Maďarsko.

Všichni, kdo máme něco společného se strojírenstvím, pevně věříme, že se v letošním roce opět otevřou brány brněnského výstaviště pro meku strojařů z celého světa – Mezinárodní strojírenský veletrh. Na MSV se letos, kromě lidí z dalších oborů, setkají i tvůrci nejrůznějších sofistikovaných technologií. Proto jsme se na postřehy a názory tentokrát zeptali Ing. Michala Badina ze společnosti TOX Pressotechnik a Ing. Aleše Zapletala ze společnosti Raveo.

Jak zásadně ovlivňuje vaši výrobu totální nedostatek materiálových vstupů a jak tomu čelíte? Jste nuceni kvůli tomu omezovat výrobu? Promítáte skokové navýšení cen surovin do výsledných cen vašich produktů a jak na to reagují odběratelé?

Jaký registrujete zájem pro akademický rok 2021/22 o studium na vaší fakultě v bakalářském stupni v porovnání s roky předchozími a jaký byl za poslední období trend? Jaký je dlouhodobý poměr gymnazistů a absolventů odborných škol, kteří k vám nastupují do bakalářského stupně?

Člověk je tvor společenský a komunikace je jeho stěžejní dovednost. Komunikujeme proto, aby se něco stalo. Aby se naplnil náš záměr. Ať už chceme někoho pobavit, poučit, informovat, nebo přimět ke spolupráci, potřebujeme, aby nám rozuměl. Cílem úspěšné komunikace je dosáhnout určitého efektu. Aby se tak stalo, musíme použít správný obsah, formu, ale i správné načasování. Hranice mezi úspěchem a neúspěchem je velmi často daná právě (ne)schopností komunikovat. Ve spolupráci s odbornicí na strategickou komunikaci Mirkou Čejkovou pro vás připravujeme seriál, který, jak věříme, bude inspirací pro zlepšení vašich komunikačních dovedností.

V našem seriálu vznikajícím ve spolupráci s partnerskou sítí Inovato vás krok po kroku provázíme klíčovými fázemi inovačního procesu v kontextu ekosystému doby a místa. Své zkušenosti vám předávají praktici, kteří mají za sebou mnoho inovačních projektů s tržně úspěšnými výsledky. Přijměte naše pozvání do edukačních eventů.

Brněnská část Slatina se doslova mění před očima. Při sjezdu z D1 se vám postupně odkrývají nové moderní budovy industriální zóny a na hlavní třídě nemůžete díky jejímu designu přehlédnout tu, která má ve svém průčelí tři modrá písmena ITS s barevným symbolem dopadajících kapek. Druhý moment příjemného překvapení vás pak čeká při vstupu do rozlehlé administrativní patrové budovy s otevřeným ochozím atriem a živou zelenou stěnou.

V současnosti snad neexistuje odvětví, které by nepocítilo dopad dlouhodobých anticovidových opatření. Mnohá z nich však už stačila nabrat druhý dech a jsou opět na cestě vzhůru. Mezi ně patří i česká věda a výzkum, ačkoli nelze tvrdit, že to organizace z této sféry mají snadné. O své poznatky a názory se s námi podělil prof. Jan Faigl, vedoucí laboratoře výpočetní robotiky v Centru umělé inteligence při Katedře počítačů, FEL ČVUT (AIC).

Letos na jaře se do podnikového muzea kopřivnické společnosti Tatra Trucks slavnostně vrátil opravený železniční motorový vůz M 290.002 „Slovenská strela“, který je od roku 2010 národní kulturní památkou. Tento čtyřnápravový vůz je zajímavý nejen tím, že dlouho držel rychlostní rekord při přepravě cestujících na pravidelné lince mezi Prahou a Bratislavou, ale také unikátním řešením pohonu.

Navštívili jsme výrobní závod společnosti Prakab Pražská kabelovna v pražské Hostivaři. Firma vyrábí kabely už sto let nepřetržitě v témže areálu. Navzdory tak dlouhé tradici, nebo možná právě díky ní, jde o moderní továrnu, která se drží na špičce technologického vývoje ve svém oboru. S výrobním programem firmy a s metodami jejího řízení nás seznámil jednatel Ing. Tomáš Zieschang, Ph.D.

Průmysl České republiky se v důsledku anticovidových opatření nachází v přelomové době. V našem seriálu postupně hovoříme s představiteli stěžejních průmyslových oborů, abychom se dozvěděli, jak vidí současnost a jak budoucnost. Dalším, na koho jsme se obrátili, je prof. Vladimír Smejkal, z Fakulty podnikatelské VUT v Brně, odborník v oblasti práva a bezpečnosti informačních systémů a kyberkriminality.

S rostoucí poptávkou je na výrobce kontaktů, konektorů a podobných malých elektronických součástek vyvíjen značný tlak na zvýšení produktivity, snížení výsledné ceny, dodržení úzké výrobní tolerance i na minimalizaci ekologické zátěže. Optimalizace a zabezpečení stability těchto výrobních procesů jsou proto stále častěji přenechávány inteligentním systémům, které zpracovávají data v reálném čase a zpětnovazebně přizpůsobují nastavení výrobních parametrů. Modulové zařízení pro online detekci nanesení mazacího prostředku při procesu lisování zajišťuje vhodné tribologické podmínky, které mají vliv na celý lisovací proces včetně kvality výlisků. Tuto část systému v rámci projektu vyvinula česká společnost TechTest.

Příběh malé bavorské společnosti je dokonalou ukázkou toho, jak lze ze záliby vytvořit úspěšné podnikání. Odborník přes obrábění speciálních slitin Waldemar Maul se společně se svojí ženou Anny díky společnosti Edelstahl WM napevno usadil v Německu. S pozoruhodnou precizností a kvalitou zde zpracovávají těžce obrobitelné materiály.

Až do nedávné doby, dalo by se říci před covidem, bylo jednání některých tradičních firem vyrábějících obráběcí stroje bez pokory, a někdy hraničilo až s arogancí. Jednání bez úcty nejen vůči zákazníkům (což zní přímo drze), ale také vůči partnerům dodávajícím subdodávky, vysokým školám a také spolupracujícím partnerům. Mají za sebou přeci tradici desítek let, kdo jim bude co radit, jak mají jednat a dělat. Nikdo přeci. A nyní? Padla kosa na kámen a otupila se, možná se i pokřivilo ostří.

Řada 2D laserových strojů Prima Power byla rozšířena o nový produkt Laser Genius+, který byl podle slov Martina Volného, obchodního manažera společnosti Prima Power pro střední a východní Evropu, navržen a vyvinut tak, aby vyhovoval potřebám neustále se vyvíjejícího trhu a stanovil nové standardy v rychlosti, spolehlivosti a přesnosti.

V tomto vydání MM Průmyslového spektra se věnujeme mimo jiné tématu automatizace obslužných procesů. Proto jsme s anketní otázkou oslovili zástupce výrobců a dovozců v této komoditě.

Tlak na zvyšování produktivity a další faktory související s cenou práce či nedostatkem pracovní síly přiměly mnoho výrobců automatizovat své výrobní procesy. Většina obslužných procesů, jako je upínání, paletizace, kontrola kvality a další úkony (třídění, odvoz, balení), probíhá ve vedlejších časech.

I tyto procesy lze optimalizovat, zefektivnit anebo částečně automatizovat. Jaké produkty, systémy či služby zvyšující efektivitu obslužných výrobních procesů nabízí vaše společnost?

Moderní technologie s sebou přinášejí nejen vyšší stupeň automatizace, ale i velkou míru zodpovědnosti v oblasti obsluhy těchto technologií a obecně v oblasti spolupráce mezi lidskou obsluhou a strojem. I když jsou moderní technologie na vysoké automatizované úrovní a např. koboty se dnes vyrábějí s cílem až osmiletého bezúdržbového provozu, je velmi důležité mít na paměti, že i ta nejlepší technologie na světě stále vyžaduje lidský faktor. Další díl seriálu Fenomén automatizace pojednává o přístupu ke vzdělávání a rozvoji zaměstnanců.

Na rozdíl od stávajících dvoukomorových dávkovačů se šoupátkovými rozváděči, např. zn. Lincoln, jsou nové jednokomorové dávkovače řady 2D a 2DD nesrovnatelně jednodušší. Nový princip plnění dávkovacích komor prostřednictvím dvojice jednosměrných ventilů V1-V2 v sobě skrývá potenciál uspokojit poptávku po levném mazání tukem i pro běžné stroje a strojní zařízení. S tím byla odborná veřejnost seznámena v článku MM Průmyslové spektrum 11/2018, nazvaném Nová koncepce dvoupotrubních CMS.

Generativní navrhování je revoluční technologie, bez které se už v blízké budoucnosti úspěšné firmy nejspíš neobejdou. S jeho pomocí lidé spojují síly s umělou inteligencí a objevují nevídaná konstrukční řešení, a šetří čas i peníze. Tento nastupující fenomén je hybatelem ekonomického růstu a svým uživatelům poskytuje náskok před konkurencí.

