Témata

České stroje pro neuvěřitelné tkaniny

Tkaní na principu tryskového prohozu, převratný způsob zpracování skleněných vláken či strojové 3D distanční tkaní, které je hitem dnešního textilního průmyslu... To vše, ale nejen to, jsou oblasti, jimiž se na výzkumné bázi zabývají lidé ze společnosti VÚTS, která se v 90. letech minulého století transformovala z Výzkumného ústavu textilních strojů na akciovou společnost. O skutečně neuvěřitelných strojích z jejich dílny jsme si povídali s prof. Ing. Miroslavem Václavíkem, CSc., generálním ředitelem.

„Troufám si tvrdit, že naše stroje pro zpracování skelných vláken nemají konkurenci,“ říká Miroslav Václavík. (Zdroj:VÚTS)

MM: Jedním z vynálezů, který zajistil vaší společnosti slávu mezi špičkami textilního průmyslu na celém světě a podílel se na vašem úspěšném fungování i po sametové revoluci, je dnes již legendární tkaní na principu tryskového prohozu. Do kdy se tento vynález datuje?

Prof. Václavík:
Prototyp prvního tryskového stavu na světě zde vznikl v raných 60. letech. Dodnes jej opatrujeme dole ve zkušebně tak, jak ho postavil Vladimír Svatý, jeho vynálezce a současně můj první šéf tady v oddělení tkací techniky.

MM: Vy sám jste tedy ve VÚTS zaměstnaný od začátku své profesní dráhy?

Prof. Václavík:
Ano. Říkám, že se počítám k inventáři, dosud živému (úsměv). A první patenty na principu předení zvaného open end čili bezvřetenové předení vznikly právě v tomto našem ústavu. I když později byl další výzkum přesunut, takže prototyp zmíněného BD200 postavili již ve Výzkumném ústavu bavlnářském v Ústí nad Orlicí. V té době tam totiž byl ředitelem velký komunista, ale jinak chytrý a schopný člověk. A on zařídil pro vývoj stroje na tehdejší dobu velké peníze. Dostali asi 300 milionů a díky tomu stroj vůbec mohl vzniknout.

Mimochodem ze své zkušenosti mohu potvrdit zajímavou věc, že čím geniálnější myšlenka a čím více průkopnická myšlenka, tím déle zpravidla trvá její realizace. Například vynález barevné televize nebo počítače. Ta konstanta je zhruba 10 let. A i zde to trvalo zhruba 10 let, než byl na světě stroj, který fungoval a mohl se prodávat.

MM: Proč to tak je, lidé tomu nevěří?

Prof. Václavík:
Je to prostě dané. Jako když jdete pralesem s mačetou, prosekáváte si cestu a nevíte, z které strany na vás něco skočí ani co vás na té cestě potká, tak zpravidla potkáte řadu úskalí. Prostě je to konstanta, která funguje. Není to tak, že někdo něco vymyslí a za dva roky už se to prodává. Ano, zubní pastu nebo něco takového, to asi ano. Ale pokud jde o techniku, funguje to takto.

Navíc je tu ale problém finanční. V průběhu vývoje nechce žádná firma projekt platit, protože má obavy o své peníze. Mám na mysli běžné firmy, neplatí to pochopitelně o takových, jako jsou IBM, General Motors či podobné giganty, kteří financují i základní výzkum. Běžné firmy jsou schopny financovat projekty, které mají horizont tři až pět let.

3D distanční tkanina. (Zdroj: VÚTS)

MM: Jak se vám podařilo, že VÚTS, na rozdíl od mnoha jiných funguje a je kontinuálně úspěšný až dodnes?

