Témata
Obrázek generovaný AI

AI není jen chatbot: Optimalizace řezných podmínek

Ve velkosériové výrobě znamená každá sekunda navíc na součástku tisíce korun ztracené marže. Technologové se potýkají s otázkou, jak nastavit řezné podmínky optimálně. Posuv příliš nízký prodlužuje čas obrábění, posuv příliš vysoký zkracuje životnost nástroje. Klasický přístup spoléhá na zkušenosti a tabulkové hodnoty. Umělá inteligence tento proces mění tím, že zpracovává obrovské množství dat z reálného provozu a nachází optimální nastavení rychleji a přesněji.

Tento článek je součástí seriálu:
AI není jen chatbot
Díly
Patrik Tesař

Jednatel a ředitel společnosti xyndata, propojující svět průmyslu a IT s vášní pro inovace a trvalý rozvoj.

Reklama

Jak AI analyzuje obrábění? Princip fungování je přímočarý. Systém během obrábění průběžně sleduje desítky parametrů. Snímá zatížení vřetena, vibrace stroje, teplotu v místě řezu, spotřebu energie i odchylky v rozměrech obrobku. Zatímco člověk dokáže vyhodnotit několik faktorů najednou, AI analyzuje všechny současně a hledá souvislosti, které by jinak zůstaly skryté.

Systém funguje podobně jako navigace v autě. Zaznamenává tisíce obráběcích operací a postupně si tak buduje databázi znalostí o tom, jaké kombinace otáček, posuvů a hloubek řezu vedou k nejlepším výsledkům pro konkrétní materiál na konkrétním stroji. Na rozdíl od statických tabulek dokáže AI zohlednit aktuální stav nástroje, teplotu haly nebo šarži materiálu. Systém sleduje především řeznou sílu, vibrační charakteristiku, tepelnou bilanci, energetickou náročnost a kvalitu povrchu.

Optimalizace řezných podmínek pomocí AI přináší měřitelné výsledky v podobě kratších časů obrábění, nižších nákladů na nástroje a stabilnějšího procesu. (Obrázek generovaný AI)

Příklad z praxe: AXA CNC stroje

Česká firma AXA CNC stroje se potýkala s problémem velkosériové výroby leteckých součástek z hliníkových slitin. Výroba jedné součástky trvala 35 minut, což při výrobě tisíců kusů představovalo významný náklad.

Firma implementovala systém pro optimalizaci nastavení CNC stroje. Konkrétně šlo o změny v nastavení interpolátoru systému CNC a v regulaci pohonů na základě analýzy dat z výroby. Systém vyhodnocoval, které kombinace parametrů vedly k nejlepším výsledkům při zachování kvality.

Čas obrábění se zkrátil z 35 na 28 minut na jednu součástku, což představovalo úsporu 20 %. V praxi to znamenalo, že firma mohla eliminovat jednu směnu při paralelní výrobě na dvou strojích. Dodatečným benefitem bylo snížení zmetkovitosti díky stabilnějšímu procesu.

Reklama
Reklama
Reklama

Možnosti implementace systému xynLog

Systém xynLog jako MES a OEE řešení se připojí k CNC strojům bez ohledu na značku nebo stáří. Funguje se stroji značek Mazak, Haas a DMG Mori i se staršími konvenčními stroji. Připojení probíhá přes standardní průmyslové protokoly, instalace trvá několik hodin.

Po připojení začíná systém sbírat data v reálném čase. Zaznamenává programy, otáčky vřetena, posuvy, zatížení, teploty a výsledné parametry. Tato data zpracovává pomocí prvků umělé inteligence v cloudu. Algoritmy AI hledají korelace mezi nastavením parametrů a efektivitou výroby.

Systém xynLog technologovi zobrazí, že například jeden program dosahuje cyklu o 12 % kratšího než jiný, ačkoli vyrábějí stejnou součástku. Systém upozorní na nástroje s nadprůměrným opotřebením. Integrace s ERP systémy, jako je např. SAP nebo Money, umožňuje propojit data z výroby s kalkulacemi a vyhodnocovat ekonomickou efektivnost.

Praktické přínosy

Firmy běžně dosahují zkrácení cyklů o 15–30 %, což se promítá přímo do kapacity výroby. Optimalizované řezné podmínky prodlužují životnost nástrojů o 20–30 %. Když nástroj stojí několik tisíc korun, úspora se rychle sčítá. Systémy AI detekují odchylky dříve, než by vedly k tvorbě zmetku. Firmy implementující prediktivní údržbu řízenou AI hlásí snížení neplánovaných prostojů o 30–40 %. Průmyslová praxe ukazuje také snížení spotřeby energie o 5–10 %, a to při zachování produktivity.

Reklama

Postupná implementace

Zavádění je třeba rozdělit do tří fází. První fáze zahrnuje sběr dat a vizualizaci. Trvá dva až tři měsíce a jejím cílem je vybudovat databázi provozních dat. Druhá fáze přidává analytické funkce. Systém navrhuje konkrétní zlepšení na základě sebraných dat. Trvá tři až šest měsíců a vyžaduje spolupráci mezi systémem a zkušenými programátory. Třetí fáze představuje rutinní provoz, kdy doporučení AI jsou standardní součástí přípravy programů. Návratnost investice se projevuje již během druhé fáze. Při implementaci začínejte s pilotním projektem na vybraných strojích.

Časté obavy a jejich řešení

Nejčastější námitkou je obava ze ztráty kontroly nad procesem. Řešením je postupná implementace, kdy AI pouze navrhuje a člověk rozhoduje. Konečné slovo je na zkušeném programátorovi. Další námitkou je investiční náročnost. Cloudová řešení jako např. xynLog pracují na modelu měsíčního předplatného, což eliminuje vysoké vstupní náklady. Návratnost se pohybuje mezi šesti a osmnácti měsíci. Moderní systémy jsou navrženy pro snadné připojení a většina instalací nevyžaduje zásahy do řídicích systémů strojů.