Přestože se pojmy jako Průmysl 4.0, automatizace či robotizace setkáváme již roky, jen málo firem tyto trendy uvádí v život. Prostějovská nástrojárna a lisovna z termoplastických materiálů KP-Kopro se zaváděním automatizace neotálí a díky tomu se dívá optimisticky do dalšího období. Zeptali jsme se majitele společnosti, pana Daniela Hrubana, jak s odstupem jednoho roku od uvedení do provozu hodnotí proces implementace automatizované buňky v nástrojárně společnosti a přínosy pro firmu.

Lineární osy pro výkonové, pohybové a polohovací systémy by měly být přesné, rychlé, účinné a spolehlivé, ideálně po celou dobu životnosti zařízení. Na čem ovšem nejvíc záleží, je jejich funkčnost, popřípadě možnost jednoduché údržby. Modulární řešení typu „plug & produce“ CytroForce od společnosti Bosch Rexroth dokazuje, že servohydrau­lické osy mohou být snadno konfigurovatelné, s minimálními servisními náklady a hlavně funkční produkty ihned po implementaci na zařízení. Jaké nové možnosti v průmyslových aplikacích se díky tomu otevírají?

Již dlouhodobě spolupracují společnosti Linde Gas a SKF. Jejich odborné týmy jsou připraveny společně překonávat případné výzvy. Obě firmy se nedávno dohodly na rozšíření spolupráce, konkrétně v oblasti automatizovaného monitorování stavu strojů prostřednictvím vibrační diagnostiky.

Obrábění bez chladicího média? To je často téměř nepředstavitelné, neboť médium efektivně chladí, promazává a odvádí třísky. Ještě lepší variantu pro zajištění optimálního obrábění nyní nabízí Ceratizit se systémem Direct Cooling, kdy dvě trysky v držáku směřují paprsek chladicího média přímo na břit.

Společnost Kennametal představila systém Hipacs pro vrtání a zahlubování při výrobě spojovacích otvorů v leteckém průmyslu. Tyto vysoce přesné nástroje navržené pro vrtání otvorů a srážení hran v jednom kroku splňují přísné požadavky na přesnost v leteckém průmyslu, přičemž přinášejí zvýšenou životnost nástroje při obrábění opláštění letadel z kompozitu, titanu nebo hliníku.

Společnost NSK nabízí novou řadu soudečkových ložisek ECA. Tato ložiska mají patentovanou optimalizovanou konstrukci klece. Tato klec snižuje vnitřní namáhání a eliminuje potřebu vodicího kroužku. Potenciální oblasti použití ložisek nové řady ECA sahají od dopravníků, převodovek a strojů v metalurgii až po lisy a stroje používané v důlním průmyslu a při těžbě surovin.

Stlačený vzduch se používá téměř v každém průmyslovém odvětví, od stavby aut po otevírání dveří autobusu, od zpracování potravin po hornictví a stavbu lodí. Společnost IMI Norgren už více než 40 let dodává jednotky Excelon a Olympian pro úpravu vzduchu, jež poskytují čistý regulovaný stlačený vzduch pro všechny průmyslové aplikace.

Společnost ABB představila projekt výrobního a vývojového centra, které se začíná stavět v areálu Ostrava Airport Multimodal v Mošnově. Investice přesáhne 300 milionů korun a přinese z počátku přibližně 120 kvalifikovaných pracovních míst. Otevře se v první polovině roku 2022 a bude využívat nejmodernější automatizované a digitální výrobní procesy. Není náhoda, že nové centrum vznikne právě v ČR a právě v Ostravě. Společnost zde má vybudovanou silnou základnu technicky a projektově orientovaných špičkových profesionálů a k tomu přispívá i dlouholetá úzká spolupráce se školami v čele s VŠB-TU.

V současné době hraje téma integrace stále důležitější roli. Integrace ovlivňuje firmu v mnoha aspektech, například v obchodní spolupráci, zapojení zaměstnanců z jiných zemí, propojování sesterských firem i napojení technologií. Pro propojení s obchodními partnery slouží Elektronická výměna dat (EDI).

I když se to pohledem ze dne na den nezdá, technika rychle mění náš život. Je až s podivem, jak se nedávné sny stávají skutečností. Naši předkové snili o domluvě na dálku – dnes nás videohovor ani trochu neudivuje. Chytrých zařízení stále přibývá, a i přes jejich pokročilé možnosti je dokáže používat prakticky každý z nás. Změny v průmyslové sféře se nám mohou zdát pomalejší. Jakmile se o ně ale začnete hlouběji zajímat, zjistíte naprostou podobnost se světem civilním. Jak je to s tou komunikací?

Po roce 2000 se podnikové informační systémy dočkaly boomu. Možná si některý v tomto období pořídila i vaše firma. Pokud jste zvolili dobře, získali jste přehled o svých financích a vybraných firemních procesech. A možná ten samý systém používáte ještě dnes. Doba se však mění – a s ní i možnosti systémů, které mohou firemní procesy efektivně automatizovat.

Výrobní procesy patří k nejkomplikovanějším a nejrozmanitějším ze všech firemních procesů. Rozmanitost je daná oborem a typem výroby i know-how každé firmy. Není proto vždy účelné tyto unikátní procesy upravovat a svazovat standardními procesy konkrétního softwaru pro řízení výroby, který je součásti informačního systému.

Do skupiny softwarů používaných pro řízení a plánování výroby nepochybně patří EDI komunikace nebo jinak řečeno elektronická výměna dat. Cílem EDI komunikace je doručit data od obchodního partnera na jedné straně, přímo do informačního systému obchodního partnera straně druhé.

Vyšší produktivita, kvalita a flexibilita, individuální výroba, kratší doby cyklu, efektivní pracovní procesy, nižší náklady na skladování – Smart Factory přináší mnoho výhod. Standardní stroje však u těchto propojených procesů rychle dosahují svých limitů. Společnost Dalex Schweißmaschinen z Wissenu je žádaným expertem na vysoce komplexní výrobní buňky, automatická zařízení a zřetězená komplexní řešení, která jsou šitá na míru uživatelům podle individuálních požadavků.

Pro dosažení perfektního finálního produktu musí být spolehlivě odstraněny ostré hrany, nerovnosti nebo přebytky materiálu, které vzniknou během obrábění nebo odlévání. Potřebnou citlivost bylo možné doposud zajistit většinou jen manuálním opracováním. S automatizovanými procesy mohou nyní uživatelé posunout odjehlovací proces na novou úroveň. Dodavatel upínací a uchopovací techniky, firma Schunk, nyní rozšiřuje své portfolio o nástroje pro robotické opracování, konkrétně robotické odstraňování materiálu. Tím chce dosáhnout nejen perfektních výsledků, ale zároveň zvýšit efektivitu, uspořit náklady a ulehčit pracovníkům.

Společnost Paul Horn rozšiřuje systém DDHM osazený CVD diamanty o nástroje pro ekonomické vrtání a zahlubování v karbidech a slinuté keramice s tvrdostí až do 3 000 HV. Rozšiřuje tak dále své portfolio nástrojů v oblasti obrábění hotových slinutých karbidů.

Díky neustále probíhajícímu vývoji a získanému know-how se společnosti Paul Horn podařilo se svými nástroji přesvědčit přední výrobce strojů a výrobce trubek po celém světě. Firma nabízí ekonomické řešení v rámci specifikací API, GOST i prémiových spojení. Nástroje Horn dosahují produktivních výhod oproti jiným řešením, zejména pokud jde o manipulaci, životnost a náklady na jednotlivé závitové spojení.

Jednou z mnoha pokročilých technologií od společnosti DMG Mori je Selective Laser Melting. Tato technologie může doplnit, posunout, nebo dokonce nahradit standardní obrábění. Umožňuje vyrábět prototypové dílce s komplexní a pro obrábění složitou geometrií, vylepšit stávající dílce pomocí redesignu či odlehčit dílce pomocí změny vnitřní struktury se zachováním funkčních vlastností. To vše s jediným vstupním prvkem – 3D modelem součásti.

Společnost Kuka posiluje své portfolio o kompaktní robot s paralelním ramenem, a poskytuje tak vysoce výkonného pomocníka ve výrobě za dobrou cenu. Nový robot KR Delta s paralelním kinematickým systémem je vyroben z korozivzdorné oceli, a tím je odolný vůči změnám teploty a korozi. Jeho předností je využití při náročných aplikacích „pick and place“ v potravinářském průmyslu a při balení výrobků, ale také v elektronickém a farmaceutickém průmyslu.

Nový, lehký kolaborativní robot CRX-10iA od společnosti FANUC nabízí extrémní spolehlivost, bezpečnost a snadné programování pro aplikace všech možných typů. Vývojáři při jeho konstrukci věnovali zvláštní pozornost nízké hmotnosti ramene, bezpečnosti a intuitivnímu ovládání.

Přes výrobu obráběcích strojů se firma Balák stroje Tišnov dostala k robotickým aplikacím, kterých stále přibývá. Z jednoduchých manipulačních pracovišť, kde robot pouze přemisťuje obrobek, se stávají pracoviště stále sofistikovanější. Probíhá na nich odebírání pomocí 3D skenerů, přesná optická měření nebo právě robotické odjehlování hran.

Emerson Aventics proporcionální ventily Sentronic Plus (614 serie) a Sentronic LP (617) jsou nyní k dispozici s integrovanou IO-Link komunikační technologií.