Prof. Václavík:
Po revoluci lidé ředitele volili a vybrali si mě. Já jsem byl do té doby docela úspěšný výzkumník, ale o obchodu a řízení jsem nevěděl naprosto nic a musel jsem se všechno učit za pochodu. Před rokem 1989 jsme realizovali výzkum pro naše výrobce textilních strojů, kteří patřili pod koncern Elitex. Tehdy měl každý obor tak zvanou výrobní hospodářskou jednotku, která sdružovala podniky, a v rámci ní existoval vždy také oborový výzkumný ústav. Mimochodem to nebylo úplně špatné... A my jsme byli oborovým výzkumákem textilních strojů pro zhruba 12 výrobců textilních strojů po celé republice. Tady v Liberci bylo generální ředitelství a je tady také textilní fakulta na naší alma mater. Na generálním ředitelství se tehdy určovalo, na čem se bude pracovat a výzkumák na to dostal peníze. Po revoluci se však tento systém rozpadl, z velkých celků zůstaly jednotlivé podniky, včetně výzkumných. Jenže od té doby firmy přestaly mít zájem o výzkum, měly starosti, jak přežít týden, měsíc, rok. Co budou dělat za tři roky, za pět let, to je vůbec nezajímalo, takže nezbývalo než shánět práci ve světě. To jsme však do té doby měli zakázané, jakékoli kontakty se západem, protože to byli zlí imperialisté. Takže nyní bylo bez jakékoli návaznosti nutné vyrazit do světa a začít shánět práci. Postupně jsem se tak dostal do kontaktu se šéfy firem v Německu, ve Švýcarsku a v Americe, v Japonsku... A od nich jsem se ke svému překvapení dozvěděl, že když se jedná o tryskové tkaní nebo bezvřetenové předení, tak kupodivu všichni z branže vědí, že vzniklo tady u nás, a proto jsme měli u nich dveře otevřené.

MM: Přesto, když se tedy ten systém po revoluci položil, neujel nám zatím vlak?

Prof. Václavík:
Konkrétně v našem případě ten vlak neujel. Po revoluci jsme světovou špičku velice rychle dohnali. Abychom totiž nesmyslně nekonkurovali někomu z vyspělých evropských zemí, kdo je v určitém oboru podstatně napřed, začali jsme se specializovat na technické textilie. Přišli jsme třeba se vzduchovým provozem pro jejich výrobu a dalšími novinkami. Pomohlo nám i to, že jsme začali spolupracovat s americkou firmou Amoco, pro kterou jsme vyvinuli stav na tkaní podkladové vrstvy pro koberce, jako je například kovral. Pro tento účel jsme vyvinuli stav, který byl dvakrát výkonnější než švýcarský Sulzer, jejž do té doby používali. Později jsme činnost rozšířili i na vývoj strojů pro výrobu perlinky, a tím také na skelná vlákna. Ta vyrábí společnost Saint-Gobain Adfors (původně Vertex) v Litomyšli. Dnes už tam pracuje přes 200 našich strojů.

MM: To je opravdu úžasné! O které stroje konkrétně jde a jak se to podařilo?

Prof. Václavík:
Troufám si tvrdit, že naše stroje pro zpracování skelných vláken nemají konkurenci. Chvíli se s námi snažil soutěžit německý Dornier, ale pak to vzdal a přeorientoval se na jehlové stavy. V oblasti strojů na zpracování skla držíme světovou špičku. To se potvrdilo i loni v červnu v Barceloně na světové výstavě textilních strojů ITMA (já říkám, že je to olympiáda textilních strojařů…). Tam jsme vystavili novou generaci těchto strojů s názvem CAM EL Adaptive. A podobně jako velbloud – camel vydrží dlouho bez napití, naše stroje také potřebují málo energie. Vyrábíme je už přes 10 let a teď jsme vyvinuli další generaci.

Prototyp, který jsme z ITMY přivezli domů, pojede do Litomyšle na tříměsíční externí zkoušky, kde ho budou trápit ve dne v noci v třísměnném provozu. A když to všechno vydrží a bude vše v pořádku, tak ho budeme moci pustit do výroby.

MM: Pokud vím, stroji CAM EL však vaše novinky nekončí...

Prof. Václavík:
Naší poslední novinkou je 3D tkaní, jehož výsledkem je třírozměrná tkanina. Tento projekt jsme realizovali společně s výzkumným ústavem Taiwan Textile Research Institute. To jsou vyloženě textiláci, kteří mají know-how na vytvoření struktury té 3D tkaniny. S těmi lidmi se znám přes 10 let, a tak se mě zeptali, jestli by se dal vymyslet stroj, který by to mohl vyrábět průmyslově. Předvedli nám stávající výrobu, která probíhala na starém tkalcovském stavu, kolem nějž stálo pět lidí, kteří tu tkaninu uměli udělat doslova ručně. A naším úkolem bylo vytvořit stroj, který by to uměl v automatickém režimu. Podali jsme projekt do programu Delta Technologické agentury ČR, což je program pro mezinárodní spolupráci. A právě v rámci toho programu stroj vznikl. Projekt trval 2,5 roku.

Příklady struktur 3D distančních tkanin s proměnnou distancí. (Zdroj: VÚTS)

MM: Jaký je princip práce tohoto stroje?

Prof. Václavík
: Stroj tká současně jednu tkaninu horní, druhou tkaninu spodní a tyto propojuje svislými nitěmi, které obě tkaniny udržují v potřebné vzájemné vzdálenosti. Těch může být až 120 000 na m². Využití má opravdu pestré a v současné době se stává hitem. Tchajwanci mají už vymyšlenou řadu možných aplikací. Například se z ní vyrábí tzv. paddleboardy, které můžete v létě vidět i na našich řekách.

Je to skutečně zase něco nového, navíc my umíme vyrábět tkaninu s proměnnou distancí mezi oběma povrchy, takže se tloušťka může podle potřeby výrobku pohybovat od 12 do 50 cm.

MM: Co se s utkaným pásem textilu dále děje?

Prof. Václavík:
Když se tkanina utká, je dále nutné ji povrstvit (guma, TPV, PVC), uzavřít a natlakovat do ní vzduch. A kdyby tam nebyla ta třetí dimenze tvořená spojovacími nitěmi, tak z toho vznikne roura. Jednou z potenciálních aplikací jsou proto třeba obrovské matrace, které by bylo možné položit na vodu – na jezero či na moře – a nesly by fotovoltaiku, aniž by se okupovaly hektary dobré půdy. Nebo pokud by se jich dalo několik nad sebe, bylo by možné je využívat třeba na letišti k opravám podvozků letadel. Dalšími možnými aplikacemi je např. filtrační technika.

MM: Pokud to dobře chápu, tak ve VÚTS nejen vyvíjíte, ale současně i vyrábíte stroje pro komerční využití?

Prof. Václavík:
Ne přesně. Máme spolupráci s menší firmou, která se jmenuje TFA a sídlí v Kostelci nad Orlicí. Vznikla hlavně z lidí, kteří původně dělali v Elitexu, což byl výrobce vodních tryskových stavů, takže věděli, co je tkalcovský stav. A právě s nimi jsme rozběhli výrobu. Takže převážná část námi vyvinutých strojů se vyrábí a montuje tam. My máme statut výzkumné organizace, což je instituce, která i když založením akciovka, má statut VO. Funguje za čtyř podmínek: Nesmí rozdělovat zisk, musí ho 100% reinvestovat zpět do výzkumu. Musí mít přes 50 % obratu z výzkumné činnosti a zbytek z komerčních zakázek. A konečně, pokud by měli nad sebou mateřskou společnost (což my nemáme), nesmí jí dodávat výsledky své činnosti výhodněji než ostatním.

Stroj pro výrobu DIFA – Distance Fabrics, čili 3D tkaniny získal v roce 2019 cenu Inženýrské akademie ČR + R&D 100 Award 2019.

Výzkumný ústav textilních strojů v Liberci má slavnou tradici. Byl založen v roce 1951. Až do roku 1989 zde probíhal výzkum a vývoj související s textilními stroji. V průběhu historie se zde realizovaly revoluční myšlenky, které v podstatě změnily textilní technologii – nejen v oblasti tkaní. Právě zdejší výzkumníci například uskutečnili vynález tryskového tkaní na principu tryskového prohozu, a to jak vodního, tak vzduchového. Jedním ze současných převratných vynálezů je tzv. 3D tkaní či přesněji tkaní distančních textilií.

K čemu slouží 3D distanční tkaniny?

  • tvoří základní konstrukční prvek celé řady převážně nafukovacích subsystémů, aplikací a produktů, v různých odvětvích průmyslu;
  • zvyšují tuhost a strukturální pevnost;
  • zlepšují odolnost a spolehlivost;
  • rozšiřují tvarovou a rozměrovou variabilitu;
  • vedou k lepším funkčním a užitným vlastnostem.

Hana Janišová

Související články
MM Podcast: Glosa - Poselství Garcíovi

Jsou věci, které ovlivnit nemůžeme, avšak máme možnost se k nim svobodně postavit. Pokud tak ale činíme ve stresu a se strachem, negativní dopad to jen znásobí. Naopak, uvedeme-li se do klidu s vědomím své vnitřní síly, víry a odhodlání, vše se může nakonec vyvíjet úplně jinak. 

Firma a příroda mají k sobě blízko.
Více, než si myslíme.

Společnosti Fosfa je největším zpracovatelem žlutého fosforu v Evropě. Z něho pak vyrábí esenciální směsi zejména pro potravinářské i speciální průmyslové aplikace, které vyváží do více než 80 zemí světa. Vedle toho vyrábí také přírodní ekologické produkty, jako jsou přírodní prostředky péče o tělo i domácnost Feel Eco. Její záběr je ale širší, provozuje první českou vertikální farmu Feel Greens, ve které s pomocí hydroponie pěstuje microgreens, bylinky a saláty zcela bez jakýchkoliv pesticidů, GMO či růstových regulátorů.

Export s přidanou hodnotou

Tuzemský průmysl má proexportní zaměření, téměř tři čtvrtiny jeho produkce se vyvážejí. Doba postupného ochlazování celosvětové ekonomiky v kombinaci s nástupem pandemie koronaviru a následnými restriktivními opatřeními vlád zásadně ovlivnila aktivity domácích firem a v mnohých případech způsobila problémy existenčního rázu

Související články
Technická podpora vždy po ruce

Prostřednictvím nové aplikace LiveTechPro nabízí společnost Ceratizit kompetentní okamžitou technickou podporu i v období místního a národního lockdownu vyvolaného pandemií covid-19.

Související články
Názorové fórum odborníků

Výzkum a vývoj v oblasti řezných nástrojů podle doc. Jany Petrů z Vysoké školy báňské – Technické univerzity v Ostravě (www.mmspektrum.com/200519) mj. dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování a konstrukce nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL.
Zabývá se těmito trendy také vaše společnost? Naleznou uživatelé výše popsané inovace ve vašich produktových portfoliích? Uveďte příklad.

Další krok k bezobslužné výrobě

Studie čínské univerzity Beihang, publikovaná v časopise International Journal of Production Research, přímo spojuje prediktivní údržbu s kvalitou výrobků. Jak je však pro výrobce tato dosahovaná prediktivita a vynikající kvalita u operací využívaných při soustružení oceli slučitelná se snižováním počtu pracovníků na dílenských pracovištích nebo s bezobslužnou výrobou? Článek objasňuje důvody, proč jsou pro kvalitu obráběných součástí nezbytné vhodné nástroje ve spojení s procesy zabezpečenými proti selhání.

Abeceda komunikace (nejenom) pro strojaře, Část 1. Komunikace je jako mariáš

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.

Fórum výrobních průmyslníků

Jak se současná doba odráží nachodu vaší společnosti – jak z pohledu objemu zakázek, jejich realizace a kompletace, tak ikaždodenního přístupu k zamezení šíření koronaviru mezi vašimi zaměstnanci. Dokážete vyčíslit náklady, které jste již do těchto opatření investovali?

Fórum děkanů strojních fakult

Jak se současný způsob výuky odráží na studentech – na jejich osobnosti, přístupu ke studiu, k dosahování dílčích výsledků, na přípravě k finální části studia, k následujícímu profesnímu působení, ale i v sociální/osobní rovině vazby pedagog – student?

Pět principů pro zvýšení efektivity

Tork, spadající pod společnost Essity, uvádí na trh novou příručku představující princip „kaizen“. Díky němu mohou podniky zavést filozofii kontinuálních vylepšení.

Abychom na změny zareagovali včas

Covid-19 je humanitární krize, která má bezprecedentní dopady na všechna průmyslová odvětví. Podniky stojí před novou výzvou, na kterou musí reagovat. Některé podniky tuto výzvu využijí ke svému rozvoji a expanzi, některé ji jen přežijí, a budou i takové, které zaniknou. První reakcí bývá zastavení všech investic, včetně investic do informačních technologií. A právě informační technologie ukážou, kdo bude vítězem, a kdo poraženým.

Technologie pro mistry horkého tváření

Zavítáte-li do části města Olomouc s názvem Bystrovany, bezpochyby vás zaujme architektonicky velmi čistá budova, součástí jejíž fasády je velké plastické červené logo Weba. Když pak vejdete dovnitř, ohromí vás výrobní hala monumentálních rozměrů s množstvím sofistikovaných strojů různých značek – zejména pak značky Mazak. Od loňského roku mezi nimi můžete spatřit i automatickou obráběcí linku se dvěma stroji Mazak Variaxis 1050.

Hodinky, nebo číselníkové úchylkoměry?

Dnes nejspíše neexistuje strojírenská výroba, kde by se „hodinky“, jak je mnohdy toto měřidlo nazýváno, nepoužívaly. Stejně tak jako „šupléra“ –označující posuvné měřítko– se slangový název „hodinky“ dostal strojařům pod kůži tak, že při použití odborně správného výrazu – číselníkový úchylkoměr – často zaváhají, oč vlastně jde. Pojďme se tedy podívat na hodinky, které jsou nepostradatelným pomocníkem každého strojaře, ale čas měřit neumí.

Inovace podnikatelského modelu, Část 3. Inovační projekty

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.

Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členy 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