Závěr a výhled

Optimalizace řezných podmínek pomocí AI přináší měřitelné výsledky v podobě kratších časů obrábění, nižších nákladů na nástroje a stabilnějšího procesu. Návratnost investice do systémů typu xynLog se pohybuje kolem jednoho roku. Do budoucna lze očekávat ještě těsnější propojení mezi návrhem obrobku, přípravou programu a samotným obráběním.

Související články
AI není jen chatbot: Zlepšení kvality CNC obrábění

Kvalita v CNC obrábění určuje konkurenceschopnost každé strojírenské firmy. Umělá inteligence přináší revoluci v detekci defektů, optimalizaci procesů a prediktivní údržbě.

AI není všelék, je to nástroj

V posledních letech se umělá inteligence stala klíčovým tématem v mnoha odvětvích a strojírenství není výjimkou. Abychom lépe porozuměli jejímu potenciálu a výzvám, které přináší, požádali jsme o rozhovor odborníka na AI v průmyslu pana Patrika Tesaře ze společnosti xyndata. Mezinárodní tým této společnosti s pobočkami v Německu a USA se zabývá správou velkých serverů a vývojem softwaru pro velké obchodní společnosti a nabízí také MES systém xynLog, určený pro výrobní firmy.

MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

Související články
CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
CIMT a Čína v roce 2025

Předpokládám, že výstava CIMT je čtenářům MM Průmyslového spektra důvěrně známa. Vždyť o ní bylo napsáno v tištěné i elektronické podobě mnohé a mnohokrát. Avšak nikdy se nejednalo o kontext největší výstavy věnované obráběcím strojům na světě. Takový totiž byl letošní ročník. Tento text doplňuje a zároveň zakončuje sérii reportážních vstupů přímo z místa výstavy, které byly publikovány na redakčním webu.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Úspěch webových aplikací

Průmyslové organizace potřebují silnou digitální strategii, která bude splňovat online očekávání technicky erudovaných zákazníků.

AI není jen chatbot: Efektivnější logistika a plánování

Ve výrobních podnicích často řešíme stejné problémy: vysoké zásoby, zpoždění dodávek, neefektivní trasy rozvozů a nepřesné plánování výroby. Umělá inteligence nabízí, jak tyto každodenní obtíže vyřešit. Podívejme se, jak tato technologie funguje v praxi a co může přinést vašemu podniku.

AI není jen chatbot: Integrace AI do stávajících systémů

Implementace umělé inteligence ve výrobních podnicích vyžaduje bezproblémovou integraci do existujících systémů. Podívejme se, jak propojit AI technologie s vaší současnou infrastrukturou.

AI není jen chatbot: Příprava dat pro strojové učení

V dnešní době se strojové učení, jež je součástí umělé inteligence, stává klíčovým prvkem modernizace řady průmyslových odvětví, včetně strojírenství. Aby umělá inteligence mohla správně fungovat a přinášet skutečnou hodnotu, potřebuje kvalitní data. Pojďme si vysvětlit, jak taková data připravit, a to i bez hlubokých znalostí IT.

AI není jen chatbot: Nástroje pro strojírenskou praxi

Umělá inteligence přináší do strojírenství nové možnosti pro zefektivnění procesů, pro zlepšení kvality a pro snížení nákladů. Tento článek představuje hlavní typy AI nástrojů dostupných pro strojírenské podniky a usnadní vám orientaci v této rychle se rozvíjející oblasti.

AI není jen chatbot: Kde ve strojírenství se AI vyplatí?

V dnešním strojírenství představuje umělá inteligence (AI) zásadní nástroj pro modernizaci a pro posílení konkurenceschopnosti. Přestože může být nasazení AI značně přínosné, je důležité vybrat vhodné procesy a zajistit maximální efekt s ohledem na kapacity firmy. Dobře zvolená strategie automatizace totiž dokáže zredukovat náklady, zvýšit efektivitu a odstranit rizika, která se dosud zdála neřešitelná.

Novinky značky IMAO pro upínání obrobků

V dnešní době je velká poptávka po efektivní produkci různorodých výrobků v malém objemu a klíčem k vyšší produktivitě je použití přípravků, které lze flexibilně přizpůsobit mnoha různým obrobkům. Upínací prvky ONE-TOUCH se vyrábějí v mnoha různých provedeních, snadno z nich lze vybrat prvky vhodné pro upnutí požadované součásti. Upnutí a odepnutí součásti je jednoduché, bez použití dalšího nářadí a rychlé, zkracuje se čas potřebný pro manipulaci s obrobkem a tím i celkové náklady na výrobu.

Umělá inteligence ve strojírenství: Tomáš Duspiva

Digitální transformace průmyslu s sebou přináší velké množství dat, která nabízejí obrovský potenciál využití. Díky umělé inteligenci a strojovému učení mohou projektanti a datoví specialisté strukturovat, analyzovat a vyhodnocovat velké objemy těchto dat a využívat je nejrůznějšími způsoby v rámci celého životního cyklu produktu a služeb. Razantní nástup uvedených technologií je výzvou pro většinu oborů, a samozřejmě průmysl, resp. strojírenství, není výjimkou. Přechod k automatizaci procesů je ve většině firem již nějakou dobu realizován, ale umělá inteligence tuto evoluci značně urychlí. Přináší totiž nové způsoby zefektivnění všech procesů – od návrhu přes výrobu, expedici až po postprodejní servis a komunikaci se zákazníkem.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit